跨江特大桥投资控制探讨

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跨江特大桥投资控制探讨

刘胜强 罗永新 允丽荣

长沙市财政评审中心 湖南省长沙市 410006

前言:湘江是湖南省最大的河流,是长江主要支流,由南往北贯穿长沙市,河宽1200~1250m。近年来,一座座横跨湘江的桥梁陆续修建,一方面有效优化了既有的过江路网结构,提高了过江的通行能力;另一方面,过江桥梁工程体量大、工艺复杂,投资高,对投资评审提出了更高要求。本文从投资控制的角度出发,通过对长沙市正在建设的某座湘江特大桥投资控制评审,提出跨江特大桥投资控制评审的思路与方法,总结经验并提出相关建议。

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  1. 项目概况

概算情况:项目建安工程费用为300752.47万元,其中主线桥梁205664.87万元。

设计标准:城市主干路,采用双向六车道,跨湘江段预留改造八车道空间,河西及跨江段设计车速为 60km/h,河东弯道段为 50km/h。主线桥长共4954.5m,其中主航道桥为(165+380+165)m双塔钢混组合梁斜拉桥。

通航标准:Ⅰ(3)级航道,航道采用单孔双向通航,通航净空 220m*18m(宽*高),最高通航水位 36.28m,最低通航水位近期28.2m、远期29.8m。

水文情况:据湘江长沙站观测资料,最高洪水位 39.51m,最低水位 25.75m,年平均水位 29.48m,最大变幅度达 13.83m,多年平均变幅 10m,每年 4-9 月为汛期, 年最大洪水多发生于每年的 4-8 月,其中 5、6 两月出现次数最多。2021年3月勘察期间水深为 1.10~11.20m,水面标高 26.41~28.85m。

主线桥梁情况一览表

序号

墩(台)号

桥名

孔数及跨径(孔-m

长度(m

结构类型

1

0#~42#

河西岸上引桥

(4*30)+(36+60+36)+(4*29.1)+(4*30)+(30+43+30)+(4*33)+(61+105+61)+(3*31)+2*(3*30)+2*(4*31)

1471.4

预应力砼连续梁、变截面预应力砼悬浇箱梁、钢混组合梁

2

42#~-49#

河西水中引桥

71+5*120+71

742

变截面预应力砼连续梁

3

49#~52#

主航道桥

165+380+165

710

双塔钢混组合梁斜拉桥

4

52#~55#

河东水中引桥

40+(45+60)

145

简支预应力砼箱梁桥、连续钢混组合梁桥

5

55#~112#

河东岸上引桥

(4*30)+(30+33.5+26.5+30)+3*30+50+5*30+50+(3*30)+(33.5+26+26+33.5)+ 4*31.5+3*32+2*28+(40+69+41)+3*30+2*3*35+3*30+3*34+48+4*30

1886

预应力砼连续梁、变截面预应力砼悬浇箱梁、钢混组合梁

主线桥梁长度合计

4954.5


  1. 控制价评审

  1. 评审思路与方法

1.结合设计图纸、施工组织设计,把握投资控制的重点、难点、关键点

投资控制与设计图纸、施工组织设计密切相关,应重视图纸设计、施工组织设计的编制。本项目水中桥部分是评审的重点,(165+380+165)m主航道双塔钢混组合梁斜拉桥施工工艺复杂,更是投资控制评审的关键点。

2.正确理解工程量计算规则、准确计算工程量

工程量计算以设计图纸为基准,避免重复计算和漏计,亦需复核图纸工程量及送审工程量的准确性。计算时区分按实体计和不按实体计算的项目,对于未在图纸上反映的临时性或措施工程如支架、施工便道、大型机械进出场费等,结合施工组织计算相应工程量。

3.恰当运用消耗量标准、正确计取相关费用

本项目评审依据2020年《湖南省建设工程计价办法》《湖南省建设工程消耗量标准》及相关配套文件和解释汇编,对缺项的部分借用交通部2018年《公路工程预算定额》。在评审中,熟悉理解施工工艺,正确套用相应定额,合理对定额进行抽换,并按湖南省现行计价办法计取相关费用。

