橋隧比對湖南高速公路工程造價的量化影響分析

丁夏淑

(湖南省交通運輸廳交通建設造價管理站， 湖南 長沙 410117)

0 引言

高速公路建設項目投資巨大，建設時間長，對項目所在地的社會經(jīng)濟發(fā)展有持續(xù)的促進作用。湖南省第1條高速公路于1994年建成通車，經(jīng)過二十多年的發(fā)展，截止到2016年底，通車里程達到了6080km，高速公路建設取得了很大成就，通車里程躍居全國前列。高速公路建設的主戰(zhàn)場轉(zhuǎn)向了山區(qū)和經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)的路網(wǎng)加密，高速公路的造價更是不斷提高，從“九五”時期的2900萬元/km增加到“十二五”時期的9300萬元/km左右。

高速公路造價不斷提高是全國普遍面臨的問題，華西地區(qū)四川省的高速公路逐步延伸至山區(qū)，導致項目橋隧比不斷提高，每公里平均造價也越來越高，平微及丘陵區(qū)高速公路平均造價為6800～8200萬元/km，而高海拔山區(qū)(海拔2000m以上)高速公路平均造價高達15000～17000萬元/km，增加了1～1.5倍[1]；華北地區(qū)河北省的高速公路造價從1990年左右的2000多萬元/km增加到了2009年的5000多萬元/km，部分山區(qū)高速公路和平原6車道高速公路甚至達到7000萬元/km以上[2]；華東地區(qū)浙江省的高速公路造價也不斷提高，1992年杭甬高速公路工程總投資約2600萬元/km，1998年甬臺溫高速樂清段概算造價約4400萬元/km，2003年的金麗溫高速公路3期概算造價約8000萬元/km，2008年的龍麗溫(泰)高速公路云和至景寧段概算造價約13000萬元/km[3]。

高速公路造價不斷攀升引起了各級交通主管部門的注意。近年，國內(nèi)一些學者對高速公路造價增長的原因進行了分析，對高速公路造價管理的指標體系進行了研究。曾雪芳[4]從設計、實施、竣工投產(chǎn)3個階段對造價控制進行了分析；譚孝輝[5]從全過程的角度對工程造價控制進行了分析。許多學者對影響工程造價的各階段因素進行了全面的定性分析，得出設計階段是對工程造價影響最大的階段，但是缺乏設計階段影響工程造價的關(guān)鍵因素和定量分析相關(guān)方面的研究。本文分析了橋隧比對高速公路造價的影響，并對高速公路橋隧比與造價進行了統(tǒng)計分析，得到兩者之間的量化關(guān)系，提出了合理確定造價、有效加強投資控制的建議。

1 高速公路造價影響因素

1.1 湖南省高速公路造價發(fā)展情況

楊育生[6]發(fā)現(xiàn)高速公路平均造價在全國范圍內(nèi)呈普遍上漲趨勢。以4車道高速公路為例，平原區(qū)高速公路的平均造價從上世紀90年代初的約2400萬元/km上漲到了2000～2003年的約3400萬元/km， 在2004～2008年達到了4100萬元/km；山嶺區(qū)高速公路的平均造價同樣呈現(xiàn)上漲趨勢，從上世紀90年代初的約3300萬元/km上漲到了2000～2003年的約4500萬元/km， 在2004～2008年達到了約6200萬元/km。

湖南省在1989年開始著手規(guī)劃和建設高速公路，從1994年長永、蓮宜高速公路建成通車到2016年底，通車里程達到了6080km，躍居全國前列，實現(xiàn)了高速公路建設的快速發(fā)展。隨著高速公路建設不斷發(fā)展，湖南省的高速公路建設也逐漸過渡到了山區(qū)高速公路和省內(nèi)經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)路網(wǎng)的加密建設中。隨著自然環(huán)境的變化、社會經(jīng)濟的發(fā)展、公路建設技術(shù)標準的提高以及新技術(shù)、新工藝、新材料的不斷應用等因素影響，湖南高速公路造價水平也呈現(xiàn)出與全國高速公路造價水平同樣的增長趨勢，見表1。

