鐵路隧道機(jī)械化施工企業(yè)定額測(cè)定及分析

鄭文黨

(中鐵十九局集團(tuán)有限公司 北京 100176)

1 引言

我國(guó)鐵路隧道施工的機(jī)械化配套技術(shù)水平、施工裝備進(jìn)入隧道施工機(jī)械化初期，發(fā)展速度較慢[1]，施工成本管理滯后。本文以躍龍門隧道3號(hào)斜井機(jī)械化配套施工企業(yè)定額測(cè)定數(shù)據(jù)為例，結(jié)合現(xiàn)行鐵路預(yù)算定額，進(jìn)行主要參數(shù)比較分析，為隧道機(jī)械化施工成本核算等業(yè)務(wù)提供參考依據(jù)。

2 工程概況

2.1 線路概況

躍龍門隧道前接高川車站，后接羊記溝大橋，采用雙線分修，最大線間距60 m，最小間距30 m。3號(hào)斜井工區(qū)施工本隧道正線部分(左線D2K95+679～D2K103+689段、右線YD2K97+700～YD2K102+155段)及本隧道輔助坑道3號(hào)斜井全段、平行導(dǎo)坑(PDK97+745.967～PDK103+481段)施工任務(wù)，其中斜井2 025 m，平行導(dǎo)坑5 735.033 m。

2.2 地質(zhì)情況

躍龍門隧道3號(hào)斜井測(cè)段內(nèi)多被第四系全新統(tǒng)滑坡堆積層、崩坡積層、陡坡積層覆蓋，下伏基巖零星出露，局部陡峭地段出露較好。測(cè)段內(nèi)第四系全新統(tǒng)滑坡堆積層、崩坡積層、粗角礫土，厚0～2 m，下伏地層為震旦系下統(tǒng)邱家河組(Zbq)硅質(zhì)巖、碳質(zhì)頁(yè)巖夾灰?guī)r、白云巖，侵入巖脈輝綠巖等，洞口出漏巖層為強(qiáng)風(fēng)化軟弱圍巖，且存在仰坡順層，頂部土方有危巖落石。具有“四極三高”的顯著特點(diǎn)：地形切割極為強(qiáng)烈、構(gòu)造條件極為復(fù)雜活躍、巖石條件極為軟弱破碎、汶川地震效應(yīng)極為顯著；高地應(yīng)力、高地震烈度、高地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。

3 施工工藝

隧道按新奧法原理[2]進(jìn)行施工，隧道開挖、噴錨支護(hù)等主要工序施工方案如下：

3.1 開挖方案

(1)施工中堅(jiān)持監(jiān)控量測(cè)，開挖采用光面爆破技術(shù)，隧道Ⅲ、Ⅳ級(jí)圍巖采用全斷面開挖法[3]；Ⅴ級(jí)圍巖采用臺(tái)階法，設(shè)臨時(shí)仰拱、橫向支撐開挖。

(2)隧道鉆孔、裝藥等工序采用三臂鑿巖臺(tái)車。

(3)圍巖較好地段采用非電毫秒雷管起爆、光面爆破技術(shù)，嚴(yán)格控制超欠挖；斷層破碎帶地段采用微震光面爆破技術(shù)或非爆破開挖，以減輕對(duì)圍巖的擾動(dòng)和破壞。

3.2 噴錨支護(hù)方案

初期支護(hù)在開挖完成后及時(shí)施工，緊跟開挖面。拱部及邊墻采用φ22 mm砂漿錨桿。噴射混凝土(素噴混凝土、網(wǎng)噴混凝土)為C25混凝土(Ⅴ級(jí)圍巖為C30)，采取濕噴工藝施工，Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖拱、墻噴射混凝土中摻入合成纖維。圍巖較差地段采用格柵鋼架或工字鋼架加強(qiáng)支護(hù)。

4 測(cè)定的依據(jù)與方法

4.1 測(cè)定依據(jù)

測(cè)定的依據(jù)主要有[4]：

(1)《國(guó)家鐵路局2017年鐵路工程造價(jià)標(biāo)準(zhǔn)編制計(jì)劃》(國(guó)鐵科法函〔2017〕193號(hào))。