4.合理确定措施工程费用

本项目主要措施工程为施工栈桥、双壁钢围堰、钢板桩围堰、水中钻孔平台、砼悬浇箱梁挂篮、临时工程用地费用等,此部分在施工单位中标后可以结合自身情况进行优化,投资控制评审时需结合施组和以往经验合理确定。

5.正确选用材料、设备并合理确定其价格

主要材料、设备价格直接影响项目投资控制,要切实重视主材询价工作,对于钢筋、商品混凝土、砂石料等常规材料采用2021年《长沙建设造价》预算价格。对桥梁全寿命(耐久性)球形支座、梳齿板式伸缩缝、主桥阻尼器、钢箱梁、钢锚箱、平行斜拉索、检查车、除湿机等特殊材料和设备,通过市场调查、网上询价、同期项目比较采取货比三家等方式获取价格信息,合理确定价格。

  1. 评审重点内容及相关指标

  1. 主要措施工程及相关指标

1.1施工栈桥的布置、造价相关指标、评审要点

项目工期3年,为了确保工程进度、高水位时栈桥不被淹、冲毁。两岸施工栈桥按5%设计洪水位设防,设防水位+36.3m,栈桥桥面顶标高按+38m考虑。栈桥设计承载力满足 150t履带吊通行、100t履带吊吊重20t作业、12m3砼罐车、钢主梁运输车通行要求。

河西岸钢栈桥起点设于43#墩河堤附近,终点位于主桥50#主墩钻孔平台前端,长度约786m,主墩四周设置支栈桥;河东岸钢栈桥起点设于54#墩河堤附近,终点位于主桥51#主墩钻孔平台前端,长度约 228m,50#、51#墩设置支栈桥。栈桥跨径(6+12)m,采用钢管桩+贝雷梁+钢桥面板结构,桥墩双排D800*12mm钢管,桥面宽 8m,7m宽施工宽度和1m宽人行宽度,桥面外侧设扶手栏杆及水电管路。

栈桥主要工程数量及造价指标

名称

长度

桥面面积

钢材

桩混凝土

人工(不含税)

材料(不含税)

机械(不含税)

其他税费

指标

m

m2

kg/m2

m3/m2

/m2

/m2

/m2

/m2

/m2

河西钢栈桥(43#-50#)

786

94

6288

524

0.127

48

1234

298

507

2087

河东钢栈桥(51#-54#)

228

34

1824

566

0.132

50

1253

307

517

2127

支栈桥(50#、51#)



5014.8

637

0.15

56

1667

446

697

2866

评审要点:

(1)钢栈桥下部按钢管柱与横撑及斜撑的质量之和计算工程量,钢栈桥上部按桥面尺寸以平面面积计算工程量,定额钢管桩为使用1年的摊销,万能杆件使用费按4个月考虑,本次按施组确定的使用期进行调整换算。

(2)栈桥的桥面标高、宽度、跨度对投资控制影响很大,需结合工期、湘江水位、施工要求等多因素确定经济合理的设计方案。

1.2水中墩基础双壁钢围堰及相关指标

46#~52#水中墩承台全部采用双壁钢围堰,其中主航道桥50#、51#主塔承台封底混凝土厚度6m,壁仓内填充混凝土高度 12.8m;49#、52#过渡墩承台封底混凝土厚度3m,壁仓内填充混凝土高度7m。钢围堰顶标高按+38m控制,其他水中引桥墩围堰顶标高按+35m 控制。钢围堰重量综合湘江目前在建桥梁围堰设计,确定为主塔壁体指标为450kg/m2,其他墩壁体指标为430kg/m2