表1 湖南省高速公路造價水平對比表統(tǒng)計時段起止時間平原主線里程/km平均概算指標/(萬元·km-1)九五1996～2000年920.2142 947.66十五2001～2005年1 052.7284 417.05十一五2006～2010年3 757.1867 096.22十二五初期2011～2014年402.2739 312.70

1.2 影響高速公路造價的因素

高速公路造價水平不斷提升不僅是湖南省面臨的重要問題，也是全國各地區(qū)都面臨的普遍性問題。影響高速公路造價增長的因素既有地形條件變化、社會經(jīng)濟發(fā)展等不受建設人員控制的客觀因素；又受高速公路建設參與各方的主觀影響?？陀^因素決定工程造價的基礎(chǔ)，確定了項目投資的基本范圍；主觀因素決定具體項目的投資控制水平。

高速公路造價受客觀因素的影響巨大，受所處區(qū)域地形、地質(zhì)條件和社會經(jīng)濟發(fā)展水平等客觀因素,決定了造價的基本范圍；在主觀因素上，受項目建設管理、設計水平對項目投資控制的影響。主觀因素和客觀因素既單獨對工程造價產(chǎn)生影響，也共同對工程造價產(chǎn)生影響，其中設計方案全面體現(xiàn)了主觀因素與客觀因素的共同影響。據(jù)統(tǒng)計分析，設計對工程造價的影響達到75%左右，是項目決策之后對工程造價影響最大的因素[7]。其他一些主、客觀因素也對造價有較重大的影響，如反應地形和地質(zhì)條件的橋梁隧道結(jié)構(gòu)形式、軟基處理方案、互通間距和反應社會經(jīng)濟發(fā)展水平的工料機價格、貸款利率、征地拆遷補償標準等不以建設單位意志為轉(zhuǎn)移的客觀因素；反應項目建設管理、設計水平的勘察設計深度、設計變更、建設管理費用、建設工期控制等建設各方可以影響的主觀因素。

1.3 湖南省各時期高速公路橋隧比

橋隧比是指橋梁和隧道占據(jù)整個公路里程的比例，是公認的公路工程設計中最重要的一個參數(shù)。橋隧比越大，公路工程項目的施工難度就越大，周期就越長，相應消耗的成本也會增加[8]。隨著高速公路建設逐漸推進到山嶺地區(qū)，面對各種復雜的地質(zhì)、地形條件，為滿足公路建設技術(shù)標準，不得不提高設計方案的橋隧比；隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，城市規(guī)劃、道路規(guī)劃、水利規(guī)劃、鐵路規(guī)劃等標準的不斷完善和提高，互通橋梁和分離式立交等結(jié)構(gòu)物相應不斷增加；在經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)加密路網(wǎng)，為少侵占農(nóng)田、土地，也需要提高設計方案的橋隧比。湖南省各時期高速公路的橋隧比情況見表2。

表2 湖南省高速公路項目橋隧比統(tǒng)計表統(tǒng)計時段起止時間高速公路項目平均橋隧比/%平均概算指標/(萬元·km-1)九五1996～2000年3.482 947.66十五2001～2005年19.934 417.05十一五2006～2010年25.977 096.22十二五初期2011～2014年27.199 312.70

由表2知，湖南省高速公路平均橋隧比呈逐期遞增趨勢， “十五”期間所批復高速公路項目平均橋隧比從3.48%提升到了19.93% ；平均概算指標從2948萬元/km提高到了4417萬元/km，“十一五”期間平均橋隧比從19.93%提升到了25.97%；平均概算指標從4417萬元/km提升到了7096萬元/km， “十二五”初期平均橋隧比從25.97%提升到了27.19%,平均概算指標從7096萬元/km提升到了9312萬元/km。山西省與湖南省的情況基本一致，隨著公路建設項目逐步進入山區(qū)，復雜的地形導致公路構(gòu)造物明顯增多，橋隧比大幅增加，由以前的10%左右上升到現(xiàn)在的20%～40%，個別項目甚至高達60%以上，每公里造價也從最初的2000多萬元達到2010年左右的6000～8000萬元[9]。

