《水運(yùn)工程混凝土和砂漿材料用量定額》修訂全過(guò)程分析

趙紫劍，李晨

（1.交通運(yùn)輸部天津水運(yùn)工程科學(xué)研究院交通運(yùn)輸水運(yùn)工程造價(jià)定額中心，天津 300456；2.中交第一航務(wù)工程勘察設(shè)計(jì)院有限公司，天津 301700）

0 引言

在現(xiàn)代建筑中，混凝土工程所占費(fèi)用比例一般達(dá)到工程總造價(jià)的10%～20%左右，而在水運(yùn)工程建筑結(jié)構(gòu)中，混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所占費(fèi)用比例有時(shí)會(huì)高達(dá)70%～80%，混凝土結(jié)構(gòu)的造價(jià)對(duì)整個(gè)建筑工程造價(jià)產(chǎn)生著重要影響?；炷两Y(jié)構(gòu)成本中60%～80%為材料成本，而混凝土材料作為主材是構(gòu)成混凝土結(jié)構(gòu)造價(jià)的重要部分，研究混凝土材料的價(jià)格構(gòu)成，準(zhǔn)確的確定混凝土價(jià)格，對(duì)控制建筑工程造價(jià)具有重要意義。

我國(guó)的混凝土計(jì)價(jià)方法采用的是定額法，即在確定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范條件下，給出滿足各種特定性能要求的混凝土配合比，據(jù)此可以計(jì)算出各類混凝土組成材料所發(fā)生的成本費(fèi)用，從而確定混凝土的價(jià)格，對(duì)造價(jià)進(jìn)行管理和控制。這一方法對(duì)于特定混凝土材料的組成價(jià)格在一定條件下是比較精確的，可以較為準(zhǔn)確的反映實(shí)際工程中材料消耗的實(shí)際情況，但隨著技術(shù)的發(fā)展及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的更新，定額也需要及時(shí)更新調(diào)整，否則難以滿足工程計(jì)價(jià)的需求。

20世紀(jì)70年代開(kāi)始，水運(yùn)行業(yè)根據(jù)水運(yùn)工程的特點(diǎn)和行業(yè)技術(shù)規(guī)范制定頒布了《水運(yùn)工程混凝土和砂漿材料用量定額》（以下簡(jiǎn)稱《配合比定額》），作為水運(yùn)工程計(jì)價(jià)定額的配套標(biāo)準(zhǔn)使用?！杜浜媳榷~》是控制水運(yùn)工程建設(shè)各個(gè)階段中混凝土和砂漿材料價(jià)格的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，為合理確定和有效控制工程造價(jià)發(fā)揮了重要作用。

1 定額修訂的必要性分析

2018年以前，《配合比定額》中材料消耗量的原始數(shù)據(jù)是基于JTJ 221—87《水運(yùn)工程混凝土施工規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱87版混凝土規(guī)范）中規(guī)定，以部分試驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合工程統(tǒng)計(jì)資料制定的。而后隨著混凝土原材料生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的提升，交通運(yùn)輸部分別于1996年和2011年更新了水運(yùn)工程混凝土施工規(guī)范，其中包括水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的變更、混凝土強(qiáng)度指標(biāo)的變更、多種混凝土外加劑標(biāo)準(zhǔn)的確定、各類摻合料標(biāo)準(zhǔn)的確定、多種性能混凝土性能標(biāo)準(zhǔn)完善等大量變化[1]，JTS 202—2011《水運(yùn)工程混凝土施工規(guī)范》（以下簡(jiǎn)稱2011版混凝土規(guī)范）、JTJ 268—96《水運(yùn)工程混凝土施工規(guī)范》和87版混凝土規(guī)范的技術(shù)要求已發(fā)生巨大變化，不同規(guī)范條件下，混凝土配合比也大不相同。具體表現(xiàn)在：