双壁钢围堰主要工程数量


墩号

壁厚 m

周长 m

高度 m

壁体指标(kg/m2

围堰壁体重(t

内撑重

t

合计

t

46#

2

80.4

18

430

622

36

658

47#

2

80.4

24.5

430

847

36

883

48#

2

80.4

24.5

430

847

36

883

49#

2

80.4

26

430

899

45

944

50#

2

209

30

450

2822

250

3072

51#

2

209

30

450

2822

250

3072

52#

2

80.4

23

430

795

45

840

双壁钢围堰造价指标


名称

钢材

人工 (不含税)

材料 (不含税)

机械 (不含税)

其他税费

指标

t

/t

/t

/t

/t

/t

双壁钢围堰

7

10354

1801

4803

1401

2001.42

10006.42

评审要点:

  1. 依据水深、地质等情况综合确定钢围堰的尺寸,对于水中无法拆除的按一次性摊销计算费用,比例为40%,可拆除的计算回收残值。定额参交通运输部2018《公路工程预算定额》。

  2. 围堰运输机械配置:50#、51#主墩双壁钢围堰单节设计总重超过1000t,先在制造厂内分段加工,后进行浮运,将其分成两块由两艘1000t驳船单独运输至桥位,再驳船上焊接形成整体,再由两艘500t浮吊共同抬吊安装。浮吊船还需进行索塔主梁施工。

1.3水中墩基础钢板桩围堰

42#~45#、53#~54#墩设置SP-IVw型钢板桩围堰,根据施组确定使用时间为90天。

钢板桩围堰主要工程数量及造价指标

名称

钢板桩、围檀、

内支撑及其他

人工 (不含税)

材料 (不含税)

机械 (不含税)

其他税费

指标

t

/t

/t

/t

/t

/t

钢板桩围堰

6

969.60

546.25

1022.25

464.12

651.22

2683.84


1.4水中墩钻孔施工钢平台

44#~49#、52#墩搭设钻孔施工钢平台,钻孔平台采用钢管桩+贝雷梁+钢面板结构,顶面标高按+38m控制。平台平面分为5个功能区,中间平台为钻机施工作业平台,平面尺寸按围堰施工需求空间设置;

水中墩钻孔施工钢平台主要工程数量及造价指标

名称

桥面面积

钢材

桩混凝土

人工 (不含税)

材料 (不含税)

机械 (不含税)

其他税费

指标

m2

kg/m2

m3/m2

/m2

/m2

/m2

/m2

/m2

钢平台

7

8744.40

400

0.041

210

637

172

326

1345

评审要点:

  1. 钻孔工作平台上部定额参交通运输部2018年《公路工程预算定额》水深5~20m子目。下部按施工组织设计计算工程量,并依据使用期对定额进行调整换算。

  2. 避免重复计算工程量,50#、51#已搭设支栈桥,不再计算钢平台费用。

1.5临时用地费用

本项目沿路线附近在河西、河东分别设置项目临时驻地、材料堆场及加工场。红线外临时租地费用依据施工组织设计计算租地工程量,按租期3年,结合市场行情,分区域每年每亩2.5万元、3万元计取。

2.165+380+165m主航道双塔钢混组合梁斜拉桥投资控制

总体施工工艺流程:栈桥搭设、承台基坑爆破开挖→围堰沉放→钻孔平台搭设→钻孔桩施工→封底→承台施工→下塔柱施工→下横梁施工→上塔柱施工→塔区梁段施工→桥面吊机安装→主跨梁段对称悬拼、斜拉索施工→边跨无索区梁段施工→合龙→桥面系及附属设施施工。

2.1桩基础

桩基础根据地质岩层情况采用回旋钻,泥浆护壁,浮吊下放钢筋笼,导管法灌注水下砼。钢护筒设置长度根据施组确定,封底顶面以下不能拔出的钢护筒按一次性摊销计算费用,能够拔出的部分按定额摊销计算费用。

2.2水下基坑爆破开挖

板岩采用专用钻孔爆破船,船上配备潜孔冲击钻机钻进成孔,分层钻孔爆破,再利用抓斗式挖泥船清渣,开底泥驳运渣、弃渣。

根据地质详勘报告,本桥由初步设计的49#~52#承台调整为48#~51#承台采用水下爆破开挖工艺,其他承台由于局部超深导致施工难度大,可以先预裂爆破再出渣。参照2018公路定额并结合市场行情水下挖土230元/m3;水下捞渣510元/m3;水下爆破捞渣750元/m3

