艰险山区特大型桥梁造价与成本差异性研究

艰险山区特大型桥梁造价与成本差异性研究

夏艳玲

（中铁大桥局集团第八工程有限公司 重庆市 400026）

摘要：近期国家铁路及公路建设重心向中西部转移，艰险山区特大型桥梁建设任务越来越多，因受艰险山区自然条件限制，特大型桥梁施工工况与国家发布的造价体系对应工况差异较大，导致造价收入与施工成本严重偏离，加大了承建单位项目潜亏风险。通过对艰险山区特大型桥梁施工工况及施工成本进行研究分析，对照现行国家颁布的造价体系核查其差异性，为国家更新造价定额体系提供参考，为类似项目造价和成本管理提供帮助。

关键词：特大型桥梁；造价收入；施工成本；差异性

引言

受高原山区地质情况复杂、地形高差显著、施工条件恶劣等地域环境影响，很多特大型桥梁工程施工工艺与造价体系对应常规工艺明显不符，导致招投标阶段编制的招标预算与实际工艺对应施工成本偏差较大，在不考虑招标市场竞争的前提下，项目经营已存在较大的潜亏风险。因地域条件导致的工况及工艺差异导致施工成本大幅增加，给参建各方的项目管理带来较大的困难。为了合理确定艰难山区特大型桥梁建设的项目造价收入，本文通过对西南山区特殊地域条件下特大桥的施工工况、工艺方案、造价收入及施工成本进行研究，总结分析造价收入与施工成本差异较大的清单子目的差异原因，为国家、行业或项目建设相关单位制定和完善行业造价体系及内部定额系统提供参考。

1. 艰险山区特殊地理条件分析

1.1交通运输条件较差

西南山区现有陆运交通路网欠发达，特别是需修建特大型桥梁跨越深沟峡谷的地方，能借用的既有进场道路有限，往往在桥梁施工前需新建或改扩建长距离的外部进场道路，才能满足建设材料及大型机械设备的进出场要求。如云南永大高速江底河特大桥项目两岸仅有部分简易村道与省道相接，无法满足大型设备进场条件，需新建进场道路31km。

1.2边坡陡峭高差显著

在西部路网中建造特大型桥梁的主要目的就是为了跨越深长峡谷，一般所处地势都是边坡陡峭且施工区域内地势高差非常显著，如在建的渝昆高铁洛泽河特大桥段施工区域内地面高程855～1713m，最大相对高差858m；已完工的江底河特大桥项目区域内低山高度起伏，高差近400m。

1.3岩层破碎稳定性差

西南卡斯特地貌广布，山高坡陡，大多区域存在岩溶、危岩落石及岩堆、滑坡、泥石流、高地应力、顺层、深切河谷岸坡及高陡斜坡、断层破碎带、软质岩风化剥落等不良地质，边坡岩层稳定性较差。

1.4深山峡谷风力较大

大多特大型桥梁地处深山峡谷，桥位处风力环境复杂，峡谷风场紊乱，全年大风天数多（三项目所处区域六级以上大风天气（101～130天）占全年总天数的27.7～35.6%），高塔施工、钢梁、斜拉索、缆索等安装工作受风力影响大，深山峡谷风导致施工有效作业时间短（如CZ大渡河特大桥桥位处全年六级以上大风达101天，最大瞬时风速达32.6m/s，相当于12级台风，对施工影响巨大。）

1.5地震灾害风险较大

据统计，1949～2009年间，全国发生5.0级以上地震1679次，东、中、西部和东北地区分别为81、27、1547和24次，依次占全国的4.82%、1.61%、92.14%和1.43%；即中国的地震活动主要存在于西部地区（92.14%），受地震灾害影响的风险较大。

2. 艰险山区桥梁施工工况差异分析

2.1交通条件对施工工况的影响

（1）临时便道设施投入增加

既有道路无法满足特大桥施工材料及机械设备的运输要求，项目实施前需新修或拓宽进场便道才能满足施工需求，大幅增加施工便道修建、维护及拆除成本。

（2）物资材料转运费用增加。

受高原山区便道宽度及坡度限制，特大型桥梁建设所需的主体材料及周转材料运输困难，如钢筋、钢绞线、缆索、钢梁等超长超宽构件受便道转弯半径限制，无法由供应商一次送货到施工现场，需进行二次或多次转运，增加临时中转堆场建设费及多次转运装卸费。

