公路建设技术指标对工程造价的影响研究

尚国萍

（青海省交通工程咨询有限公司,青海 西宁 810001）

0 引言

为准确了解不同地形地质条件下，多个工程方案造价对比情况，进而提高公路设计方案合理性，提升公路设计水平，应该对现有公路造价指标总结和分析，寻找公路建设中的共性和个性问题，提出新方法、新要求，构建更加贴近工程实际的造价指标体系。这有利于业主单位对工程方案的评审、选择，更有利于工程建设过程中工程造价的控制和总体工程建设费用的管控，进而节约建设资金。同时，施工单位在施工组织和应用新工艺、新技术、新方法、新材料方面，也更加容易控制成本，提升质量及效益。

1 路线技术指标

为了掌握高速公路技术指标，统计分析了多条高速公路的路线长度、路基长度、桥梁长度、互通数量、分离式立交数量等，发现高速公路每千米主线桥梁、互通、分离式立交占比差异很大，少的不足1/5，多则接近一半，作为附加工程的匝道桥，支线上跨桥长度差异也较大。而且随着平原区域高速公路路网建设趋于饱和，高速公路建设重点逐渐由平原向山区建设发展，但是山区高速公路组成变化很大，桥梁、涵洞占比越来越大，桥梁工程、立交桥工程、互通工程数量增大，使得高速公路在各个阶段主线路基长度占比减少。由于桥梁工程、立交桥工程、互通工程造价相对于路基工程造价高，导致高速公路造价急剧升高。因此，高速公路的各个阶段技术指标的差异性对高速公路不同方案的造价影响很大[1]。

2 路基路面指标

路基是高速公路的重要组成部分，填土高度一般是3.4～4 m，造价变化不大，路基工程主要由防护工程、排水工程、路堤工程、特殊路基处理四个方面组成。工程实践中，防护工程、排水工程、路堤工程的施工费用差异不明显，对路基工程造价影响较大的是特殊地基处理，由于各个地区的地质、土质存在很大差异，如软土、膨胀土、黄土、冻土等土质的处理方法不相同，导致路基的施工工艺、填筑材料等成本变化。如在软土路基的比选方案中，软土地基很难满足强度要求，可以根据桥梁的具体设计方案，用降低桥头填土高度，增加桥梁长度的方法进行施工处理，但这样一来，就会大幅增加工程造价。路面工程在高速公路建设中造价占比相对较高，而且路面的技术指标的高低，直接影响高速公路使用性能、使用年限、服务水平等，对高速公路后期运营成本影响也很大[2]。公路路基路面典型工程造价指标体系如图1。

图1 公路路基路面典型工程造价指标体系图

2.1 土石方工程

路基工程中，土石方工程量占比是最大的，主要产生的费用为填方、挖方、运输费用等，在工程量清单中经常以土石方单价作为计价单位，所以在该文中选取挖方土石方量作为主要统计工程量。影响路基土石方工程量的主要因素是横断面形式和路基长度，横断面构成因素主要包括路基宽度、路床厚度、填方高度、挖方深度、边坡坡率等。边坡坡率是指边坡高度h和边坡宽度b的比值，经常用1 m 的高度占用的宽度来表示，如1 ∶n。为方便计算，常将分离式路基横断面转化为整体式路基标准断面计算，用路基类型和里程路段来体现不同地形对路基的影响。造价指标体系不仅要体现填挖方形式、土石方的工程数量及土石构成比例，还要体现不同路段填方、挖方的技术特点和造价情况。

2.2 防护工程

防护工程在山区高速公路路基工程设计施工较为复杂，设计方案的选择要结合地形、边坡高度、地质条件、施工难易程度等确定。

一般边坡防护高度较低，防护难度较小，通常采用通用设计图，多采用坡面防护，很少用到加固措施，常以植物防护、拱形骨架防护较多，施工较为简单，很多可以做到标准化施工，提升工程质量和效率。但是部分地质条件较差的边坡要采用锚杆框架梁或者锚索框架梁进行加固，保证路基边坡的稳定。防护工程方案选择过程中，由于不同地区气候、土质、交通量等影响，对防护形式的选择也有所不同，在实际造价过程中可以根据采用的防护措施进行分部分项工程调整[3]。