2 橋隧比對高速公路工程造價的影響

橋隧比是一個綜合了客觀因素與主觀因素的指標，首先項目所處的自然環(huán)境(主要為地形、地質(zhì)條件)決定了橋隧比的基本范圍；其次橋隧比也與高速公路設計、施工、管理等方面的主觀因素密不可分，如設計階段的方案優(yōu)化可以得到理論上的最佳橋隧比，項目現(xiàn)場管理時根據(jù)實際情況進行路改橋或橋改路的變更,最終確定項目竣工的實際橋隧比。橋隧比指標體現(xiàn)了主、客觀因素對工程造價的全面影響。因此，為了合理確定工程造價、有效控制建設投資，必須詳細分析橋隧比對高速公路工程造價的影響。

2.1 橋隧比對高速公路項目建安費的影響

高速公路工程建安費是高速公路造價的主要組成部分，由路基工程、路面工程、橋梁工程、隧道工程和交通安全設施工程等組成。無論是定額計算還是實際施工，橋梁工程與隧道工程等構(gòu)造物單位長度造價遠超路基工程，主要是由于橋梁工程、隧道工程的人工、材料、機械費用較高，其中材料費占總費用的絕大部分。據(jù)統(tǒng)計分析，高速公路造價中建安費約占總造價的76%，而材料費占建安費的平均比例為52.4%，占總造價的40.7%[10]。獨立橋梁、隧道工程項目的材料費比一般公路工程項目的材料費占總造價比例高，一般可達到70%左右[8]。

橋隧比對高速公路項目建安費的影響主要體現(xiàn)在對材料費的影響上，橋隧比越高材料消耗量越大，材料費也就越高。同時橋隧比越高，總造價受材料價格變化的影響也越大，以鋼筋為例，單價每增加100元/t，橋隧比10%～ 20%的項目總造價平均增加10.2萬元/km；橋隧比30%～ 40%的項目總造價平均增加20.3萬元/km，總造價較橋隧比10%～ 20%的項目增加了99.02%；橋隧比50%～70%的項目總造價平均增加29.4萬元/km，總造價較橋隧比10%～20%的項目增加了188.23%[10]。橋隧比的增加會放大材料價格變化對工程造價的影響，自2005 年以來，鋼筋、水泥、柴油、瀝青等材料價格大致呈上漲趨勢，以2005～2014年湖南省重點交通基礎(chǔ)設施建設項目主要材料價格為例，鋼筋、水泥、柴油、瀝青價格明顯呈上漲趨勢，2005～2010年材料價格情況見圖1。結(jié)合表2，在“十一五”期間，“十五”橋隧比平均只增加了30.31%，但是平均概算指標卻增加了60.66%，說明材料價格上漲對高橋隧比項目總造價影響更大。

圖1 鋼筋、柴油、水泥、瀝青價格走勢圖

2.2 橋隧比對高速公路項目征地拆遷補償費的影響

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，征地拆遷補償標準越來越高，征地拆遷補償費占工程造價的比例越來越大，使節(jié)約土地產(chǎn)生的效益越來越高。我國實行嚴格的耕地保護制度，節(jié)約用地也是公路建設的基本要求。當路堤較高時，以橋代路是節(jié)約土地資源的最好辦法。如按一般填土路堤方案中的邊坡坡率1∶1.5計算，當路堤高度超過5m時，高速公路路堤占地面積將是橋梁占地面積的2倍以上[11]。

受各種因素的影響，高速公路項目實際執(zhí)行的征地拆遷補償標準往往超出地方政府制定的標準[12]。湖南省高速公路的征拆補償標準一直在穩(wěn)步提高，2008年湖南省政府明確了高速公路建設征地補償標準按年產(chǎn)值標準中值計算，取消了原來省重點建設項目實行的優(yōu)惠政策。以長沙瀏陽市、郴州宜章縣、懷化新晃縣的土地征收補償標準為例，2005年按畝補償標準的22倍計算，2009年、2012年則為省政府發(fā)布的每畝補償標準，3地的征拆標準一直呈穩(wěn)步上升趨勢(具體情況見圖2)。