（3）钢梁运输拼装成本增加

山区便道条件导致钢梁、叠合梁等超大型构件运输无法按常规方式进行整节段运输，需将大构件划分为小型散件运输到现场后在现场进行预拼和组装，由于现场施工条件相对较差，钢梁拼装及油漆工效低且油漆材料损耗大，造成钢梁转运及拼装费用增加。

2.2地势高差对施工工况的影响

（1）临建场平及防护量增加

因地势高差大，红线范围内或周边几乎无平坦区域，在修建驻地、拌合站、钢筋及钢结构车间、预制场等临时设施时，涉及大量的土石方开挖、填筑等场地平整工作；临建场地周围的高边坡区域需增设喷锚支护、挡墙、抗滑桩等防护工程，临建成本大幅增加。

（2）高边坡防护施工难度大

因高边坡且地势陡峭，边坡防护高度大且级数多（如洛泽河特大桥两岸边坡防护高度分别为：昆明岸326m共21级，重庆岸280米共17级），相应的锚杆、锚索框架梁等防护施工难度大。

（3）材料运输燃油消耗增加

由于地势高陡，受长大斜坡动力限制，运输机械的荷载降幅较大，因施工区域地势高，材料运输途中处于重车上坡的路段长，导致材料运输燃油损耗量指标较平原及微丘地区偏大，偏差较为明显的子目为土石方运输和混凝土运输等。

（4）施工机械化程度降低

个别桥墩因桥位间地势高差过大无法满足修建贯通便道的条件，导致原设计采用机械施工的结构物，因施工所需大型机械设备无法抵达现场，只能变更施工方案，如设计的钻孔桩实际需改挖孔桩；桥梁结构物施工所需材料只能人工搬运或安装简易卷扬机吊运，人工操作工效远低于机械施工，且因市场劳动力资源供不应求，劳务单价居高不下，导致人工施作成本增加。

2.3破碎岩层对施工工况的影响

（1）防护结构及措施数量增加

因边坡岩层破碎，特大桥施工时需增设大量的永久或临时性边坡防护结构；在施工防护结构时也因岩层破碎需增加措施材料，施工工效也受破碎岩层影响降幅较大。

（2）桩基成孔措施投入增加

因地质岩层破碎，桩基塌孔风险大，为保证成孔质量，需增加临时或永久钢护筒的投入，或钻孔前需先注浆稳定地层后再采取常规钻孔工艺，桩基成孔辅助措施增加。

2.4  峡谷风力对施工工况的影响

（1）停工及辅助用工损失

《施工技术规范》规定：风力超过5级需停止焊接作业，超过6级需停止起重吊装作业。在桥梁上下部结构施工中，钢筋焊接、模板安拆、砼浇筑、结构物吊装等绝大部分作业在6级风以上都只能停工等待，只有钢筋绑扎及后场钢筋棚内钢筋加工等工序影响相对较小，超大峡谷风导致劳务人员窝工、机械设备的停滞、总工期超期等停工损失。另一方面，若按施工周期一年计算，超过6级大风天仅按一天出现一次，则受峡谷风影响需增加的施工准备与结束工作时间将增加101次（27.8%）～130次（35.6%）（云南永大高速江底河特大桥及四川泸定CZ大渡河桥位处风力监测结果）；即峡谷区域的施工工效幅度差比一般区域大。

（2）防风措施投入增加

为了降低风力影响，在一定风力范围内维持正常施工条件，需采取多项措施确保结构物安全：一是增加塔吊、电梯等垂直附墙道数并加强每道附墙的材料强度及刚度；二是研制智能控制新型抗风模板系统，确保八级风况下能够正常工作，同时给内部创造弱风环境，通过增加有效工作时间减少停工损失；三是在智能模板（液压爬模）系统中增加自动监测并喷淋养护、远程操控，消除或降低大风天气对砼养护结构的影响；四是采用高原抗裂混凝土配合比，严控原材料，优化配合比设计；五是采用防裂剂，确保砼实体强度及外观质量；六是加设抗风稳定索，增强猫道、塔吊等结构稳定性。