(2)《鐵路工程施工組織設(shè)計(jì)指南》(鐵建設(shè)[2009]226號(hào))。

(3)《關(guān)于新建成都至蘭州鐵路初步設(shè)計(jì)的批復(fù)》(鐵鑒函[2010]1622號(hào)文)。

4.2 測(cè)定方法

以采集現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為主，采用寫實(shí)記錄法[5]，同時(shí)收集以往施工階段各工序相應(yīng)的綜合進(jìn)度指標(biāo)，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析對(duì)比的方式，進(jìn)行測(cè)定。

5 人工、機(jī)械配置及進(jìn)度指標(biāo)

5.1 開挖人工和機(jī)械配置

根據(jù)作業(yè)流程、成蘭鐵路實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)要求，三臂鑿巖臺(tái)車隧道開挖每個(gè)作業(yè)組配備作業(yè)人員15人，見表1；每個(gè)作業(yè)班配備一臺(tái)三臂鑿巖臺(tái)車、一臺(tái)挖掘機(jī)(≤1.0 m3)、一臺(tái)載重汽車(6 t)。

表1 鑿巖臺(tái)車開挖勞動(dòng)組織

5.2 噴射混凝土人工和機(jī)械配置

根據(jù)作業(yè)流程和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，混凝土噴射每個(gè)作業(yè)組配備作業(yè)人員6人，其中放料、接管2人，電工1人，輔助3人；配備一臺(tái)混凝土噴射機(jī)械手(≤20 m3/h)，3臺(tái)混凝土攪拌輸送車(≤6 m3)。

5.3 進(jìn)度指標(biāo)

Ⅲ級(jí)圍巖采用全段面法開挖，每開挖進(jìn)尺為3 m，開挖支護(hù)作業(yè)單循環(huán)時(shí)間為11 h，月工作日按28 d計(jì)算，每日24 h，每月施工進(jìn)度為[6]：3×28×24/11＝183(m)。

Ⅳ級(jí)圍巖采用全段面法開挖，每開挖進(jìn)尺為2.4 m，開挖支護(hù)作業(yè)單循環(huán)時(shí)間為12 h，月工作日按28 d計(jì)算，每日24 h，每月施工進(jìn)度為：2.4×28×24/12＝134(m)。

Ⅴ級(jí)圍巖采用臺(tái)階法開挖，每開挖進(jìn)尺為1 m，開挖支護(hù)作業(yè)單循環(huán)時(shí)間為11.5 h，月工作日按28 d計(jì)算，每日24 h，每月施工進(jìn)度為：1×28×24/11.5＝58(m)。

6 寫實(shí)記錄法測(cè)定工機(jī)消耗量

6.1 Ⅲ級(jí)圍巖

(1)開挖人工消耗量[7]：施工準(zhǔn)備29.8 min，測(cè)量放線45.2 min，臺(tái)車鉆孔、清孔165.6 min，裝藥79.2 min，臺(tái)車移位36.2 min，爆破18.6 min，通風(fēng)、灑水降塵31.4 min，共計(jì)用時(shí)406 min，小計(jì)0.221工日/10 m3，底部開挖、清理等用工0.197工日/10 m3，合計(jì)0.418工日/10 m3。

(2)開挖機(jī)械消耗量：三臂鑿巖臺(tái)車鉆孔、裝藥、底部開挖清理加權(quán)時(shí)間為381 min，則消耗量為381/60/7/220.41×10＝0.041(臺(tái)班/10 m3)；載重汽車6 t用時(shí)299.6 min，消耗量為0.035臺(tái)班/10 m3；挖掘機(jī)≤1.0 m3用時(shí)29.8 min，消耗量為0.004臺(tái)班/10 m3。

6.2 Ⅳ級(jí)圍巖

(1)開挖人工消耗量：施工準(zhǔn)備32.6 min，上下臺(tái)階測(cè)量放線51.4 min，上下臺(tái)階鉆孔、清孔126.6 min，裝藥107 min，臺(tái)車移位39.6 min，爆破23.4 min，通風(fēng)、灑水降塵13.2 min，共計(jì)用時(shí)394 min，小計(jì)0.285工日/10 m3，其他用工0.293工日/10 m3，合計(jì)0.578工日/10 m3。