2.3承台

桩基施工后,浇筑封底砼,再抽水施工承台,50#、51#主墩采用哑铃承台,厚7m,分两层浇筑。

2.4索塔

索塔采用“湘江绣月”方案,桥塔采用类圆月造型,由塔柱和横梁组成,混凝土强度等级为 C55。50#索塔高 150m,51#索塔高 147.365m,索塔顺桥向宽 6.5m~8.0m,横桥向最宽处总宽度为59.3m。

下横梁以下的索塔采用搭设脚手架翻模法逐节施工,下横梁与塔柱异步施工,采用落地式支架浇筑,支架采用钢管桩型钢结构。其余索塔采用液压爬模逐节施工,标准节段高度 4.5m,按设计要求划分施工节段。塔顶采用搭设少支点支架托架法施工。

根据索塔的高度、结构形式和斜拉索的安装施工,在塔柱上下游各安装 1 台塔式吊机,共4台,用于主塔钢筋、模板、斜拉索等构件安装,同时用于辅助塔顶装饰块安装。并配备电梯作为塔柱施工人员垂直提升通道。

上塔柱施工时,分别在塔柱两侧平台上各设置 1 台混凝土输送泵,混凝土输送泵管采用双电机双泵输送泵,塔内配备两条输送泵管,一泵到顶提高混凝土输送效率。

索塔工程数量及造价指标

项目名称

混凝土

(m3)

钢筋

(kg/m3)

劲性骨架(kg/m3)

钢绞线

(kg/m3)

造价

(万元)

占主航道桥

比例

塔柱

23317

综合约220

综合约80


15513.36

20.53%

横梁

2950

34.22

塔座

1842


评审要点:

  1. 索塔按一年的工期考虑,塔柱混凝土按高度套用定额,塔柱提升模架配置4套,每套按60t考虑,设备摊销费按实际进行换算。

  2. 横梁支架、索塔水平横撑按搭设方案和使用时间计算费用。

  3. 塔式吊机、电梯按施组确定使用时间,劲性骨架、钢锚梁、索塔楼梯等工程数量按设计图纸计算,对于位于水位变动区、大气区不同部位的索塔混凝土结构需进行涂装防腐。

2.5主梁及斜拉索

主梁钢混组合梁悬拼:钢梁在有资质的工厂整节段制作、砼桥面板在钢结构加工厂附近预制,将砼板与钢梁在工厂内拼装成完整梁段,水运至桥位处,在塔区梁段上安装8台250吨桥面吊机,依次进行梁段对称悬臂吊装施工,并进行斜拉索吊装、张拉施工。

斜拉索:全桥共设4*17对平行钢丝斜拉索,空间双索面扇形布置,中跨标准索距为10.5m,边跨标准索距为7.5~10.5m,在斜拉索梁端均安装外置阻尼器减振装置。在主梁上采用钢锚箱构造锚固,在索塔上采用钢锚梁构造锚固,张拉端设置在塔端。

钢箱梁、斜拉索工程数量及造价指标

项目名称

数量

t

单价

(元)

造价

(万元)

占主航道桥比例

钢箱梁(含安装及防腐)

12494.60

16596

20736.04

27.48%

斜拉索(含锚具、减震器、锚固套筒等)

1446.94

31294

4528.12

6%


评审要点:

(1)初步设计阶段主梁选型:斜拉桥主梁类型主要有混凝土梁、组合梁、钢箱梁、钢桁梁。从受力性能及造价考虑,混凝土梁的经济跨径在350m以内,钢混组合梁的经济跨径在350m~550m之间,当跨径大于550m时,采用钢箱梁经济性更好。本桥处于河区,运输条件优越,从节省用钢量、后期维护成本等方面考虑,钢混组合梁是优选梁型。