根據(jù)統(tǒng)計分析，我省高速公路項目“九五”征拆經(jīng)濟指標為150萬元/km，“十五”征拆經(jīng)濟指標為250萬元/km，“十一五”征拆經(jīng)濟指標為684.4萬元/km，“十二五”征拆經(jīng)濟指標為983.8萬元/km，征拆指標的逐期提高反映了補償標準的上升趨勢。征拆指標和平均概算指標增長趨勢見圖3。由圖可知，征拆指標增長趨勢比平均概算指標增長趨勢更快，可見橋隧比的提高部分抵消了征拆指標提高對總造價的影響。

圖3 “九五”至“十二五”平均概算指標與征拆指標增長趨勢圖

2.3 橋隧比對高速公路項目其他費用的影響

根據(jù)交通運輸部頒布的《公路基本工程概、預算編制辦法》規(guī)定:建設單位管理費、工程監(jiān)理費、設計文件審查費和建設期貸款利息等費用都是以建筑安裝工程費總額為基數(shù)[13]。按規(guī)定方式進行計算，橋隧比對高速公路項目建安費的影響也體現(xiàn)了對這些費用的影響。根據(jù)《公路基本工程概、預算編制辦法》規(guī)定的建設單位管理費費率計算建設單位管理費，見表3。

表3 建設單位管理費建筑安裝工程費/萬元費率/%建筑安裝工程費/萬元建設單位管理費/萬元建設單位管理費/萬元≤500 3.48500500×3.48%=17.417.40501～1 000 2.731 00017.4+500×2.73%=31.0531.051 001～5 000 2.185 00031.05+4 000×2.18%=118.25118.255001～1 000 1.8410 000118.25+5 000×1.84%=210.25210.2510 001～30 000 1.5230 000210.25+20 000×1.52%=514.25514.2530 001～50 000 1.2750 000514.25+20 000×1.27%=768.25768.2550 001～100 0000.94100 000768.25+50 000×0.94%=1 238.251 238.25100 001～150 0000.76150 0001 238.25+50 000×0.76%=1 618.251 618.25150 001～200 0000.59200 0001 618.25+50 000×0.59%=1 913.251 913.25200 001～300 0000.43300 0001 913.25+100 000×0.43%=2 343.252 343.25>300 000 0.32310 0002 343.25+10 000×0.32%=2 375.252 375.25

建設期貸款利息是指建設項目中分年度使用的國內(nèi)貸款和國外貸款部分在建設期內(nèi)應歸還的貸款利息。根據(jù)國務院規(guī)定，公路項目的資本金比例從2015年9月起調(diào)整為20%，貸款數(shù)額最高可達項目投資的80%。貸款利息按公式(1)進行計算[13]：

(1)

式中：s為建設期貸款利息,元；N為項目建設期,年；n為施工年度；Fn-1為建設期第(n-1)年末需付的息貸款本息累計,元；bn為建設期第n年度的付息貸款額,元；i為建設期貸款年利率,%。

通過分析公式可知,橋隧比主要是通過影響貸款本金和建設期來間接影響貸款利息，橋隧比越高，工程造價越高，貸款本金越高，利息越高；橋隧比越高，建設期越長，貸款利息越高。

3 橋隧比對高速公路造價影響的定量分析

橋隧比是一合性的指標，也是決定高速公路造價水平的關(guān)鍵性指標。為了分析橋隧比對高速公路工程造價的定量影響，盡量減少其他干擾因素，得出一個較為準確的結(jié)果,本文選取湖南省2006～2014年間批復建設的部分高速公路項目(不含獨立特大型橋梁工程)按社會折現(xiàn)率折算后的概算投資定量分析橋隧比與工程造價之間的數(shù)值關(guān)系。

3.1 社會折現(xiàn)率

為了消除建設時間對工程造價的影響，首先選擇2010年作為基準年，采用社會折現(xiàn)率將每條高速概算的平均造價換算成基準年份的費用價格進行比較。社會折現(xiàn)率又稱貼現(xiàn)率，是其他年份收到或支付的款項折算為現(xiàn)值的利率，但社會折現(xiàn)率并不能消除通貨膨脹的影響。中國人民銀行2004年～2010年的年均社會折現(xiàn)率調(diào)整情況見表4。

