新版铁路工程隧道定额工区模式概算编制研究.pdf

收稿日期:20190108;修回日期:20190119

作者简介:代中军(1963 ),男,高级工程师,1990年毕业于长沙铁道学院铁道工程专业,工学学士,从事工程经济设计工作,E⁃mail:467185855@qq.com㊂

第63卷　第5期2019年5月

铁道标准设计

RAILWAY　STANDARD　DESIGN

Vol.63　No.5May 2019

文章编号:10042954(2019)05011206

新版铁路工程隧道定额工区模式概算编制研究

代中军

(中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉　430063)

摘　要:统一新版隧道工程定额中工区长度㊁运距㊁通风及管线路独头距离等概念应用,以达到准确使用定额和依法合规控制工程投资的目的㊂采用系统分析方法,以施工组织设计为引领,遵循铁路行业造价标准制定相关规定,就新版隧道工程定额编制建立的工区模型㊁册说明㊁子目划分㊁子目涵盖工作内容及消耗量等展开研究,同时与定额编制主要专家进行深入交流,澄清了 不同运输条件”㊁ 洞内工区段落长度”㊁ 辅助坑道转㊁增运”㊁ 分别套用定额”㊁ 叠加”等用词含义㊂得出新版隧道工程定额引入 工区长度”概念后 正洞开挖,洞内出砟和通过辅助坑道出砟运距,三者均按独立工区长度套用定额”的结论㊂并举实际设计案例说明相关概(预)算的编制方法㊂关键词:铁路隧道;定额;工区长度;运距;通风及管线路;概算

中图分类号:F283;U459.1　　文献标识码:A　　DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.201901080004

The Budgetary Estimate Study on the Working Area Model in New

Edition of Tunneling Engineering Budget Quota Code

DAI Zhong⁃jun

(China Railway Siyuan Survey and Design Group Co.,Ltd.,Wuhan 430063,China)

Abstract :The application of the concepts of working area length,transportation distance,single

dead⁃end distance of ventilation and pipeline specified in the new edition of tunneling engineering budget quota is aimed at using quota accurately and controlling project investment in accordance with laws and regulations.The system analysis method,with construction organization design taking the lead,following rules related to the cost of railway industry standards is applied in this paper,meanwhile intensive exchanges with key experts from quota compiling committee are held covering working area model,volume description,subdivision of quota,working content of sub quota items and consumption,and the meanings of the items such as different transportation conditions,the working area length in the tunnel,transfer and increase shipments of accessorial tunnels,applying quota separately and superposition are clarified.It is concluded that both main tunnel excavation and tapping transportation distance of the main tunnel and the accessorial tunnels are rated based on independent working area length after the concept of working area length is introduced in the new edition of quota.The paper also gives some examples to illustrate the related budget and budgetary estimate methods.Key words :Railway Tunnel;Quota;Working Area Length;Transportation Distance;Ventilation and

Pipeline;Budget

引言

随着我国综合国力的不断增强,铁路基本建设长大隧道的设计施工项目日益增多㊂长大隧道成为

许多铁路建设项目的重点控制工程㊂为缩短建设工期㊁同时满足其他主体工程的均衡施工,钻爆法施工长隧短打工法受到青睐㊂铁路工程隧道定额以往引入 换算隧长[1]”,开启了隧道定额编制精细化的新路子;而新版隧道定额引入 工区长度”,则进一步深化了精细化定额编制理念㊁贴近施工现场实际,可操作性更强㊂

隧道作为地下工程,地质构造复杂,有软弱土层[2]㊁松散破碎围岩[3]㊁高压富水断层[4]㊁瓦斯[5]等;经过长期科研和施工实践,形成了一整套具有自主知识产权的施工技术,如超前小导管支护[6]㊁地质灾害防治[7]㊁监控量测[8]等,为造价标准的制定提供了基础资料㊂