1）《配合比定額》的混凝土性能指標(biāo)體系完全偏離了現(xiàn)行混凝土規(guī)范規(guī)定，幾乎所有混凝土設(shè)計(jì)規(guī)格實(shí)際上與定額中標(biāo)定規(guī)格不符，《配合比定額》中材料組成內(nèi)容、控制標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行混凝土規(guī)范差異很大，導(dǎo)致定額難以準(zhǔn)確、適用。

2）混凝土組成材料中水泥摻合料早已大量使用，各種外加劑按照混凝土性能要求已經(jīng)明確制定并實(shí)施了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)極大地影響到混凝土的配制成本，而定額中并未準(zhǔn)確反映目前混凝土各種材料的實(shí)際構(gòu)成，導(dǎo)致混凝土計(jì)價(jià)偏差很大。

3）隨著混凝土技術(shù)的提升，各類混凝土的強(qiáng)度等級(jí)已大幅度提高，并且隨著技術(shù)進(jìn)步，許多新型混凝土品種在工程中廣泛應(yīng)用，而定額中缺少相應(yīng)的配合比標(biāo)準(zhǔn)，造成工程計(jì)價(jià)時(shí)無(wú)定額可用，計(jì)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)缺失，嚴(yán)重影響到建設(shè)工程整體造價(jià)的管控。

2 《配合比定額》的修訂方法

根據(jù)我國(guó)數(shù)十年《配合比定額》制（修）訂工作的經(jīng)驗(yàn)，其修訂方法分為理論推算、實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)和試驗(yàn)加推算3類。

2.1 理論推算

最初的配合比定額數(shù)據(jù)來(lái)源于技術(shù)規(guī)范給定的水泥混凝土配合比設(shè)計(jì)有關(guān)公式、參數(shù)。即根據(jù)確定的混凝土強(qiáng)度指標(biāo)和流動(dòng)性指標(biāo)、抗?jié)B要求、抗凍要求等按照混凝土技術(shù)規(guī)范給出的水泥用量、水灰（膠）比、砂率等參數(shù)，使用規(guī)范給定的公式和方法計(jì)算獲得。

2.2 實(shí)測(cè)統(tǒng)計(jì)

采樣統(tǒng)計(jì)獲得定額消耗量數(shù)據(jù)，是定額制定的傳統(tǒng)方法。但限于目前的條件，采樣工作難度極大，一是由于目前建設(shè)管理模式多為專業(yè)分包采購(gòu)，很多資料無(wú)法獲?。欢菍?shí)際工程中，混凝土組成材料來(lái)源多種多樣，性能差異很大，通過(guò)資料收集的配合比數(shù)據(jù)離散性很大，不能夠滿足定額數(shù)據(jù)分析要求，無(wú)法直接作為定額測(cè)定的依據(jù)。

2.3 試驗(yàn)+推算

選取典型案例進(jìn)行實(shí)測(cè)，輔以統(tǒng)計(jì)推算驗(yàn)證，也是定額制定的多種方法之一。采用標(biāo)準(zhǔn)的材料、標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)過(guò)程和方法，對(duì)混凝土進(jìn)行配制試驗(yàn)，得出經(jīng)濟(jì)合理的配制數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)推算補(bǔ)充必要的消耗，再進(jìn)行抽樣驗(yàn)證，確定混凝土材料用量能滿足定額的編制要求和計(jì)價(jià)精度。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)+推算得出的混凝土材料消耗數(shù)據(jù)的精度和實(shí)際發(fā)生的混凝土費(fèi)用誤差不大，基本能滿足混凝土計(jì)價(jià)要求，工程造價(jià)控制過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)過(guò)大的偏差。

經(jīng)過(guò)對(duì)比分析，配合比定額的修訂采用試驗(yàn)+推算的方法。

該類油層為巖性較純的粉細(xì)砂巖、粉砂巖，層內(nèi)非均質(zhì)性較強(qiáng)，單層厚度較?。ㄐ∮?m）。測(cè)井響應(yīng)特征表現(xiàn)為：自然電位負(fù)異常較大，自然伽馬中低值，微電極中等值正差異，電阻率為1.2～2.0Ω·m，聲波時(shí)差為270～300μs／m，含油性越好，電阻率越高。該類油層初期不含水或含水量較低，末期含水量較高。該類油層多分布在純上52、純上54砂組。