2.5地震灾害对施工工况的影响

西部地区的基建项目对抗震都有明确要求，就特大型桥梁主体结构而言，设计院在设计图中已明确所有桥梁钢筋均采用抗震型钢筋，在砼强度及其他结构型材料上也增加了抗震设计；承建单位在施工阶段对临时结构及措施结构设计时需充分考虑抗震因素，距离地震带较近的项目需增加防灾投入及救灾应急设施。

3.工况差异导致的造价与成本差异性分析

3.1临建设施造价与成本差异分析

（1）临时便道及拌合站费用

铁路项目为了提高大临工程造价准确性，部分项目设计院已把临时便道纳入设计范畴，但因地勘资料显示地质与实际偏差较大，造价缺口问题仍未得到全面解决。如某高铁因边坡岩层破碎及垮塌严重，在边坡防护锚索施工时由于钻进困难，需全程跟进套管，且因岩层破碎边坡垮塌导致框架梁施工时为了填补大量凹槽，造成砼超耗严重，前述两项费用行业定额中未考虑导致造价偏差，某高铁项目便道边坡防护成本较收入偏差率在95%以上。2018版的公路工程概预算编制办法中明确：山区项目临建设施费用在按行业标准计算的基础上，土石方工程单独计费，但工程量大且费用占比高的临建边坡防护费用未考虑，据统计便道及混凝土拌合站建设成本中边坡防护成本占建设成本的18～25%；另外借用既有道路的补偿费及新建道路的维护费用也在招标阶段常被遗漏。

（2）临时用地费用

铁路项目招标清单中大临用地属于单列项目，大临用地对应清单数量是设计院根据指导性施工组织设计提供的估算量，估算的用地面积与建设单位或行业管理机构发布的标准化要求存在差异性，具体差异幅度取决于各设计院内部定额及负责人的工作经验，具体较大的不确定性：1）西南山区地势陡峭，特大型桥梁跨越的深沟峡谷地带其施工区域及周边场地的高低起伏很大，绝大部分为高陡斜坡地段，原地域对应的山林或耕地大多为坡地，征地补偿数量是按实际坡地面积计算，但设计清单数量是按平整后的水平投影面积计算，斜坡在30°以上，地势高低起伏引起的临时租地数量差异在15%以上；2）铁路大临用地征地补偿及复垦费单价与地方政府发布的补偿标准也不统一，造成价差风险；3）公路项目临时用地一般设定为总额包干项目，控制价中设置的包干总额明显偏低，无法真实反映临时用地的客观情况，失去指导意义，是今后公路项目招标应完善的管理重点。

（3）临时供电设施费用

特大型桥梁施工所需用电功率较大，但艰险山区桥位附近大多无高压线路通过，无法采取常规的短距离T接方式获取电源，需搭设长距离的高压输送专线并结合变电站（变压器）进行中转续接才能达到施工现场；且大部分项目招标价编制时估列的电力干线长度不足 ，少计或漏计集中变电站费用；加之临时供电带有地方垄断性质，费用竞争性不强，清单收入对应的干线架设标准与地方市场行情脱节；临时供电设施数量及单价的双重突破，加剧了临时供电费用的造价缺口，根据对在建的11个特大型桥梁临时供电收入与实际成本的对比分析，发现临时供电的实际成本是清单收入的150%～320%，收入与成本差异明显。

3.2主体工程造价与成本差异分析

（1）桩基成孔工艺变化

因地势高陡贯通便道无法到达的桥梁墩位，设计要求的钻孔桩只能改为人工挖孔，因挖孔桩定额水平与市场行情存在较大差异；且受地质条件复杂，孤石、溶洞频发等地理条件限制，挖孔工效大幅降低，挖孔桩护壁材料费用增加；桩基施工所需物料只能通过人工搬运，劳务用工量大，施工成本大幅上涨；从桩基成孔风险分摊原则来说，大部分项目对成孔施工方案变更被划分为承包商的风险范围，所增加的成本不予补偿；由于地域条件限制及两阶段（设计及施工）施工方案的变更导致桩基施工造价与成本间发生较大偏离。