国家铁路局以 国铁科法[2017]33号文”发布14项铁路工程造价标准,其中‘铁路工程预算定额第三册隧道工程“[9](以下简称 新版隧道工程预算定额”)引入工区模型,较好地适应了隧道工程概(预)算编制需求㊂新版隧道工程预算定额发布实施后,国家铁路局组织了新造价标准的使用宣贯[10],文献[11]就铁路隧道定额与概算编制做了进一步解释㊂但业内人士对工区长度㊁运距等概念的理解仍持有歧义或争议㊂因此,有必要进行深入研究,以期还原本轮隧道工程预算定额的本来面目,达到正确使用的目的㊂

1　几个重要概念㊁辅助坑道施工正洞4种工区模型1.1　几个重要概念的理解

1.1.1　工区长度

工区以施工组织设计安排为首要条件,工区长度以工区分界点至洞口(或辅助坑道口)且应取最远掘进面(即掌子面)的距离计算,工区的类型分为正洞本身完成施工和通过辅助坑道完成正洞施工两种基本形式㊂

(1)正洞进出口工区

对于未进行施工组织设计的中短隧道(一般为隧长3000m以内隧道),隧长1000m以内可按1个独立工区编制,隧长>1000m的可按进口㊁出口2个独立工区各负担隧长50%编制;进行施工组织设计的长大隧道,正洞工区由正洞进出口和通过平行导坑交替施工时,其工区长度应按两者最远的掘进面至洞口计算㊂

当正洞进出口和通过平行导坑交替施工正洞时,最远施工段落不论是正洞进出口完成施工还是通过平行导坑完成施工,正洞进出口独立工区和通过平行导坑施工正洞独立工区的长度,按照施工组织安排划定的分界点(即最远掘进面)计算各自的独立工区长度㊂正洞进出口独立工区长度等于正洞独立工区内正洞全长,通过平行导坑施工正洞独立工区的长度,等于独立工区内正洞全长另加1个横通道长度,两者独立工区长度相差1个横通道长度㊂

(2)过辅助坑道施工正洞工区

当通过斜井㊁竖井㊁横洞施工正洞时,均应视为1个独立工区,按斜井㊁竖井㊁横洞自身长度加正洞最大独头距离计算独立工区长度;当施工组织设计要求必须通过斜井㊁竖井㊁横洞施工同时向两个方向施工正洞时,可视为两个独立工区,工区长度应根据不同施工方向分别计算㊂

本文以斜井为代表来阐明斜井㊁竖井㊁横洞施工正洞独立工区长度㊂通过斜井施工正洞有3种形式:单向施工正洞,双向不同时施工正洞,双向同时施工正洞㊂工区长度:单向施工正洞按斜井本身长度加正洞长度;双向不同时施工正洞按斜井本身长度加其中单向最长正洞的长度;双向同时施工正洞分别按斜井本身长度加正洞进口或正洞出口方向正洞的长度,以2个独立工区计算各自工区长度㊂

总之,正洞的开挖按工区长度计算费用,与每个基本单元(不足500m按1个基本单元计)的实际位置无关㊂

1.1.2　运距

运距系指本定额出砟㊁混凝土㊁材料运输所通过的洞内各工区不同运输条件的段落长度,分为正洞内运距㊁正洞通过辅助坑道运距㊁洞外运距㊂本轮隧道定额对正洞运输,正洞通过辅助坑道转㊁增运及洞外增运部分均分别编制了定额子目,运距按不同运输条件分别套用定额,叠加计算㊂

这里,需要对 不同运输条件” 洞内工区段落长度” 辅助坑道转㊁增运” 分别套用定额” 叠加”等用词进行解释㊂

(1)不同运输条件:指轨道运输㊁汽车运输㊁矿用提升机运输等㊂

(2)洞内工区段落长度:指正洞+辅助坑道形成的工区运输通道的长度,实际就是独立工区长度㊂(3)辅助坑道转㊁增运:指正洞内与辅助坑道段运输方式发生改变引起工序及工效的改变㊂即无轨与有轨运输方式改变后,正洞出砟增加的一次装砟㊁卸砟和引起运输工效降低的弥补㊂

