高原地区对公路工程造价的影响研究
2024-03-20李杨留
李杨留
(西藏自治区交通建设项目技术评审中心,西藏拉萨 850000)
0 引言
由于高原地区气候条件较为恶劣,地质环境较为复杂,植被存活率低,空气中的氧含量较低,交通运输条件较差,这些自然因素会无形中提高公路建设难度,部分施工工艺无法应用,施工效率较低。如果施工管理人员仍采用常规工程造价管理方式,易出现管理不合理的问题,影响管理效果,进而影响公路工程施工成本。针对上述情况,施工管理人员要提高对高原地区公路工程建设的重视程度,结合高原地区自然环境,分析高原自然环境对工程造价的影响,采取合理的优化措施,以提高公路工程造价管理效果[1]。
1 工程概述
国道219 线新藏公路项目以新疆喀什地区为起点,和国道315 线路相交,连接国道318 线,总长度为2143km。区界至日土县项目是国道219 线新藏公路的重要组成部分,北部起点位于西藏与新疆交界处,海拔5040.8m,终点位于日土县北部,海拔4200m,路线全长277.089km,海拔5000m 以上路段长100km,属于典型的高原地带,其中海拔5381.19m 的红土大板垭口海拔最高。工程区域穿越青藏高原西北边缘羌塘保护区,年平均气温-5℃,极端最低气温-36.6℃,极端最高气温27.6℃,平均气温在0℃以下的天气约有263 天,降水以冰雹、积雪等为主。
2 项目区域的特殊性
2.1 气候条件差
首先,高原地区海拔高、氧气含量低。该工程海拔在4200~5400m,含氧量仅为海平面含氧量的50%左右。由于气压与海拔成反比,气压随海拔不断升高而下降,气压下降会使空气越来越稀薄,使氧气绝对含量明显下降。
其次,高原地区气温较低。通常海拔每升高100m,温度就会降低0.6℃。由于该工程海拔在4200m以上,相较于同纬度海平面陆地,温度要低27℃~35℃。
再次,高原地区气候干燥。由于雨量较少、湿度较小,空气相对干燥,风沙天气时常发生,紫外线强度与太阳射线中的海拔成正比,每上升1000m 紫外线强度就上升10%。
最后,高原地区昼夜温差大,尤其是海拔3500m以上的地区,昼夜温差在15℃以上。西藏冬季施工气温区划分情况如表1所示。
表1 西藏冬季施工气温区划分表
2.2 运输难度大
第一,运输距离远。阿里地区位于西藏西部,日土县为西藏边缘地带,总面积为8.03 万平方米,人口总数6300 余人,人口密度较低,平均海拔4500m,最高海拔为6800m。受到各种因素的影响,阿里地区工业比较滞后,外购材料和设备要从叶城、拉萨等地区进行转运,项目区域距离拉萨1720km,距离叶城890km,叶城距离乌鲁木齐铁路1834km,因此阿里地区项目外购材料和设备运输距离较远。
第二,运输条件差。阿里地区项目与叶城和拉萨的距离,按原路况划分,基本为三类、四类路况(见表2)。
表2 西藏公路路况分类表
第三,施工工期短。海拔超过4800m 路段要在每年6 月20 日后复工,9 月15 日前停工,每年施工时间低于90 天;在海拔4200~4800m 的路段,要在5 月20日后复工,停工时间为9 月20 日,施工工期小于120天,相较于其他地区,阿里地区项目施工工期较短。
2.3 施工降效
第一,人工降效。阿里地区位于高海拔地区,空气太稀薄、气压低,含氧量低于标准水平(只有海平面的50%左右),易诱发高原反应,会大幅度降低人工的劳动力、脑力、体力等。从高原施工人员的角度来看,在海拔5000m 以上的地区,大气氧气分压在50% 以下,人体动脉血氧饱和度比正常人高75%,会导致人工效率降低90%;海拔4000~5000m 地区,大气氧气分压为60%,人体动脉血氧饱和度为60%,人工效率降低75%。
第二,机械降效。内燃机的经济性能和动力性能会因严重缺氧和高原地区燃料燃烧不充分而明显降低,进而降低运行功率和散热能力,增加热负荷,进而缩短机器寿命。调查发现,海拔每升高1000m,内燃机效率下降10%,油耗提升6%,故而在高原地区机械降效显著[2]。
3 高原地区对公路工程造价管理的影响
3.1 常规造价管理不适用于高原地区
在常规的公路工程造价管理中,造价管理人员常用部颁定额方式对公路工程造价进行管理,但这种方式不合适高原地区。主要原因是高原地区在公路施工中要采用特殊工艺,但在部颁定额管理中未涉及特殊施工工艺,如供氧设施、冻土开挖、高原草甸移植等特殊工艺,如果在管理过程中未对这些特殊工艺进行有效规范,会造成规范与实际情况存在显著差异的情况[3]。
3.2 受地形地势影响
