隧道工程建设的造价特点及施工成本控制分析

俞希楠，周启龙

（1：南昌交通学院土木建筑学院，江西 南昌 330000；2：江西省交通设计研究院有限责任公司，江西 南昌 330000）

0 引言

当今社会，隧道工程的建设需求日益增加。然而，隧道工程建设具有复杂性和不确定性，包括地质条件和施工环境的不同，使得施工成本控制成为隧道工程建设中的一个难点。为使工程建设目标在规定的成本范围内完成，确保工程项目的可持续发展，在工程建设的成本控制过程中，需要有针对性地控制隧道工程造价，从而使公路工程的造价合理化[1]。在施工成本控制的过程中，需要专业的技术人员应用相关知识，设计出符合实际情况的工程造价方案，并在施工阶段有效控制工程造价，从而降低成本。在这一过程中，技术人员可通过不同的勘察方法，分析隧道区域的地质状态，优化施工阶段变更的工程量，以此严格控制工程造价。

由于隧道是一种在地下进行的工程，存在较多影响工程造价的不确定因素，在施工时会出现一些前期地质勘测中没有发现的问题，需要重新更改设计方向，导致既定工程量出现偏差[2]，使隧道造价增加，达不到预期目标，造成经济损失，且增加原材料成本，使得工程建设施工成本出现偏差。基于此，本文以隧道工程建设施工成本控制为研究对象，针对隧道工程建设的造价特点，结合实际情况，对施工成本进行合理化管控，以期为隧道工程的建设提供参考。

1 隧道工程建设造价特点

隧道工程质量要求高、工序复杂、施工难度高，属于在规定时间内，依靠高强度连续工作才能施工完成的隐蔽工程。且其在建设过程中，消耗的财力物力较多，因此，对其工程造价进行合理的控制具有重要的意义[3]。

在隧道工程施工中，受地质、水利、灌注工作、技术能力等因素影响，其造价具有动态变化性。例如，在制作工程计划时，工程造价是根据材料变化的，以钻孔灌注桩为例，桩深越深，灌注难度越大，成本费用越高，具体钻孔灌注桩定额见表1。

表1 钻孔灌注桩定额

隧道工程建设造价具有综合性。在建筑工程项目中，其工程建设造价包含多个方面的费用，如建筑材料、设备、施工人力、管理、建设费用等，以及计划产生的利润费用、纳税费用等其他费用，在计算造价时需要考虑到所有的费用，将其形成统一整体，使得最终的造价计算结果更为准确和全面，为整个项目工程造价核算提供数据支撑[4]。与此同时，隧道工程建设造价具有差异性。建筑工程施工涵盖内容及环节众多，并且各环节施工对材料、环境、技术等要求也不尽相同，侧面反映出每个项目需要消耗的资源具有差异性，且每个项目施工工序都有自身特点，不同的施工过程，所生成的造价不同，相应作业标准要求也存在较大差距，使得工程造价也会出现明显的不同。

隧道工程造价管理需在规定时间内对分项工程资金使用情况进行预估，为保证工程造价的完整性和精确性，使成本管控的作用得到充分发挥。在进行工程造价管理控制前，需要掌握不同工程项目间存在的差异，将不同的隧道工程建设造价进行集中控制，并有针对性地进行造价管理，以获得良好的工程造价控制效果。

2 施工成本控制方法

2.1 确定目标成本

隧道工程的建设目标成本包括人力资源、物力资源和运用材料消费等[5]。在隧道工程建设施工中所产生的成本和隐性成本都应作为目标成本。其中，隐性成本为施工中的管理费用和税费等。隐性成本占整个工程成本的1/10。按照成本涵盖范围来看，一般所产生的成本可以分为大范围成本和小范围成本。大范围成本为人工费用、材料购买费用、设备损耗及设备更换费用等。小范围成本主要是其他部门形成的成本费用，如人工服务费用等。从项目成本预估期限来看，可将目标成本分为初始成本、估算成本及工程实销成本。

项目在建立过程中所产生的项目花费为初始成本。可通过施工单位进行整体报价，作为项目整体的成本定价，并根据定价进行预估，形成估算成本。以实际项目中的花销成本作为标准进行考核。可根据上述方式来判断工程项目成本控制效果，从而准确计算出季度监测点的预算费用、实际费用、进度计划。同时，根据不同工程成本之间的关系将成本分为使用成本和预算成本。使用成本是指不随着工程项目施工情况而发生变化的成本[6]。随着项目施工进度、施工设备改变而改变的成本为预算成本。使用成本需要根据建设项目施工中所配置的资金状况进行成本设置，预算成本在项目施工过程中根据时间与工程量的关系进行成本设置。隧道工程建设的成本主要由材料费用、设备费用、人力资源费用组成。通常情况下，材料费用占工程项目整体造价的65%～80%，设备费用和人力资源费用会按照不同的施工工程量，调整其占整体造价的比例。隧道工程建设项目成本需根据总成本进行估算，从而确定出年度施工成本[7]。

2.2 挣得值法控制施工成本

采用挣得值法进行成本控制是隧道工程建设项目在项目实施阶段最有效的成本控制方法[8]。按照工程项目的施工时间，明确计算已经完成的工程预估费用与已经完成工作的实际费用。依据计划预算的费用得到对应的具体工程施工时间，获取费用偏差和进度偏差值。利用计算的指标，通过对偏差指数的评估，将评价与控制方法相结合，对工程的成本进行合理化控制和管理，解决成本控制中存在的问题。同时设置监测点，为了能准确得到统计项目成本情况，在运算的过程中应以周为单位，在施工阶段的每周对工程项目进行评估和分析[9]。隧道工程建设项目进入施工阶段后，不同工作之间要同时进行施工，记录成本与完成工作进度，及时解决存在的问题。根据挣得值法，依据收集的各项参与数据，计算出各周挣得值预算费用、设置点的偏差值和指标，其中消费偏差（FYPC）计算公式为：