(4)分别套用定额:指正洞内㊁通过辅助坑道㊁洞外等3个层面分别套用定额㊂

这里特别需要引起注意:有一种错误理解,认为是 按正洞内㊁通过辅助坑道段㊁洞外等3个独立段落内各自套用定额”㊂

正确的理解是:独立工区,正洞内的出砟运距=正洞通过辅助坑道的出砟运距=独立工区长度,各自套用洞内出砟运输㊁通过辅助坑道运砟运输定额㊂通过辅助坑道施工正洞段落,辅助坑道需和施工的正洞一并按独立工区长度考虑,开挖时辅助坑道长度加大了正洞施工的难度,正洞独立工区长度内的所

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第5期代中军 新版铁路工程隧道定额工区模式概算编制研究

有数量,分别套用工区长度≤500m㊁工区长度每增≤500m定额子目㊂

洞内出砟,应注意运输施工组织即运输条件:①当通过正洞和辅助坑道全部采用汽车运输时,辅助坑道是正洞运砟通道的一部分,正洞出砟运距计算同正洞开挖,通过辅助坑段落不能只计其本身长度的增运;②当正洞出砟采用汽车运输,通过平行导坑改为轨道运输时,正洞出砟运距计算同正洞开挖,通过平行导坑由汽车运输改为轨道运输段落也不能只计平行导坑本身长度的增运;③当正洞出砟采用汽车运输,通过斜井由汽车运输改为轨道运输时,正洞出砟运距计算同正洞开挖,通过斜井改为轨道运输段落不应只按斜井长度套用定额;④竖井㊁横通道施工正洞独立工区,同斜井㊂

叠加:基于独立工区模型有3种情形:一是长度,分基本长度(运距)㊁每增基本长度(运距);二是出砟运输通道的工序和工效引起增加,分洞内出砟运输㊁通过辅助坑道出砟运输等2个层面;三是运输方式发生改变需套用相应的运输定额㊂每个独立工区计算开挖㊁出砟㊁通过辅助坑道转增运,均按总数量套用相关定额子目㊂

1.1.3　工区长度(独头通风㊁管线敷设距离)

由于通风和管线路是按每个掌子面单独设置配备的,独头通风㊁管线敷设距离[12]按独立工区洞口至施工最远掌子面的长度计算㊂

1.2　辅助坑道施工正洞4种工区模型

1.2.1　通过正洞进(出)口和平行导坑交替施工正洞

如图1所示,正洞承担施工段落①㊁③,通过平行导坑承担施工段落②㊁④㊂这种通过正洞进(出)口和平行导坑交替施工正洞工区模型,分为2个独立施工工区:

一是正洞本身负责施工,正洞开挖段落①+段落

③的数量=V1+V3,独立工区长度=L1+L2+L3+L4;

二是通过平行导坑施工正洞,正洞开挖段落②+段落④的数量=V2+V4,独立工区长度=L1+L2+L3+L4+ L n(1个横通道长度

)㊂

图1　通过正洞进(出)口和平行导坑施工正洞工区

1.2.2　通过斜井单向施工正洞

如图2所示,通过斜井承担施工正洞段落⑤,由斜井和正洞段落⑤组成一个独立工区㊂独立工区长度= L5+L x

㊂

图2　通过斜井单向施工正洞工区

1.2.3　通过斜井双向不同时施工正洞

如图3所示,通过斜井承担施工正洞段落⑥㊁⑦,由斜井和正洞段落⑥㊁⑦组成一个独立工区㊂由于正洞段落⑦长度大于段落⑥长度,正洞最大独头距离取L7,则独立工区长度=L7+L x

㊂

图3　通过斜井双向不同时施工正洞工区

需要注意的是,隧道施工是前进方向,在目前大型机械施工方案采用反向施工是不可取的㊂

1.2.4　通过斜井双向同时施工正洞

如图4所示,通过斜井同时承担施工正洞段落⑥㊁⑦,由斜井和正洞段落⑥㊁斜井和正洞段落⑦分别组成2个独立工区,有2个工作面(掌子面

)㊂

图4　通过斜井双向同时施工正洞工区

同样需要注意的是,隧道施工采用双向同时施工方案存在至少三大缺点:一是投入机械设备等多了1套,成本增加;二是采用双向施工,无论是同时爆破还是间隔爆破,都存在安全隐患㊁掌子面相互影响施工导致工效降低和造成施工环境更差等问题;三是施工进度并没有明显加快

