引汉济渭工程三河口水利枢纽柳木沟Ⅱ6号人工骨料场变更分析与处理

引汉济渭工程三河口水利枢纽柳木沟Ⅱ6号人工骨料场变更分析与处理

彭宁宁1 ,雒少江2

（山东电力工程咨询院有限公司 山东济南 250013  陕西省引汉济渭工程建设有限公司 陕西西安 710010）

摘要：引汉济渭工程三河口水利枢纽柳木沟Ⅱ6号人工骨料场是三河口水利枢纽大坝工程混凝土骨料的原料来源，人工骨料场原料的产量和质量直接影响坝体混凝土骨料的生产，在实际施工过程中，由于人工骨料场的开采范围、工程地质等发生了较大变化，造成生产的人工骨料不能满足大坝混凝土浇筑需求，对合同工程进度和承包人成本产生了较为深远的影响，本文从合同条款、施工组织设计、投标报价、具体变更事项等角度对工程变更进行具体分析，提出变更处理意见。

关键词：人工骨料 覆盖层 投标报价 施工组织设计 变更

1工程概况

1.1项目概况

陕西省引汉济渭工程等别为Ⅰ等工程，工程规模为大（一）型，三河口水利枢纽为引汉济渭工程的两个水源之一，位于佛坪县大河坝乡上游约3.8km处的子午河峡谷下游段，枢纽水库总库容为7.1亿m³，调节库容6.5亿m³，主要由大坝、坝身泄洪放空系统、坝后引水系统、抽水发电厂房和连接洞等组成。

三河口水利枢纽混凝土大坝主要建筑物按500年一遇洪水标准设计，2000年一遇洪水标准校核；坝后抽水和发电厂房及连接洞均按50年一遇洪水标准设计，200年一遇洪水标准校核；泄水建筑物下游消能防冲按50年一遇洪水设计，200年一遇洪水进行校核。水库设计最大引水（送入秦岭输水隧洞）流量70m3/s，下游生态放水流量2.71m³/s。抽水流量为18m3/s，发电引水设计流量72.71m3/s，抽水采用2台可逆式机组，发电除采用2台常规水轮发电机组外，还与抽水共用2台可逆式机组。发电总装机容量为60MW，其中常规水轮发电机组40MW，可逆式机组20MW。

三河口水利枢纽大坝工程施工标段主要涉及到大坝基坑开挖、消力塘开挖及填筑、大坝基础处理，大坝、底孔、表孔、进水口等浇筑，压力管道前段、底孔和表孔金属结构安装等建安项目；导流洞下闸封堵、砂石料加工系统运行（包含料场剥离开采、运输及系统设备运行等）、混凝土拌和系统；场内施工道路；施工营地以及与标段相应的其他临时工程、水土保持工程（弃渣场防治区工程措施、施工临时水保防护工程）、环境保护工程（环境保护仪器设备及安装、环境保护临时措施）等工程项目内容。

1.2地形地质

招标阶段发包人提供了柳木沟Ⅱ6号人工骨料场的地质参考资料，在这里原文引述如下：

本工程所用建筑材料主要为混凝土骨料，料场为坝址上游9km柳木沟人工骨料。

柳木沟Ⅱ6号人工骨料场：料场分布高程580.0～800.0m，地形较陡，山体高度大于200m，料场基岩裸露，山体雄厚，料场储量较大。出露岩性为印支期混合花岗岩（γ51），以石英、斜长石为主，内含有肉红色的钾长石斑晶及黑云母等暗色矿物，夹有薄层条带状石英岩脉，中粗粒结构，块状构造，致密坚硬；料场局部夹有少量变质砂岩，硬度较大，单层厚度0.4-0.8m，岩性变化较大。料场发育多条小沟壑，强风化垂直厚度不均一。根据风化厚度和开采条件将柳木沟骨料场分为两个区：①区强风化垂直厚度7～12m左右，②区强风化垂直厚度10～15m，最厚达到25m左右。各区的试验指标均满足规范对骨料的要求。根据轧制试验细骨料（小于5mm）的砂含量占24.8%～30.5%之间，呈棱角状，石粉占细骨料的含量较多。粗骨料含量较大，但轧制粒径主要集中在40-80mm之间，呈小块状。