(2)開挖機(jī)械消耗量：三臂鑿巖臺(tái)車鉆孔、裝藥、底部開挖清理加權(quán)時(shí)間為403.4 min，則消耗量為：403.4/60/7/150.4×10＝0.064(臺(tái)班/10 m3)；載重汽車6 t用時(shí)296.8 min，消耗量為0.047臺(tái)班/10 m3；挖掘機(jī)≤1.0 m3用時(shí)162.5 min，消耗量為0.026臺(tái)班/10 m3。

6.3 Ⅴ級(jí)圍巖

(1)開挖人工消耗量：施工準(zhǔn)備44.8 min，測(cè)量放線49.2 min，臺(tái)車鉆孔、清孔93.2 min，裝藥92 min，臺(tái)車移位39.6 min，爆破27.4 min，通風(fēng)、灑水降塵13 min，共計(jì)用時(shí)359.2 min，小計(jì)0.436工日/10 m3，底部開挖、清理等用工0.552工日/10 m3，合計(jì)0.988工日/10 m3。

(2)開挖機(jī)械消耗量：三臂鑿巖臺(tái)車鉆孔、裝藥、底部開挖清理加權(quán)時(shí)間為394.8 min，則消耗量為：394.8/60/7/90.126×10＝0.104(臺(tái)班/10 m3)；載重汽車6 t用時(shí)252.5 min，消耗為0.067臺(tái)班/10 m3；挖掘機(jī)≤1.0 m3用時(shí)214.8 min，消耗量為0.057臺(tái)班/10 m3。

6.4 噴射混凝土

噴射混凝土人工消耗量：施工準(zhǔn)備28 min，噴漿作業(yè)11 min，綜合檢查、場(chǎng)地清理23 min，共計(jì)用時(shí)62 min，小計(jì)1.262工日/10 m3，其他用工0.509工日/10 m3，總計(jì)1.771工日/10 m3。

機(jī)械消耗量：混凝土噴射機(jī)械手≤20 m3/h準(zhǔn)備、噴射、清理時(shí)間為38 min，消耗量為0.282臺(tái)班/10 m3，混凝土攪拌輸送車≤6 m3等待裝料、調(diào)頭、卸料、清理消耗量同噴射機(jī)械手消耗量；攪拌站、輪胎式裝載機(jī)消耗量為0.114臺(tái)班/10 m3。

7 單價(jià)分析比較

7.1 單價(jià)編制依據(jù)

(1)《鐵路基本建設(shè)工程設(shè)計(jì)概(預(yù))算編制辦法》(國(guó)鐵科法[2017]30號(hào))。

(2)《鐵路基本建設(shè)工程設(shè)計(jì)概(預(yù))算費(fèi)用定額》(國(guó)鐵科法[2017]31號(hào))。

(3)《鐵路工程補(bǔ)充預(yù)算定額(第二冊(cè))》(鐵總建設(shè)〔2019〕26號(hào))。

(4)除三臂鑿巖臺(tái)車、混凝土噴射機(jī)械手人工單價(jià)為350元/工日，其他均為200元/工日；燃油采用2019年一季度四川價(jià)格，柴油單價(jià)為6.688元/kg，汽油單價(jià)為7.593元/kg，電單價(jià)為1元/kWh。

(5)施工機(jī)械臺(tái)班單價(jià)根據(jù)編制辦法，結(jié)合企業(yè)關(guān)于機(jī)械的折舊規(guī)定測(cè)算。

7.2 現(xiàn)行定額與企業(yè)定額單價(jià)對(duì)比

(1)開挖(見表2、表3、表4)[8-10]

工作內(nèi)容：施工準(zhǔn)備，測(cè)量劃線，臺(tái)車就位、鉆眼，裝藥、爆破，找頂，防塵。

表2 Ⅲ級(jí)圍巖全斷面開挖 10 m3

表3 Ⅳ級(jí)圍巖臺(tái)階開挖 10 m3

表4 Ⅴ級(jí)圍巖臺(tái)階開挖 10 m3

(2)噴射混凝土(見表5)