㊂

图5　非独立明洞+正洞组成施工工区

1.3　非独立明洞+正洞工区模型

如图5所示,施工组织设计安排由明挖明洞施工段落⑧㊁正洞施工段落⑨共同组成独立工区㊂明洞开挖及洞门土石方挖运,采用‘铁路工程预算定额第一

411铁道标准设计第63卷

册路基工程“[13](TZJ2001 2017)相关子目,在此不再赘述㊂独立工区长度=L8+L9㊂

1.4　工程数量格式

(1)隧道工程施工组织设计工区划分(图6)

(2)隧道工程数量表格式

为了使工程数量计算如实反映工区分布情况,与定额编制施工模型一致,涉及工区长度的工程数量宜按表1参考格式汇总

㊂

图6　隧道工程施工组织设计工区划分表1　隧道工程数量表(参考格式)

序号1

(1)①②③(2)①②③ 2

(1)

(2)

(3)

工区

正洞进口和平

行导坑交替施

工正洞

斜井施工正洞

项目名称/单位

工区长度/m

进口承担

正洞施工

洞身开挖

监控量测

平行导坑承

担正洞施工

洞身开挖

监控量测

独立工区长度/m

通风及管线路

掌子面1/m

掌子面3/m

洞外运砟/m

小计

隧道长/延长米

开挖量/m3

Ⅱ级围岩隧道长/延长米

开挖量/m3

Ⅱ级围岩地表下沉与底板沉降/个测点

拱顶下沉/个测点

独立工区长度/m

通风及管线路

掌子面2/m

掌子面4/m

洞外运砟/m

小计

隧道长/延长米

开挖量/m3

Ⅲ级围岩隧道长/延长米

开挖量/m3

Ⅲ级围岩地表下沉与底板沉降/个测点

拱顶下沉/个测点

独立工区长度/m

通风及管线路掌子面5/m

洞外运砟/m

洞身开挖

监控量测

小计

Ⅳ级围岩

Ⅳ级围岩

隧道长/延长米

开挖量/m3

隧道长/(延长米)

开挖量/m3

地表下沉与底板沉降/个测点

拱顶下沉/个测点

数量附注

4015

4000

1000

3000

5150洞内外均为汽车运输

2000

230000

2000

230000

320

84

4015含1个横洞长度15m

2015

4015

5050

2000

232000

2000

232000

360

100

1500含双车道斜井长500m

1500

2500洞内外均为汽车运输

1000

116000

1000

116000

190

60

2　涉及工区模式的概(预)算编制要点

2.1　涉及工区的定额子目

新版隧道工程预算定额与工区模式关联的定额子目有:洞身开挖,出砟运输,正洞通过辅助坑道出砟运输,混凝土运输(正洞㊁通过辅助坑道),材料运输(正洞㊁通过辅助坑道)等㊂

2.2　概(预)算编制要点

(1)施工组织设计

新版隧道工程预算定额的编制,引入工区模型,也就是说,在编制隧道概(预)算前应完成隧道施工组织设计,根据工期要求,合理划分施工工区㊂

(2)独立工区长度与洞内运输运距的关系

新版隧道工程预算定额,独立工区长度与洞内运输运距是相等的关系㊂

(3)通过辅助坑道施工正洞,涉及工区模式洞内出砟运输的概(预)算编制应按叠加计算费用㊂新版隧道工程预算定额,不再按正洞内(取最大独头距离)㊁辅助坑道内取各自长度作为运距,以及各自独立编制正洞内㊁辅助坑道内的运输费用,而是纳入

511

第5期代中军 新版铁路工程隧道定额工区模式概算编制研究

独立工区精细化综合考虑,这是本轮隧道预算定额的一个创新㊂正洞开挖㊁洞内出砟运输㊁通过辅助坑道出砟运输,其长度或运距均按独立工区长度取值并套用定额㊂

(4)铁路工程定额与概预算编制办法㊁费用定额㊁材料价格是铁路造价体系的重要组成内容㊂

新版隧道工程预算定额,同‘铁路基本建设工程设计概(预)算编制办法(TZJ1001 2017)“(国铁科法[2017]30号)[14]㊁‘铁路基本建设工程设计概(预)算费用定额(TZJ3001 2017)“(国铁科法[2017]31号)[15]㊁‘铁路工程基期材料价格(TZJ3003 2017)“(国铁科法[2017]31号)[16]配套使用㊂