2工程变更概况

2.1征地原因造成开采规划变化

根据招标阶段发包人提供的地质资料，承包人投标规划料场布置在勘察①区和②区内，规划开采高程为EL705m～EL598m，覆盖层（土边坡）坡比为1：1.5，强风化边坡坡比为1：0.5，弱风化边坡坡比为1：0.3，马道宽度为2m，每15m高差预留一级马道进行边坡设计，经计算料场开采至598m高程的开采储量即可满足人工骨料生产数量的要求。

工程开工后，由于发包人征地原因，料场开采范围整体向上游变动，全部在勘察①区范围内。按照设计单位编制的《三河口水利枢纽工程柳木沟征地范围及坐标图》，结合招标阶段承包人提供的地质资料，承包人重新规划设计了料场：沿征地红线按1:0.3坡比设计边坡，开采高程为EL740m～EL585m，以柳木沟为界分为开采Ⅰ区（上游开采区）和开采Ⅱ区（下游开采区），开采Ⅰ区开采高程为EL710m～EL585m，可开采有用料62.83万m3，开采Ⅱ区开采高程为EL740m～EL585m，可开采毛料114.42万m3，合计可开采有用料177.25万m3，满足本标段开采量153.7万m3需求。另外，因发包人未解决EL643m以上征地问题，承包人规划设计的“自上而下”的开挖方式无法实施，根据发包人和监理人指示，承包人先剥离EL643m以下的覆盖层，再剥离EL643m以上的。

2.2开采Ⅰ区覆盖层变厚

截止2016年12月，开采Ⅰ区开挖至EL660m，开挖高度约50m，开挖总量7.13万m3，未出露有用料；开采Ⅱ区开挖至EL675m，开挖总高度约65m，开挖总量13.1万m3，其中剥离料9.4万m3，有用料3.4万m3。按照发包人要求，承包人上报了《关于柳木沟料场储量分析报告》（文件编号：SD4/ETI[2016]技报告027号），报告根据实际征地范围、招投标阶段地质勘察资料，结合现场实际开挖情况，测算EL675m～EL585m储量为：开采Ⅰ区开采总量为29.75万m3，其中有用料为6.64万m3；开采Ⅱ区开采总量为140.96万m3，其中有用料为89.67万m3，剩余有用料量合计96.31万m3，远远达不到合同工程需求。监理人批复确认了骨料需求量（超过174万m3）和有用料缺口量，建议暂停开采Ⅰ区开采，同意扩大开采Ⅱ区开采范围，建议组织召开料场规划开采专题讨论会，研究决定下一阶段开采规划。

3工程变更分析

3.1合同条款分析

按照招标文件约定，本标段承包人负责根据料场地质条件进行料场规划，砂石料场的开采、运行和维护。承包人生产的砂石料无论自产自用还是外供，砂石料单价均应计入料场覆盖层剥离、弃渣处理、毛料开采、运输以及无用料处理等费用。