3 《配合比定額》修訂內(nèi)容的確定

根據(jù)定額修訂前對(duì)行業(yè)內(nèi)設(shè)計(jì)、施工和項(xiàng)目管理等單位進(jìn)行的需求調(diào)研以及專家分析論證，重新修訂的新《配合比定額》在內(nèi)容上需要有較大的改變和補(bǔ)充，其原則是應(yīng)當(dāng)滿足工程實(shí)際中常用品種和常用規(guī)格性能的混凝土計(jì)價(jià)需要。根據(jù)水運(yùn)建筑物的特點(diǎn)，增加水工結(jié)構(gòu)上常用的高性能混凝土、高強(qiáng)混凝土、水下混凝土等混凝土品種，其強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范向上延伸到工程廣泛采用規(guī)格的上線。經(jīng)調(diào)研分析確定的新《配合比定額》和原《配合比定額》[2]主要內(nèi)容見(jiàn)表1和表2。

表1 新《配合比定額》主要內(nèi)容Table 1 Main content of new Mix Proportion Quota

表2 原《配合比定額》主要內(nèi)容Table 2 Main content of original Mix Proportion Quota

經(jīng)對(duì)比可以看出，新定額比原定額的混凝土品種大幅度增加，混凝土強(qiáng)度等級(jí)有較大延伸擴(kuò)展，基本可以滿足當(dāng)前工程建設(shè)常用混凝土計(jì)價(jià)的需求。

4 配合比定額試驗(yàn)及定額數(shù)據(jù)生成

4.1 配合比試驗(yàn)的原則和標(biāo)準(zhǔn)

按照前期研究確定的《配合比定額》修訂方案，在修訂內(nèi)容基本確定的基礎(chǔ)上，首先制定配合比試驗(yàn)工作大綱，開(kāi)展各種規(guī)格混凝土及砂漿材料的配合比試驗(yàn)研究。試驗(yàn)研究以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范為基礎(chǔ)[3]，試驗(yàn)符合2011版混凝土施工規(guī)范和JTS 202-2—2011《水運(yùn)工程混凝土質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)》等相關(guān)規(guī)定，確保定額修訂基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性，為定額修訂提供依托，滿足當(dāng)前水運(yùn)工程建設(shè)計(jì)價(jià)的需要。

4.2 主要材料規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的確定

1）水泥規(guī)格的確定

混凝土配合比試驗(yàn)中，水泥品種規(guī)格根據(jù)經(jīng)濟(jì)合理原則，以常規(guī)混凝土配制時(shí)不同強(qiáng)度等級(jí)選用的水泥品種為準(zhǔn)。根據(jù)經(jīng)濟(jì)合理的原則和規(guī)范要求，C15～C25選用復(fù)合硅酸鹽水泥P·C32.5，C30～C45選用普通硅酸鹽水泥 P·O42.5，C50～C55選用普通硅酸鹽水泥P·O52.5。水泥砂漿水泥品種規(guī)格：M7.5～M25選用復(fù)合硅酸鹽水泥P·C32.5，M30～M45選用普通硅酸鹽水泥 P·O42.5，M50～M55選用普通硅酸鹽水泥P·O52.5[4]。

2）確定摻合料品種和摻入比

按照可靠、經(jīng)濟(jì)、合理原則，摻合料的摻入比應(yīng)嚴(yán)格控制在規(guī)范的要求范圍內(nèi)。試驗(yàn)中對(duì)摻合料品種和摻入比進(jìn)行多種對(duì)比試驗(yàn)，在保證拌和物和易性、流動(dòng)性、耐久性和提高混凝土強(qiáng)度等前提下，減少混凝土的水泥用量，從而降低成本，并能滿足工程計(jì)價(jià)的需要[5]。經(jīng)試驗(yàn)和分析，混凝土配合比中摻合料品種主要為粉煤灰，部分高性能混凝土摻合料采用粉煤灰和礦粉兩種摻合料[6-7]，個(gè)別高強(qiáng)混凝土不使用摻合料。摻合料的摻入比在15%～40%范圍內(nèi)。