(2)49#~52#主桥箱梁支架按施组搭设方案和使用时间计算,并按1.1倍主梁自重计算支架预压。

(3)钢混组合梁采用先组合后吊装的工艺进行施工,悬拼段标准节段长度为10.5m/7m,梁段最大吊重约459t,需配置8台250t桥面吊机才能满足悬拼吊重。

(4)钢箱梁安装需依据施工工艺分别计算悬臂吊机安装、无索区起重船吊装工程数量。

(5)成品斜拉索、Q355D钢箱梁、钢锚箱价格采用市场询价,考虑运费等影响,并与同期《湖南交通造价》价格进行对比,合理定价。

(6)分别计算钢锚箱、钢锚梁工程数量,钢锚梁计入下部结构索塔,钢锚箱计入上部结构组合梁。

  1. 主线桥梁主要工程数量、造价指标分析

主线桥工程评审总造价176040.79万元,其中水中桥长1597m,占主线桥长4954.5m的32.23%,造价占主线桥总造价的64.14%。主航道桥长710m,桥长占比14.33%,造价占比42.86%,水中桥尤其是主航道桥在投资控制评审中应重点关注。各项指标见下表:

主线桥各分部工程数量

桥梁名称

部位名称

钢筋总量(t)

钢绞线总量(t)

混凝土(m3)

钢筋、钢绞线含量(kg/m3

钢箱梁(t)

桥面板混凝土(m3)

占总造价比例

河西岸上引桥(O#-42#)

桩基础

2178.170


20833.77

105



18.02%

下部构造

1397.793


7251.04

193



6.19%

上部构造

8387.330

1335.100

39123.90

247

3946.870

281.73

75.79%

河西水中引桥(42#-49#)

桩基础

1501.129


15968.76

94



22.93%

下部构造

2215.767


19162.49

115



11.81%

上部构造

8373.885

2541.864

40891.98

267



65.26%

主航道桥(49#-52#)

桩基础

2153.546


22883.55

94



20.38%

下部构造

9018.098

100.94

60305.39

151



33.32%

上部构造

3057.729

372.19

1052.79

343

12494.60

8940.12

46.30%

河东水中引桥(52#-55#,两端桩基、墩柱计入相邻区段)

桩基础

112.013


1258.73

89



1.15%

下部构造

310.339


1274.63

243



7.89%

上部构造

918.247

110.480

2578.69

271

1403.47

1220.00

84.69%

河东岸上引桥(55#-112#)

桩基础

1445.407


14392.50

100



12.77%

下部构造

1213.775


6141.77

198



5.80%

上部构造

10545.960

1621.080

46466.70

256

1645.780

1042.00

81.43%


主线桥人、材、机造价指标

名称

长度

桥面面积

造价

人工 (不含税)

材料 (不含税)

机械 (不含税)

其他税费

指标

m

m2

/m2

/m2

/m2

/m2

/m2

河西岸上引桥(0#-42#)

1471.4

42817.90

33208.34

982

4429

461

1884

7756

河西水中引桥(42#-49#)

742

26341

32421.93

1582

7102

754

2871

12309

主航道桥(49#-52#)

710

27335

75456.67

2055

18079

1318

6152

27604

河东水中引桥(52#-55#)

145

5126.85

5029.54

892

5968

537

2413

9810

河东岸上引桥(55#-112#)

1886

50683.88

29924.31

874

3327

278

1425

5904


三、投资控制的思考与建议

该跨江特大桥作为我市重点建设项目,评审中涉及多项新技术、新工艺、新材料,受审批时限和倒排工期等因素影响,项目评审时间紧、任务重、难度大,我中心精心组织,攻坚克难,精益求精,确保了该项目的预算评审工作圆满完成。为今后顺利推进此类项目评审工作,合理确定和有效控制投资,总结相关经验,财政评审部门应加强以下几方面工作:

