橋梁施工方法對(duì)成本控制的影響分析

吳 蕾，方正峰

1.貴州路橋集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550001

2.貴州宏信創(chuàng)達(dá)工程檢測(cè)咨詢(xún)有限公司，貴州 貴陽(yáng) 550014

隨著我國(guó)橋梁建造技術(shù)水平的提升以及新工藝、新材料的普及與應(yīng)用，橋梁建設(shè)質(zhì)量得到了較大的提高。在保證質(zhì)量的同時(shí)，工程建設(shè)成本與工期也是項(xiàng)目管理的重要組成部分，尤其是對(duì)于中大型橋梁的建設(shè)，較高的成本成為制約項(xiàng)目進(jìn)度的因素之一，而施工工藝與方法等對(duì)工程建造成本有著重要影響。改變橋梁施工方法及運(yùn)用新材料逐步成為企業(yè)探索成本控制的有效途徑，而節(jié)段預(yù)制拼裝技術(shù)、樁基處理技術(shù)、梁體澆筑技術(shù)、橋梁拼裝技術(shù)、防水材料等工藝技術(shù)與材料不斷在實(shí)體工程中得到應(yīng)用，不僅有效地降低了工程造價(jià)，還有利于加快工程進(jìn)度，提高橋梁建設(shè)質(zhì)量。文章將結(jié)合項(xiàng)目成本管理及橋梁施工技術(shù)探討橋梁施工方法對(duì)施工成本的影響，以及加強(qiáng)項(xiàng)目建造中成本控制的方法。

1 橋梁施工成本的影響因素

影響橋梁施工成本的因素較多，在管理方面主要體現(xiàn)在施工組織及造價(jià)管理上。根據(jù)設(shè)計(jì)方案選擇恰當(dāng)?shù)氖┕し桨覆⒕幹剖┕ゎA(yù)算和造價(jià)書(shū)有利于從整體上控制施工建造成本；施工中合理地安排施工工序，組織好人工、機(jī)械、材料的進(jìn)場(chǎng)等有利于提高施工效率，減少怠工時(shí)間，從而有效降低施工成本。在施工方面，受施工方法的限制，成熟的施工工藝在成本的節(jié)約上縮量較少，一些小企業(yè)為獲取利潤(rùn)只能通過(guò)偷工減料來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此施工中通過(guò)改變施工方法，采用先進(jìn)的工藝，節(jié)約人工和材料用量，能在保證建設(shè)質(zhì)量的同時(shí)，達(dá)到節(jié)約成本和縮短工期的目的。施工材料對(duì)施工方法的更替具有重要的促進(jìn)作用，預(yù)應(yīng)力混凝土、高強(qiáng)混凝土、碳纖維錨具、真空輔助灌注技術(shù)、防腐材料等在簡(jiǎn)化施工工藝的同時(shí)，能提高橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量，降低建設(shè)成本[1]。

2 橋梁施工方法對(duì)造價(jià)的影響

2.1 橋梁基礎(chǔ)處理技術(shù)對(duì)造價(jià)的影響

橋梁基礎(chǔ)施工質(zhì)量對(duì)橋梁整體穩(wěn)定性和力學(xué)性能有著決定性作用，而不同的基礎(chǔ)處理方式受制于地質(zhì)水文條件以及橋梁類(lèi)型等因素?；A(chǔ)處理方式的不同，使成本預(yù)算差距較大。目前比較普遍的處理方法有換填法、強(qiáng)夯法、預(yù)壓法及樁基處理等[2]。對(duì)于中小型橋梁中的淺層軟弱土層，一般進(jìn)行土層的換填即可，若沒(méi)有合適的土層進(jìn)行換填但有大型設(shè)備的工程，采用樁基處理更有利于節(jié)約成本；對(duì)于低飽和度的粉土、黏性土、淤泥質(zhì)土等地基，可以采用添加水泥土填料的方式進(jìn)行固結(jié)處理，不但具有良好的效果，而且工程成本較低；預(yù)壓法通常采用覆土形式解決飽和黏性土的地基沉降和穩(wěn)定問(wèn)題，但其施工時(shí)間較久，利用時(shí)要考慮其他工序的安排，否則會(huì)影響工程進(jìn)度，增加成本，在條件允許情況下，充分利用預(yù)壓覆土，可有效降低施工成本，控制工程造價(jià)；水泥樁、水泥粉煤灰碎石樁、石灰樁等可處理大部分的地基土，石灰樁不適用砂類(lèi)土，樁基法的施工周期短、造價(jià)低，容易控制成本，不會(huì)出現(xiàn)造價(jià)明顯偏高或偏低的問(wèn)題，但是受到機(jī)械設(shè)備的限制，在工期充足的情況下可對(duì)比換填、預(yù)壓等方式進(jìn)行成本核算后比選。在施工中可根據(jù)實(shí)際情況綜合利用多種方法，在承重部位進(jìn)行樁基處理，在其他部分進(jìn)行換填后壓實(shí)，從而提高施工效率，降低成本。