混凝土骨料的性能對(duì)混凝土的水泥用量有一定影響，為保證定額的消耗量具有代表性，此次配比試驗(yàn)采用的骨料除應(yīng)符合規(guī)范的質(zhì)量要求外，也符合統(tǒng)一的技術(shù)要求。其中細(xì)骨料采用中粗砂，細(xì)度模數(shù)Mx為2.5～3.5，顆粒級(jí)配分區(qū)符合Ⅱ區(qū)要求[1]；粗骨料級(jí)配根據(jù)設(shè)計(jì)最大骨料粒徑，按規(guī)范要求[1]控制。

4）外加劑

目前不同種類混凝土根據(jù)其工作性能要求采用的外加劑品種規(guī)格多樣[8]。為統(tǒng)一定額消耗量數(shù)值，便于工程計(jì)價(jià)，對(duì)可以使用固態(tài)粉劑的外加劑全部換算為粉劑計(jì)量，對(duì)必須采用水劑的外加劑，則按照其品種統(tǒng)一試驗(yàn)規(guī)格，并標(biāo)其含固量，保證定額計(jì)價(jià)的需要。

4.3 確定各種混凝土坍落度參數(shù)

為保證試驗(yàn)的準(zhǔn)確性、代表性，在滿足混凝土質(zhì)量要求和施工性能的前提下，經(jīng)過(guò)專家討論確定試驗(yàn)采用的坍落度參數(shù)：普通塑性混凝土坍落度為70 mm，普通流動(dòng)性混凝土坍落度為140 mm，高性能流動(dòng)性混凝土坍落度為（140±20）mm，干硬性混凝土維勃稠度為20 s等。

4.4 膠凝材料用量的控制

混凝土中膠凝材料用量在一定程度上對(duì)混凝土的質(zhì)量、價(jià)格都具有重要影響，特別是當(dāng)前水泥價(jià)格居高不下，膠凝材料的用量在很大程度上決定了混凝土的價(jià)格，因此定額試驗(yàn)需要嚴(yán)格把握膠凝材料用量。在保證實(shí)際工程混凝土配制總成本的條件下，除滿足混凝土的強(qiáng)度、耐久性、抗凍性能、抗?jié)B性能及施工性能等要求外，應(yīng)嚴(yán)格控制混凝土的最大水膠比和最小膠凝材料用量。

4.5 試驗(yàn)工作組織及混凝土配合比定額用量推算

配合比試驗(yàn)工作委托專業(yè)混凝土試驗(yàn)研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行，按照試驗(yàn)工作大綱確定的試驗(yàn)內(nèi)容和工作程序，由專業(yè)人員進(jìn)行試驗(yàn)，完成配合比設(shè)計(jì)，材料檢測(cè)計(jì)量，試件制作養(yǎng)護(hù)，試驗(yàn)及數(shù)據(jù)記錄，數(shù)據(jù)分析計(jì)算整理等，最終提交試驗(yàn)數(shù)據(jù)等全部工作。試驗(yàn)的過(guò)程中按照大綱要求，安排技術(shù)管理人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和抽查檢測(cè)，保證數(shù)據(jù)真實(shí)準(zhǔn)確。

《配合比定額》試驗(yàn)共完成各品種、各強(qiáng)度等級(jí)混凝土2 489組，收集了全部試驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)形成的試驗(yàn)成果，研究人員對(duì)所有消耗量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，包括對(duì)混凝土組成材料消耗量和相應(yīng)試驗(yàn)的混凝土性能指標(biāo)進(jìn)行排列分析、離散性分析等，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)做出歸一性調(diào)整，得出符合規(guī)律的消耗量數(shù)據(jù)。由于試驗(yàn)獲取的消耗量數(shù)據(jù)不包括實(shí)際工程中混凝土配制過(guò)程發(fā)生的必要損耗，因此在試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)工程實(shí)際情況，按照不同材料的施工配制損耗率，分別對(duì)各種混凝土的組成材料數(shù)據(jù)進(jìn)行換算調(diào)整，形成了混凝土配合比定額用量數(shù)據(jù)。