工作內(nèi)容：機(jī)械手移動(dòng)，就位，檢查，清洗機(jī)械；混凝土集中拌制，噴射及養(yǎng)護(hù)，回彈料處理；混凝土攪拌輸送車配合投料。

表5 噴射混凝土 10 m3

7.3 企業(yè)定額

企業(yè)定額測(cè)定的數(shù)據(jù)可為洽談勞務(wù)分包合同價(jià)格或架子隊(duì)核算[11]提供依據(jù)。

(1)在正常施工組織下，Ⅲ級(jí)圍巖全斷面開挖(月進(jìn)尺183 m)，工機(jī)費(fèi)為427元/10 m3，其中人工費(fèi)84元/10 m3，機(jī)械費(fèi)343元/10 m3；Ⅳ級(jí)圍巖臺(tái)階開挖(月進(jìn)尺134 m)，工機(jī)費(fèi)為645元/10 m3，其中人工費(fèi)116元/10 m3，機(jī)械費(fèi)530元/10 m3；Ⅴ級(jí)圍巖臺(tái)階開挖(月進(jìn)尺58 m)，工機(jī)費(fèi)為1 084元/10 m3，其中人工費(fèi)198元/10 m3，機(jī)械費(fèi)886元/10 m3。

(2)在正常施工組織下，混凝土噴射機(jī)械手20 m3/h工機(jī)費(fèi)為3 019元/10 m3，其中人工費(fèi)354元/10 m3，機(jī)械費(fèi)2 665元/10 m3。

8 結(jié)束語(yǔ)

鑿巖臺(tái)車開挖及噴射機(jī)械手噴射混凝土子目，企業(yè)定額單價(jià)均高于鐵路現(xiàn)行定額單價(jià)，主要原因是：

(1)市場(chǎng)工費(fèi)單價(jià)遠(yuǎn)高于定額編制期價(jià)格(Ⅶ類工82元/工日)。

(2)鑿巖臺(tái)車、噴射機(jī)械手的臺(tái)班單價(jià)高于定額臺(tái)班價(jià)。原因，首先是企業(yè)設(shè)備的折舊費(fèi)用高于費(fèi)用定額，即市場(chǎng)采購(gòu)價(jià)高；其次是電價(jià)格等，企業(yè)定額采用市場(chǎng)價(jià)格。

大型機(jī)械設(shè)備配套施工大幅度提高工程進(jìn)度[12]，臺(tái)車鉆爆比風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆爆提高功效達(dá)50%以上；同時(shí)，機(jī)械設(shè)備配套施工也給企業(yè)的成本管理帶來(lái)挑戰(zhàn)，首先是設(shè)備的選型。選型一是考慮選擇進(jìn)口設(shè)備還是國(guó)產(chǎn)設(shè)備，進(jìn)口設(shè)備機(jī)械具有機(jī)型成熟、配件齊全，產(chǎn)品壽命期長(zhǎng)，維修保養(yǎng)簡(jiǎn)易等特點(diǎn)；國(guó)產(chǎn)機(jī)械則具有采購(gòu)成本低、適應(yīng)性強(qiáng)，機(jī)動(dòng)性好，維修成本高的特點(diǎn)。選型二是要考慮各銜接工序設(shè)備的匹配性，忌諱出現(xiàn)大馬拉小車的情況。其次要充分提高設(shè)備的使用效率，其關(guān)鍵因素是培養(yǎng)高素質(zhì)的操作手，提高工作效率。第三要培養(yǎng)保養(yǎng)、維修的專業(yè)人才，降低維修成本。

企業(yè)定額測(cè)定數(shù)據(jù)是在正常施工組織條件下測(cè)算的，重點(diǎn)考慮合理的施工進(jìn)度、合理的人員及機(jī)具等資源配置，可為勞務(wù)成本的目標(biāo)制定、架子隊(duì)成本核算提供依據(jù)。