大多数建设项目的砂石骨料毛料开采、加工制作、运输堆存等工作过程相似，投标报价有较多的经验可循，但料场覆盖层剥离、无用料处理、边坡防护等项目与料场的地质状况紧密相关，是因地而异的，即便有经验的承包人也不能主观臆断。在混凝土工程中，砂石骨料是最主要的原材料，其重量占混凝土重量的80%以上，砂石骨料的价格对混凝土的经济指标影响极大，同时砂石骨料质量的好坏，又直接影响混凝土的性能。而砂石骨料的质量很大程度上受原料的制约，因此必须对砂石原料的质量进行认真分析、试验和研究。《水工混凝土施工规范SL667-2014》和《水利水电工程施工组织设计规范Sl303-2017》对混凝土人工骨料和料源选择均有较高的要求：“混凝土人工骨料宜选用线膨胀系数小、破碎后粒型好且硬度适中的岩石作为料源，宜优先选用石灰岩质料源。采用节理裂隙发育，特别是隐节理发育的石料，应进行试验论证。同一建筑物的混凝土宜采用同一类别的骨料料源，若采用不同类别的骨料料源，应通过试验论证。骨料应质地坚硬、清洁、级配良好。”从以上可以看出，砂石骨料占大坝混凝土的比重大，直接影响混凝土性能，应重视选取砂石骨料原料，料场中覆盖层、强风化层、夹层无用料等应予以清除，出露符合施工要求的原岩才允许用于生产砂石骨料，避免不合格原料混入砂石骨料的原料。对于覆盖层的剥离程度、无用料有用料的识别鉴定等，都需要承包人做一些主观的判定，以便详细知道这些项目的工程量进而编制报价。实际上根据招标阶段所提供的地质勘察资料，详细计算生产砂石料所摊销的覆盖层剥离等工程量是有困难的，况且料场开挖总量达两百万方以上，往往需要岩面开挖揭露出来后才能够最终确定，有时候甚至要由承包人、监理人、发包人和设计单位一起现场查验确定，而且原料是否单一、稳定也会影响到摊销的工程量，但为了投标报价承包人不得不做出超过地勘资料效用的判断，一旦实际揭露地质状况差于承包人投标预期，造成承包人的费用损失，发、承包方产生纠纷在所难免。

3.2施工组织设计分析

3.2.1砂石骨料工程量估算

按照《水电工程施工组织设计规范DL/T5397-2007》，混凝土各级骨料的设计需要量应依据永久工程和大型临建工程设计的各种浇筑混凝土量、喷混凝土量，按有关混凝土配合比试验成果，并考虑开采、运输、加工及储存的损耗进行计算。原则上应按试验推荐的混凝土配比计算出每立方米混凝土的各级骨料用量，乘上设计混凝土量，再乘以开采、运输、加工、储存等各环节的损耗补偿系数，即为设计需要量，一般宜以吨计。当缺乏试验资料时，可按2.15t/m3～2.20t/m3的平均单位用量来估算混凝土骨料设计需要量，其平均砂率大体积常态混凝土可取0.25～0.30，碾压混凝土可取0.28～0.32，地下工程可取0.30～0.35，使用人工骨料时砂率应增加3%～6%。损耗补偿系数宜根据各工程具体条件分析确定。

《水利水电工程施工手册》（全国水利水电施工技术信息网组编）：砂石原料开采量主要与混凝土工程量，料源的性质及加工运输条件等有关。其计算可按下列公式计算：

Qd＝QmcA[（1-γ）/η1+γη2]

式中：

Qd—砂石原料开采量，t；

Qmc—全工程混凝土总量，m3；

A—每立方米混凝土的骨料用量，无试验资料时，一般可取2.15～2.20t/m3；

γ—平均砂率，一般大体积混凝土为0.25～0.30，薄壁和地下工程时为0.30～0.35；

η1—毛料加工成粗骨料的成品率，根据原料和加工工艺选定，一般为0.85～0.95；

η2—毛料加工成细骨料的成品率，根据原料和加工工艺选定，一般为0.55～0.75；

结合《水电工程施工组织设计规范DL/T5397-2007》和《水利水电工程施工手册》，计算三河口水利枢纽所需砂石骨料为：

砂石骨料生产工程量计算表

表3-1

从表可以看出，承包人计算混凝土的骨料用量为293.68万t，考虑砂石骨料生产过程中各种损耗（即骨料系数）后，砂石原料开采量为153.70万m3，符合《水电工程施工组织设计规范DL/T5397-2007》和《水利水电工程施工手册》测算的结果范围（303.84万t～310.90万t）。