5 定額造價(jià)水平分析

5.1 新定額水平驗(yàn)證

為保證新定額符合工程實(shí)際，在配合比定額初步形成后，研究人員根據(jù)調(diào)查獲取的實(shí)際工程資料應(yīng)用定額數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)算，復(fù)核定額與實(shí)際工程間的差異情況。經(jīng)過(guò)對(duì)30余項(xiàng)工程（例如：董家口港區(qū)原油碼頭工程、山船重工西區(qū)造船塢工程、長(zhǎng)江南京以下12.5 m深水航道二期工程）中的2 000組配合比進(jìn)行驗(yàn)算，新定額94%以上可以覆蓋實(shí)際工程消耗，同時(shí)定額偏差率普遍小于10%，其精度已經(jīng)滿足工程計(jì)價(jià)需要，達(dá)到了預(yù)期的效果。

5.2 新老定額造價(jià)水平分析

在新定額驗(yàn)證分析的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步使用原定額和新定額進(jìn)行價(jià)格水平分析。由于新老定額適用的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)不同，具有可比性的混凝土品種很少，只能對(duì)原定額的普通半干硬性混凝土和新定額的塑性混凝土進(jìn)行定額造價(jià)對(duì)比分析。對(duì)比分析采用目前市場(chǎng)實(shí)際的材料價(jià)格水平，并根據(jù)不同地區(qū)價(jià)格差異情況，分別選取高價(jià)格水平（南方地區(qū)）和低價(jià)格水平（北方地區(qū)）兩種情況測(cè)算新老定額的混凝土配合比價(jià)格，以求反映不同原材料價(jià)格水平下，定額的水平差異情況。相關(guān)測(cè)算結(jié)果見(jiàn)表3。

從測(cè)算成果可以看出新定額塑性混凝土在摻入了摻合料的情況下，新定額與原定額價(jià)格比例在97.84%～87.66%之間，特別是水泥價(jià)格在高位運(yùn)行時(shí)，延用原定額將導(dǎo)致混凝土費(fèi)用虛高近10%。隨著時(shí)間推移和國(guó)家對(duì)環(huán)保的重視，原材料特別是水泥等材料價(jià)格將持續(xù)走高，使用原定額對(duì)于工程計(jì)價(jià)的不利影響會(huì)越加明顯，而新修訂的《配合比定額》可以更準(zhǔn)確的反映混凝土價(jià)格水平，滿足工程計(jì)價(jià)的需要和工程造價(jià)的控制。

6 修訂成果和結(jié)論

《配合比定額》修訂形成的主要成果包括《水運(yùn)工程混凝土和砂漿材料用量定額》（2019版），混凝土定額試驗(yàn)報(bào)告和附件資料，定額水平測(cè)算報(bào)告等內(nèi)容。通過(guò)《配合比定額》的全面修訂得出以下主要結(jié)論：

1）定額全面修訂中采用試驗(yàn)分析加推算調(diào)整的定額修訂方式，經(jīng)檢驗(yàn)是可行的，其成果可以滿足修訂工作需要，是值得借鑒的定額修訂方法。

2）進(jìn)行定額試驗(yàn)研究重要的是要確定合理試驗(yàn)研究方法、試驗(yàn)參數(shù)和分析方法，本次研究工作對(duì)此積累了一定經(jīng)驗(yàn)，可為今后類似工作提供指引。

3）重新修訂的《配合比定額》解決了20多年來(lái)工程技術(shù)規(guī)范與定額間存在的不協(xié)調(diào)問(wèn)題，有效的提高了定額的計(jì)價(jià)精度和適用性，滿足了實(shí)際工程計(jì)價(jià)的需要，提高了混凝土工程造價(jià)控制水平，將在今后水運(yùn)工程計(jì)價(jià)工作中發(fā)揮重要的作用。