3　概算编制示例

某客运专线铁路隧道工程,隧道断面有效面积为100m2,采用钻爆法施工,洞内外采用汽车运输方式㊂施工组织部分工区划分见图6,正洞进口与平行导坑交替施工①~④段落为1个工区㊁斜井和⑤段落为1个工区㊂试编制正洞开挖工程概算,工程数量见表1㊂概算编制示例见表2㊂

表2　

概算编制示例

单价编号工作项目或费用名称单位数量

Ⅰ.建筑工程费延长米5000

1.正洞(钻爆法施工)延长米5000

M1正洞进口与平行导坑交替施工工区延长米4000

N1正洞施工独立工区延长米2000

(1)工区通风及管线路工区长度米4000 SY-153通风隧道断面有效面积>85m2工区长度(独头通风距离)≤500m m1000 SY-154通风隧道断面有效面积>85m2工区长度(独头通风距离)每增500m m1000 SY-161管线路隧道断面有效面积>85m2工区长度(管线独头敷设距离)≤500m m1000 SY-162管线路隧道断面有效面积>85m2工区长度(管线独头敷设距离)每增500m m1000 SY-153通风隧道断面有效面积>85m2工区长度(独头通风距离)≤500m m3000 SY-154×5通风隧道断面有效面积>85m2工区长度(独头通风距离)每增500m m3000 SY-161管线路隧道断面有效面积>85m2工区长度(管线独头敷设距离)≤500m m3000 SY-162×5管线路隧道断面有效面积>85m2工区长度(管线独头敷设距离)每增500m m3000

(2)Ⅱ级围岩延长米2000

①开挖m3230000

A.开挖m3230000 SY-79开挖台架断面有效面积>85m2延长米2000 SY-83简易仰拱栈桥断面有效面积>85m2延长米2000 SY-41隧道洞身开挖有效断面>85m2工区长度≤500m全断面法Ⅱ级围岩10m323000 SY-45×7隧道洞身开挖有效断面>85m2工区长度每增500m全断面法Ⅱ级围岩10m323000 SY-59正洞汽车出砟隧道断面有效面积>85m2运距≤500m10m323000 SY-60×7正洞汽车出砟隧道断面有效面积>85m2每增500m10m323000 SY-326监控量测地表下沉与底板沉降个测点320

SY-327监控量测拱顶下沉个测点84

B.洞外弃砟增运m3230000 SY-74×10出砟洞外汽车倒运㊁增运洞外运距每增500m10m323000

N2平行导坑施工独立工区延长米2000

(1)工区通风及管线路工区长度米4015 SY-153通风隧道断面有效面积>85m2工区长度(独头通风距离)≤500m m2015 SY-154×4通风隧道断面有效面积>85m2工区长度(独头通风距离)每增500m m2015 SY-161管线路隧道断面有效面积>85m2工区长度(管线独头敷设距离)≤500m m2015 SY-162×4管线路隧道断面有效面积>85m2工区长度(管线独头敷设距离)每增500m m2015 SY-153通风隧道断面有效面积>85m2工区长度(独头通风距离)≤500m m4015 SY-154×8通风隧道断面有效面积>85m2工区长度(独头通风距离)每增500m m4015 SY-161管线路隧道断面有效面积>85m2工区长度(管线独头敷设距离)≤500m m4015 SY-162×8管线路隧道断面有效面积>85m2工区长度(管线独头敷设距离)每增500m m4015

(3)Ⅲ级围岩延长米2000

①开挖m3232000

A.开挖m3232000 SY-79开挖台架断面有效面积>85m2延长米2000 SY-83简易仰拱栈桥断面有效面积>85m2延长米2000 SY-42隧道洞身开挖有效断面>85m2工区长度≤500m全断面法Ⅲ级围岩10m323200 611铁道标准设计第63卷