高原地区的地势、地质结构较为复杂,国道省道选址通常在两山之间,沿河岸和山谷进行布线,需要占用走廊空间。由于无旧路可以利用,因此对施工技术提出的要求更高。遇到河流和山脉阻挡时,需要进行架桥或打通隧道以通过,桥梁隧道工程量通常较大,加之高原地区施工空间较窄,这种施工环境不仅会提高施工难度,还会提高施工的危险性。在施工过程中还需定期进行安全设备维护,会增加额外的施工费用和安全生产费用。
同时,由于高原地区山地数量较多,且地形起伏较大,为保证施工安全,需要在施工场地增加挡防设施;相较于其他地区,高原地区冬季较为寒冷,要采取适当的保温设施,普通彩钢结构很难满足实际保暖效果,需要以砖混结构为主体,并购买适量的供暖设备。
综上,由于高原地区受地形条件限制,因此不能按照普通地区公路标准进行建设,在施工中要投入更多人力资源和物力资源,会加大施工投入[4]。
3.3 外购材料和水电费用较高
在高原地区进行公路施工,由于缺乏完善的电力设施,易产生大面积检修、断电等问题,会影响施工进度,同时由于高原地区含氧量较低,柴油燃烧不充分,会导致柴油发电机效率降低。在新建项目地区,通常情况下,国家电力部门尚未建立健全电网设施,而民用电力电压较低,难以满足施工电力负荷。如果进行外电架设,通常每架设1000m 要花费70 万元,电费每度0.8 元,为保证施工供电充足,施工企业往往需要购买适量的发电机组进行发电,这会大幅度提高成本投入[5]。
4 高原地区公路工程造价控制措施
4.1 加大人力成本控制力度
由于高原地区自然环境过于恶劣,外地务工人员很难适应当地环境,容易在施工现场工作一段时间后自主离职,这会提高人员流动率,提高工程建设的人工成本。为降低人员流动率,保证施工顺利进行,施工企业要保障施工人员的安全性,解决施工人员的顾虑。
例如,在外地施工人员进入施工现场后,根据施工人员的身体情况合理分配工作内容,帮助施工人员更快地适应高寒、低压、缺氧的工作环境。选择施工人员时,尽量选择20~40 岁的青壮年,该年龄段施工人员的身体免疫力较高,更容易适应高原地区的恶劣环境。
同时,施工人员进入施工现场前,要重点检查其心、脾、肾等功能,发现工作人员存在脏器类疾病,要及时安排就医,避免其出现高原反应,威胁生命健康。在施工现场还要配置完整的医疗体系,还可以和当地的医疗机构进行深度合作,以有效解决施工人员就医问题,确保施工人员的安全性,避免因高原施工带来其他安全隐患。
此外,应尽可能聘请当地的施工人员,当地人员对工作环境会有更强的适用性,高海拔工作效率会较外地人高,能有效节约工程施工成本[6]。
4.2 完善设计内容,合理选择施工方法
由于高原地区的自然环境过于恶劣,通过模拟和试验方式,提前预测施工中可能遇到的各种问题,可有效规避施工问题,避免出现返工现象。
因此,进行高原地区公路工程项目设计时,不仅要细化设计目标,还应积极引进先进的信息技术,结合设计参数进行施工模拟,以优化公路选线与施工方案。
同时,在高原地区进行公路施工时,施工单位还应结合实际需求合理选择施工材料与设备,加强材料管理、定期调试施工设备,有效避免施工材料浪费和设备故障等问题,以有效节约工程投资[7]。
4.3 加强公路建设预算和成本预测
在高原地区公路施工过程中,不适宜采用传统的预算方式和成本预测方式,需要结合实际施工情况进行预算和成本预测。
第一,施工材料和人工费用预算。在高原地区施工,人工费用受现场环境影响较大,因此需要提前分析高原地区的施工现场环境,明确人工费用。同时,按照高原地区公路施工要求,合理安排施工人员数量和施工工期,做好材料成本控制工作,并严格控制重要材料和辅助材料的质量。
第二,详细分析材料购买成本和装卸成本,核算重复成本费用,一旦发现材料数量、费用、存量等与预算结果存在较大差异,需安排专业人员调查原因并采取措施加以解决。
第三,管理机械费用。在施工过程中要进行设备定额测算,全面核算设备使用成本,做好设备台班的定额审核。
第四,管理辅助性费用。施工过程中不可避免地会出现辅助费用,这些费用一般在施工图纸和工程量清单中并未明确列举,如高原地区在公路施工中要使用各种机械设备,部分机械需要租赁,这些辅助费用要根据实际的施工组织情况进行预测。
第五,临时工程费用。高原地区环境恶劣,施工难度系数较高,为解决施工问题,需要用到多种临时设施,相应费用需要根据施工规模和施工环境进行预测[8]。
5 结语
以阿里地区公路为例,分析项目区域的高海拔特殊性,并指出相关因素给公路工程造价带来的影响,针对实际问题提出有效的解决措施,以期为施工单位提供参考,在高原地区公路施工中合理控制工程造价,在保证公路工程质量的同时提高工程经济效益。