式（1）中：S 为已完成的工程实际费用，元；T 为已完成工程的预算成本，元。进程偏差（JDPC）计算公式为：

式（2）中：F 为计划工程量计划费用，元；D 已经完成工程量预算成本，元。预计剩余时间（YJSJ）的计算公式为：

式（3）中：h 为已施工时间，h；j 为施工剩余时间，h。

费用执行指标（CPI）和进度执行指标（SPI）的计算公式为：

利用挣得值法对隧道建设工程项目成本控制现状进行分析，当CPI<1 时，说明实际费用超出预算，当SPI<1 时，说明项目进度延误，根据实际情况对控制措施进行调整[10]。隧道工程项目在实际建设过程中，还应控制施工机械使用费。隧道工程项目在明确工程目标成本时，应做到充分利用机械设备，避免其出现闲置的情况，对其内部调度进行合理设计，提升主要机械利用率。隧道工程项目在施工阶段，应按照计划对工程的成本进行合理化设计与控制，定期对工程成本进行统计与核实，及时消除统计过程中存在的误差，严格控制工程成本。同时，需要及时调控施工过程中设备使用费用，在确保符合安全标准的情况下，减少施工材料的使用量，尽量降低施工材料购买费用。准确计算并选购各类材料，按照相应计划来选择存储空间，对于材料的数量变化应清楚登记，尽可能减少存储空间内的倒运次数，避免材料在倒运过程中出现浪费的情况[11]。

3 控制效果分析

实验在一台服务器上进行，具体的实验软硬件环境见表2。并采用Velsim PLE 3.7 仿真软件进行效果分析，设置起始时间，数据记录步长。以江西省南昌市某隧道工程建设为例（见图1）。该工程的施工时长为125 d，排除施工过程中可能会出现延期问题，通过动态控制进行区间设定，步长设定为一周，起始时间设定为0。

图1 南昌市某隧道工程建设（图片来源：作者自摄）

表2 实验软硬件环境

根据式（4）～式（5）进行计算得出实际费用和进度数据，并对此数据进行分析和统计，形成隧道工程建设施工成本控制模型，然后对其进行模拟实验。隧道工程建设的施工过程中，选取隧道支护开挖施工，对成本管理中消费偏差值、进程偏差值和预计剩余时间进行对比分析。

隧道工程施工过程成本增加量与计划增加量完全相同表示为理想状态。所以此时的消费偏差和进程偏差就会形成一条数值为0 的直线。设置工程的预计完工时间为125 d。在隧道工程建设中存在负影响因素使得工程中出现成本偏差和进程偏差，对成本不进行主动干扰和主动控制的过程为不管控状态。在隧道工程建设施工中，设定在某个环节对成本和进程偏差进行干预，使其降低或纠正偏差继而得到优化施工效果的状态为动态管控的状态。排除理想状态，只考虑管控状态和不管控状态，运用本文方法进行管控，得到的消费偏差、进程偏差、预计剩余时间的结果如图2～图3 所示。

图2 消费偏差比较

图3 进程偏差比较

由图2～图3 可知，在不管控状态下由于存在损耗率、工程返工、进度控制费用等负面影响因素作用，使得隧道工程建设的成本增加，成本偏差随着时间的推移持续增大。不管控的状态下的完工工期为125 d，不管控状态下由于管理水平、施工水平、完工速率、返工等负面影响因素的作用导致进程偏差上升，所以进程偏差随着时间的推移持续增大，当到达计划完工时间后，计划工程量计划费用不再增加，表现为一条计划完工工期前持续上升、计划完工工期后极速下降的倒V 型曲线。当进程偏差持续增加，达到第100 d 时，会自动触发对应的管控手段使得进程偏差降低，以达到减小消费偏差的效果。而在动态控制状态下，在50 d 消费偏差超过了预设值，触发系统采取费用控制措施，包括优化施工方案、加强教育控制材料损耗率等，周消费偏差逐渐降低，达到了纠正偏差的效果。在管控状态下，进程偏差在100 d 时，才自动采取进度控制措施来减小进程偏差。而管控状态下，在75 d 时进程偏差达到了预设值，运用本文费用控制方法（包括增加施工人工、加强施工强度和时间、增大奖励力度等），使进程偏差逐渐减小，达到了控制效果。

此外，不管控状态下的进程偏差在持续增加。在管控状态下进程偏差在前期逐渐增大，当偏差值超过了预设的标准值后运用本文方法进行控制，偏差逐渐变小。说明隧道工程成本控制方法是有效的，具有应用可行性，能够合理控制工程施工中的成本和施工进度。两种管控状态下得到的预计完工时间见图4。

图4 预计完工时间

由实验结果可知，在管控状态下进程偏差在50 d 逐渐减小，成本偏差在75 d 逐渐减小，运用本文方法后预计完工时间为100 d，达到了预期的完工时间，控制目标得以实现。

4 结语

本文从隧道工程造价特点出发，对施工成本进行研究，通过对隧道工程建设的造价特点进行分析，并采取相应的控制措施，尽量避免产生造价不可控现象，得出切实可行的成本控制方法。但是方法中还存在着不足，例如设计阶段对隧道造价的控制问题，控制中关于地质勘测平衡和地质调绘的问题，工程造价管理与转化的处理问题等。在以后的研究中应优化控制算法，通过对隧道施工机械方面的严谨选择，实现对于隧道工程设计和施工中的造价控制调节，增加对于工程结构、施工工艺等方面知识的了解，考虑不同方案的技术可行性，优化方案，拓展跟踪控制的范围，提升成本控制的准确性，从而完善此方法的研究。