（2）边坡防护措施增加

西南山区边坡岩层破碎、边坡高陡的特性导致边坡防护措施种类繁多，常见的有挡土墙、土钉墙、喷锚支护、锚杆框架梁、锚索框架梁、骨架护坡等形式，在支护结构施工沟槽开挖时，岩层破碎易导致岩体下滑或垮塌，成槽困难且超挖量大，需消耗大量的砼回填量；而在土钉、锚杆及锚索安装钻孔时，破碎岩层导致钻机回撤时岩体下滑掩埋已成孔径，需进行全套管跟进且需一次性投入全部入土深度对应套管量，加大套管材料投入；破碎岩层导致施工支架搭设时无法与山体形成整体平衡，需通过加强施工支架自身的强度、刚度和稳定性来实现措施的安全性，这些都是艰险山区破碎岩层特性导致的措施费用及主要材料损耗量增加，目前造价中均为得到考虑。

（3）钢梁运输及拼装工艺复杂

因山区运输条件限制，钢梁从加工厂到施工现场之间的远距离运输无法按常规的整节段实施，需按分散的小型杆件运至工地预拼场，在预拼场完成节段组拼及前后节段间的预拼装调试，现场组拼及预拼受现场施工条件限制，拼装工效比工厂作业偏低，防腐涂装受峡谷风影响，油漆消耗量增加；散件运输比节段运输占用车次多导致运费费用偏高；艰险山区钢梁运费高、拼装工效低、油漆耗量大等客观条件所增加的成本在目前的行业造价体系中均未得到考虑，加大了钢梁制安造价与成本间的差异程度。

（4）高塔（墩）施工风力影响

峡谷风对桥梁塔（墩）身主体结构强度的影响设计院在施工图设计中已重点考虑山区桥梁防风抗风问题并纳入招标预算费用编制；但峡谷风对施工措施及实际施工工期的影响在设计院编制的指导性施组中并未考虑，现行造价体系中也无相应的专项施工定额或特殊增加费调整标准，即峡谷风对施工成本的增加目前无对应的造价收入，寄希望于在今后的造价体系完善过程中予以解决。

（5）材料吊装施工风力影响

因山区峡谷风的风向、风速呈现明显时空差异性，且吊装作业大多为露天操作，无法采取防风措施，所以必须严格执行超6级风停止吊装作业的安全操作规程；钢筋材料的吊装作业可根据现场需要避开强风时段提前吊装备料，受影响较小；模板安拆及钢结构安装等即时性吊装作业需停工等待，工期影响较大，特别是钢梁、缆索等特大型桥梁上部结构安装精度要求高，需完全避开大风天气，工期延误导致成本增加。

（6）抗震对设计及施工的影响

西部属于全国地震高发区，构筑物在结构设计时有明确的抗震设防标准要求，特别对斜拉桥、悬索桥等特殊桥梁结构物，塔身、钢梁、斜拉索、缆索等高空构筑物等抗震设计被作为设计重点，一般从结构类型优化、材料类型选择、材料强度提升等方面采取措施增强结构物构件强度和稳定性；进入抗震设计范畴的相关措施费用已同步进入相关的概预算及招标控制价编制，除铁路隧道锚暂未正式发布行业定额外，其他定额体系无缺漏，结构物本身造价与成本差异较小。但对临建及施工技术措施的抗震设计及所需增加的费用，在设计院的概预算编制中很少会纳入考虑范畴，在行业造价编制办法中也没有增列相应的特殊施工增加费，导致抗震施工措施增加的成本无对应的造价收入。

4.结束语

艰险山区地质环境差异导致的结构差异一般在设计阶段已纳入考虑，但对施工造成的工况影响在目前的造价体系中除公路概预算编制办法规定临建土石方可单计外均无可套用的定额或增列的费用标准，工况差异及造价体系不完善对艰险山区特大型桥梁工程造价的准确性影响较大，加大了参加各方的管理风险。要改善这种基建环境，除了需要施工单位全面优化施工方案降低成本外，更重要的是要依赖于国家或行业造价管理机构重视艰险山区造价体系存在的问题，组织相关单位在后期的造价体系更新中逐步落实落地。

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