(一)提高评审技术水平

现有评审人员对常见的市政道路、房屋建筑工程等项目较为熟悉,对跨江特大桥尤其是斜拉桥、悬索桥等项目因很少接触而对施工工艺不熟悉,评审经验相对不足,难以准确把握评审中的重难点。在日常工作中,可对已评审过的跨江特大桥项目,建立反馈回访机制,深入施工一线进行调研,与建设、设计、监理、施工等单位进行沟通,在调研中增加评审人员的相关专业知识,使评审人员熟悉施工工艺流程,积累跨江特大桥项目的评审经验。同时通过项目评审、现场学习、专业培训、业务交流等多种途径提升评审人员业务水平,培养一支熟悉跨江特大桥施工工艺、造价控制的专业技术人才队伍,建立我市跨江特大桥评审的专业技术人员库,为今后类似项目评审储备人才。

(二)推动完善现行定额体系

根据湖南省计价管理办法的规定,本项目采用2020《湖南省建设工程消耗量标准》,但对水下爆破、钢围堰、水中钻孔平台上部等工作内容,在2020《湖南省建设工程消耗量标准》中无相应定额可以套取,因此在评审时参考了公路定额进行编制。但公路定额为全国通用定额,是否能完全适用于湖南本省的城市跨江项目有待进一步探讨,因此,对于现行定额的不足,需向相关部门反馈,及时补充完善项目所在地现行定额。

(三)关注施工组织设计

本项目中存在大量如施工栈桥、钢围堰、承台爆破挖渣、水中钻孔平台、砼悬浇箱梁挂篮、箱梁支架、大型机械设备配置等对工程造价影响较大的非实体类项目,它们的工程数量及造价均需通过施工组织设计确定,而施组编制的是否科学合理对造价影响较大。本着怎么设计怎么施工的原则,在施组中需合理配置施工机械、确定施工方案,以使施工方便可行,投资经济合理。

(四)重视工程地质详勘

本项目在评审阶段,建设单位、设计单位依据工程地质详细勘察报告,组织专家对桥梁桩基长度、承台爆破挖渣等进行论证,桩长减少了212m。承台爆破挖渣由初步勘察的49#~52#承台调整为48#~51#承台,两项投资较初步勘察阶段减少约1700万元。由此可见,地质勘察成果对造价评审产生的重要影响,因此,在前期应对该项工作须予以高度重视。

(五)提前介入项目评审

受评审时限的要求,财政评审部门在评审中提前介入项目评审,提早熟悉项目情况,可以全面了解现场环境及项目特征,有助于确定项目评审的重难点,提前熟悉该项目涉及的新工艺、新材料、新设备,从而提高项目评审的时效。

(六)助推限额设计

从方案的选择上进行限额设计是做好前期投资控制的关键。在项目建设实施阶段,初步设计阶段影响项目投资约为75%~95%,对投资控制起着举足轻重的作用。初步设计阶段合理确定桥型方案对跨江特大桥投资控制尤为重要。项目在工可报告的基础上进一步对桥型方案进行深入论证、多方案技术经济比选,确定技术可行、经济合理、实施方便、造型美观的桥型,为全过程造价控制打下坚实基础。

(七)建立相关造价指标

住房和城乡建设部办公厅《关于工程造价改革工作方案的通知》(建办标〔2020〕38号)中明确,应加强工程造价数据积累,要建立工程造价相关指标。湖南省省政府(湘政办发〔2017〕58号)文件要求营造鼓励工程总承包发展的政策环境,政府投资项目和国有投资项目要带头采用工程总承包模式。文件要求部分重点建设项目在初步设计完成后立即开展招标控制价评审,导致无法准确计算工程量,确定项目造价。因此,建立跨江特大桥项目的造价指标对于将要实施的同类项目尤为重要。通过参考同类项目的相关造价指标,对类似部位钢材、混凝土等工程量以及主要措施项目造价指标对比,发现初步设计阶段指标不合理之处,通过与建设单位沟通,组织专家论证、调整优化设计方案等方式,使设计方案技术先进性和经济合理性相统一,宏观把控造价,有效控制投资,更好发挥财政投资效益。


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