表4 社會折現(xiàn)率表調(diào)整時間社會折現(xiàn)率/%2004.03.252.972008.01.014.322008.11.272.972008.12.231.802010.12.262.25

將我省2006年～2010年批復建設的部分高速公路的平均概算造價統(tǒng)一折算成2010年的高速公路平均造價,見表5。通過構(gòu)造一致的比較口徑，發(fā)現(xiàn)基本上橋隧比越高，平均造價也越高。

3.2 橋隧比與高速公路工程造價的定量分析

根據(jù)一般經(jīng)驗，高速公路造價受橋隧比影響較大，隨著橋隧比的提高，造價也會增加。采用折算后的平均造價研究橋隧比對工程造價的影響，高速公路折算后平均造價與橋隧比之間的關(guān)系如圖4所示。

表5 建設項目折算平均概算指標項目名稱折算后指標/(萬元·km-1)橋隧比/%道賀高速5 519.5713.43長瀏高速6 657.1314.98壟茶高速6 915.4116.78常安高速6 354.0319.05醴茶高速7 777.3419.70婁新高速6 921.4721.15瀏醴高速7 923.8322.20益馬高速8 163.4422.47大瀏高速8 164.9824.05婁衡高速8 534.8325.74東常高速8 053.3625.85永藍高速8 272.0729.19新溆高速8 510.0932.70溆懷高速9 255.4033.71汝郴高速9 581.1946.10

圖4 橋隧比與高速公路工程造價關(guān)系圖

可以看出，隨著橋隧比的增加，高速公路建設費用也逐漸增加，兩者之間的函數(shù)關(guān)系為：

y=2 095.8x0.413 3，x∈(0，100)

(2)

對其求導可得：

(3)

發(fā)現(xiàn)其導數(shù)為單調(diào)遞減函數(shù)，說明隨著橋隧比的提高，平均造價的增長率減小。

由圖4可知，當橋隧比為20%～30%時，橋隧比每增加1%，平均造價約增加1.7%；當橋隧比為50%～60%時，橋隧比每增加1%，平均造價約增加0.8%；當橋隧比為70%～80%時，橋隧比每增加1%，平均造價約增加0.6%。這與生產(chǎn)建設過程中的經(jīng)驗相符，橋隧比越高，增加單位數(shù)量的橋隧結(jié)構(gòu)物對于總造價的影響也越小。主要原因是： ① 生產(chǎn)規(guī)?；瘮U大、協(xié)同性提高使生產(chǎn)效益提高，可以開展集中預制來減少預制場、拌合場的費用；② 大規(guī)模的橋隧集中建設有利于施工組織優(yōu)化，可以提高生產(chǎn)效率；③ 模板、掛籃等生產(chǎn)設備利用率提高等。

4 結(jié)論

橋隧比是影響高速公路項目造價的關(guān)鍵設計因素，通過定量分析發(fā)現(xiàn)橋隧比對工程造價的影響存在邊際遞減的趨勢。當橋隧比為20%～30%時，橋隧比每增加1%，平均造價約增加1.7%；當橋隧比為50%～ 60%時，橋隧比每增加1%，平均造價約增加0.8%；當橋隧比為70%～80%時，橋隧比每增加1%，平均造價約增加0.6%。為了合理確定造價、有效控制投資，有如下建議：

1) 設計時根據(jù)地形條件選取合理的路線方案，在保證質(zhì)量和安全、充分考慮施工條件的情況下,設置較低的橋隧比。

2) 設計確定橋梁和隧道結(jié)構(gòu)形式時，主要從實用性出發(fā)，選擇經(jīng)濟合理、成熟、安全可靠的方案，不一定要追求方案的先進性，減少工程造價、降低施工風險、縮短建設工期。

3) 設計時克服先入為主的觀念，一定要做好方案的經(jīng)濟性比較，尤其是面對高填深挖和大幅增加建設的方案，采用橋隧方案可能是更合理的選擇。