山区高速公路设计过程中，为满足公路工程线形设计指标，经常会出现高路堤、路堑高边坡的路段，而且路段较长，边坡较高。（如填方路堤，高度较高，如正常放坡，要采用台阶式或者折线式放坡形式，往往放坡宽度较大，对环境的影响很大。陡坡路段的路基稳定性较差，可能发生路基失稳，造成事故。）为避免发生上述情况，山区多采用挡土墙收缩坡脚，增加边坡稳定性。通过综合考虑挡土墙的用途、墙高和墙趾的荷载大小和方向、基础埋置的深度、地质和水文等条件后，按照满足稳定性的前提下，按结构合理、断面经济和施工方便的原则拟定挡土墙断面尺寸。山区具有石料较多的特点，工程实践中经常为了降低造价，减少施工难度，采用重力式挡土墙。

2.3 排水工程

水是造成公路路基及沿线构筑物病害的主要原因，良好的公路排水系统对公路耐久性十分重要。尤其是山区高速公路，山区不仅短时间降雨量大，且汇水面积大，山区地形坡面陡峭，岩石破碎，很容易短时间内汇聚大量雨水，且流速较大，造成水土流失，对公路路基和构筑物冲击力大，所以需要完善的排水设施才能保证公路路基的稳定性和耐久性。公路设计过程中对山区高速公路的排水技术要求较高，且排水设施类型丰富，相应的人工、材料、机械台班消耗也不断增长，导致其造价升高。

公路排水系统中各类排水设施因其位置不同，进而汇水面积不同，流量就不同，因此断面尺寸和长度均不同。即使是同一排水设施，因其位置和坡率等影响，其断面尺寸也会不同。因山区的汇水、水流特点和排水工程施工难度，山区高速公路常见的排水设施包括排水沟、边沟、急流槽、截水沟、渗沟、盲沟、隔水墙、挑水坝等。工程实践中，根据各类排水设施设计图纸的断面类型确定断面尺寸和数量。为了明确反映不同的排水设施在项目中的造价情况，并且尽量使造价表格简洁明了，根据经验，经常将表格分为排水工程总表和各类排水设施详细情况表，其中排水设施详细情况表主要按照不同断面尺寸进行汇总计算，可以明确反映不同设计断面尺寸排水设施与工程量、造价之间的关系。

2.4 路面工程

在高速公路建设造价中，路面工程占比重较大，尤其是山区高速公路，因气候变化较快、温差较大，对路面结构要求较高，对路面的强度、抗滑性、温度稳定性、耐久性等指标都有较高的要求，对原材料的要求和施工工艺的要求不断提升。构建高速公路路面工程造价指标体系，分析路面工程造价构成，对于提高山区高速公路路面结构设计的科学性、合理性，提高管理、设计、施工水平，保证路面施工质量，使路面结构在使用年限内具有良好的使用性能，进而减少投资，节约成本，提升运输效益，都具有重要意义。在构造高速公路路面工程造价指标体系时，要按照不同的指标性质，选取不同的参数设置。

沥青玛蹄脂碎石混合料主要由沥青、纤维稳定剂、矿粉、少量细集料构成，具有良好劲度。将沥青玛蹄脂填充在碎石形成的骨架中，形成密实沥青混合料，具有良好的温度稳定性和水稳定性，还具有良好的抗疲劳性能，环境效益和经济效益都很好[4]。沥青玛蹄脂碎石混合料施工质量把控好，可以提高路面的平整度、抗滑性能，同时也能降低路面的噪声，服务功能优良。沥青玛蹄脂碎石对AC 沥青混合料的耐久性和水稳定性进行了充分的利用，同时利用了粗集料形成的骨架嵌挤结构，抗疲劳性能、水稳性、耐久性、低温抗裂性、高温稳定性，相互影响、相互制约、相互促进，能表现出优良的路面服务能力。虽然在投资初期，沥青玛蹄脂碎石投资成本比较大，造价相对较高，但是能节省养护投入，延长公路使用年限，经济效益相对较好。随着水泥稳定碎石技术的逐渐成熟，水泥被广泛应用到路面结构层中。水泥稳定碎石基层与二灰碎石基层相比，早期强度高，短时间内可以形成强度，施工设备相对简单，工艺单一，施工时间短，具有良好的稳定性，逐渐成为高速公路路面基层的主要材料。