3.2.2料场开采规划设计

按照招标阶段发包人提供的地质资料，柳木沟Ⅱ6号人工骨料场①区的净储量达598万m3，远远能够满足本标段砂石骨料加工需求，且强风化垂直厚度（7～12m）比②区（10～15m）薄，剥采比小，那么选择①区开采砂石骨料原料，覆盖层剥离的工程量较②区少，砂石骨料生产所摊销的费用少，选择①区作为本标段原料开采区域更为经济合理。承包人投标料场规划开采区域同时包含了①区和②区，②区强风化垂直厚度大，覆盖层剥离量增加，砂石骨料生产所摊销费用增加，对于这一点施工组织设计没有说明特别的原因，显然料场规划开采方案经济上不合理。

综上来看，承包人关于骨料开采量的计算结果前后不一，料场开采规划不经济，投标施工组织设计不尽完善合理。

3.3投标报价分析

从投标报价来看，生产一个成品堆方砂石骨料摊销的覆盖层剥离费用为11.83元（含税），投标报价中没有详细计列覆盖层剥离的工程量及其单价，也没有列明覆盖层中土方、石方的比例，承包人投标报价没有对覆盖层剥离量做出具体的推断。

3.4变更项目分析

3.4.1料场开采范围变化

料场开采范围

表3-2

从招标阶段到实际施工过程中，由于非承包人原因料场开采范围逐渐向上游拓展，发生了两次较大变化。第一次由于发包人征地原因，料场规划开采范围由勘察①区和勘察②区内调整至勘察①区内，以柳木沟为届料场分为开采Ⅰ区和开采Ⅱ区，开采高程由EL705m～EL598变更为EL780m～EL585m（开采Ⅰ区EL710m～EL585，开采Ⅱ区EL740m～EL585m）。第二次由于开采Ⅰ区和开采Ⅱ区实际开挖地质情况与招标阶段不同，造成砂石骨料原料不足，开采Ⅰ区向上游拓展（即增加上游拓展区），超出了勘察①区范围，上游拓展区开采高程为EL740m～EL585m。料场开采范围的变化符合合同条款“15.1变更的范围和内容(3)改变合同工程的基线、标高、位置或尺寸”，应按合同条款规定进行变更。

3.4.2料场不利物质条件

按照合同条款：“2.3.3除专用合同条款另有约定外，发包人应按技术标准和要求(合同技术条款)的约定，向承包人提供施工场地内的工程地质图纸和报告，以及地下障碍物图纸等施工场地有关资料，并保证资料的真实、准确、完整。”以及“4.10.1发包人应将其持有的现场地质勘探资料、水文气象资料提供给承包人，并对其准确胜负责。”招标阶段发包人提供的地质资料显示开采Ⅰ区和开采Ⅱ区所处的勘察①区强风化垂直厚度7～12m左右，而开采Ⅰ区实际开挖揭露强风化厚度9.4～47.5m，发包人提供的地质资料严重失实，强风化厚度数据差异较大，误导了承包人的施工组织设计及施工，发包人违反了合同条款2.3.3及4.10.1的约定。

开采Ⅱ区EL675m～EL630m出露两条6m～11m暗色矿物条带，条带下部及平台中部出露5条小断层，该段岩体破碎，混料严重，毛料成块率低，岩石低比例较大，料源不稳定，这些情况在发包人提供的地质资料完全没有提到，是一个有经验的承包人难以预见的。按照合同条款：“4.11.2承包人遇到不利物质条件时，应采取适应不利物质条件的合理措施继续施工，并及时通知监理人。承包人有权根据第23.1款的约定，要求延长工期及增加费用。”开采Ⅱ区EL675m～EL630m出露暗色矿物条带、断层、岩体破碎等情况，承包人有权要求延长工期及增加费用。

参考文献：

[1] SL667-2014，水工混凝土施工规范[S].

[2] SL303-2017，水利水电工程施工组织设计规范[S].

[3] DL/T5397-2007,水电工程施工组织设计规范[S].

[4] 全国水利水电施工技术信息网，水利水电工程施工手册[M].北京：中国电力出版社，2002.

[5] 中华人民共和国水利部，水利水电工程标准施工招标文件（2009年版）[M].北京：中国水利水电出版社，2010.

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