在高速公路路面工程中，采用新材料、新工艺及路面结构的变化对路面结构的造价影响很大。随着路面工程指标越来越高，对路面材料的原材料要求也较高，导致路面工程的造价越来越高。主要原因是经济发展快速，公路上汽车的负载重量越来越大，重车通过频率升高，缩短了高速公路的使用寿命，导致高速公路路面的维修周期缩短[5]。工程建设过程中，需要考虑工程的综合投资成本、使用寿命、维修周期以及工程的服务水平等。工程前期的投入已经不是决定性因素，应从路面全寿命周期投入成本考虑，所以在建设初期，要提高高速公路路面的建设指标，需要用更好的沥青混凝土材料和基层类材料。路面功能也必须提高，对沥青、水泥、粗集料、细集料、矿粉等原材料要求更高，部分进口的混凝添加剂或者原材料价格也在升高，因此，公路路面工程建设初期的造价也相应提高，但是后期养护维修费用会相应减少，综合考虑，总体造价变化不大。

3 桥梁工程技术指标

桥梁作为高速公路的重要组成部分，造价占比较高。在高速公路上桥梁大体可以分为三类，一是互通桥梁，包括主线桥梁、匝道桥梁；二是跨越式桥涵，包括跨海、跨江、跨沟、跨河等构造物；三是跨线桥，与原公路路线、铁路路线等交叉，需要做分离式立体交叉的桥梁。在工程实践中，由于跨越式桥梁建设环境较为复杂，跨度较大，桥梁长度较长，占工程量较大；互通内桥梁的规模和数量与立交的设计形式、地形、排水方式等有直接的关系；分离式立体交叉桥梁的规模和数量与沿线公路的交通情况及路网密度有很大的关系。

高速公路建设的过程中，路线途径的地质地形、水系密度、山沟河谷、湿地沼泽、城镇布局等对高速公路的桥梁设置有直接的影响。高速公路互通数量增加或减少，跨越式桥梁占路线长度出现变化、分离式互通桥梁数量和跨度出现变化时，都会影响高速公路桥梁工程的技术指标，进而影响高速公路建设造价成本。

4 公路工程造价指标体系的构建

构建公路工程造价指标方便工程经济性分析、比较和评价，为工程标准、技术、措施方案选定提供经济性的基础资料，有利于实现公路工程造价的动态管理，可以反映项目建设的造价情况，进而体现公路建设市场的运行情况，为工程造价主管部门开展宏观调控提供参考，促进我国公路工程管理水平不断提高。

我国公路工程造价采用工程量清单的计价模式，主要是通过对典型工程项目工艺、工程特点、影响因素等进行分析、总结，综合确定出能够反映工程规模、施工观景、工程量、造价消耗等技术经济指标。同时，要征求来自公路工程设计权威机构、高等院校、工程造价监管部门、建设单位、施工单位、建立单位的专家意见，不断优化指标体系，充分考虑山区高速公路典型工程数据资料，形成山区高速公路造价指标范围值。

公路工程造价指标可以按照不同角度分类。如按照指标的性质可以分为技术指标、造价指标、造价比例、工程量指标；按照指标综合对象范围可以划分为分部分项工程、单位工程、单项工程、建设项目造价指标；按照指标重要程度可以分为控制指标和基本指标；按照指标数据来源可以分为统计指标和原始指标。

为尽可能全面地构建山区高速公路工程造价指标体系，该文主要从数据来源、指标性质、对象范围三个层面来构建指标体系。公路工程造价指标三维结构如图2。

图2 公路工程造价指标三维结构图

5 结语

综上所述，高速公路建设技术指标的提高会导致高速公路造价提高，虽然从建设投资的角度是一个不利因素，但是从国家和社会效益的角度看，可以提高高速公路通行效率，延长路面养护维修周期，促进经济发展。