2.2 橋梁拼裝對(duì)造價(jià)的影響

在大跨徑橋梁施工中，常應(yīng)用梁板拼裝工藝，預(yù)應(yīng)力混凝土梁板在預(yù)制場(chǎng)生產(chǎn)完成后運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)拼裝建造可以極大地加快施工速度。目前，節(jié)段預(yù)制梁拼裝一般采用濕接縫或膠接縫的形式，濕接縫是在縫口兩側(cè)節(jié)段梁的翼緣板安裝內(nèi)外模板，通過(guò)綁扎鋼筋，安裝預(yù)應(yīng)力波紋管后澆筑混凝土，使兩側(cè)節(jié)段梁連在一起。膠接縫是在節(jié)段間采用環(huán)氧樹(shù)脂膠結(jié)劑填充，使拼接面更加緊密地貼在一起，膠結(jié)劑具有保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋的作用，防止預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生銹蝕[3]。施工統(tǒng)計(jì)顯示，濕接縫拼裝節(jié)段梁施工一處需要耗時(shí)79h，膠接縫拼裝節(jié)段梁施工一處需要耗時(shí)63h，主要差距在于濕接縫需要綁扎鋼筋，而且底板腹板與頂板分開(kāi)綁扎，耗時(shí)較長(zhǎng)，節(jié)段施工中耗時(shí)差距更加明顯，體現(xiàn)在綁扎鋼筋、安裝模板、澆筑濕接縫混凝土、混凝土養(yǎng)護(hù)等方面，濕接縫工藝每一處要多出132h，是膠接縫工期的2倍。

對(duì)比兩者的費(fèi)用，以建造單片32m+48m+32m的連續(xù)梁橋?yàn)槔喊暹\(yùn)輸以及各項(xiàng)臨時(shí)工程的費(fèi)用造價(jià)按相同計(jì)算，主要為混凝土、鋼筋及環(huán)氧樹(shù)脂用量的差別。經(jīng)計(jì)算，膠接縫拼裝需要926.1萬(wàn)元，濕接縫拼裝需要884.5萬(wàn)元，膠接縫比濕接縫高41.6萬(wàn)元，占費(fèi)用總額的4.5%，相差較小?？紤]到施工工期的差距，膠接縫拼裝工期明顯較短，可減少更多的人工成本，在工期充足時(shí)可考慮濕接縫，工期緊張時(shí)可選擇膠接縫。

2.3 支架法施工對(duì)造價(jià)的影響

在橋梁現(xiàn)澆施工過(guò)程中，普遍采用支架法進(jìn)行支護(hù)澆筑，根據(jù)支護(hù)的材料和規(guī)模又分為滿堂支架、鋼管貝雷梁支架等[4]。在進(jìn)行滿堂支架時(shí)，需要滿足地基承載力＞100kN的需求，地基采用夯實(shí)或者換填澆筑找平，搭架采用的是WDJ碗扣式鋼管組合，尺寸為φ48mm，壁厚3.0～3.5mm。此外，還需要頂托、底托、方木、扣件等。貝雷梁式是采用2層貝雷梁支撐在承臺(tái)，因此對(duì)基礎(chǔ)要求較低且不需要混凝土鋼管處理，貝雷梁支架按照3+5+4+5+3排列，并利用槽鋼縱向連接。施工中根據(jù)橋梁高度和地基承載需求，按支架高度9m進(jìn)行成本預(yù)估，材料及用量如表1所示。根據(jù)材料用量計(jì)算費(fèi)用，滿堂支架為816048元，貝雷梁支架為922134元，可見(jiàn)滿堂支架方法成本較低，而且在材料組織、搭建難度和基礎(chǔ)處理上更便捷，搭建速度是貝雷梁法的1.6倍，但是搭建結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)多，穩(wěn)定性稍差，對(duì)地基承載力有要求。對(duì)比施工難度和施工周期，最終選擇滿堂支架法進(jìn)行施工。但是在地質(zhì)條件成熟以及施工條件允許的情形下，可優(yōu)先選用貝雷梁方法，以減少對(duì)地基的處理，增加施工安全性。

表1 支架材料用量對(duì)比表

2.4 預(yù)壓方法不同對(duì)造價(jià)的影響

在支架法現(xiàn)澆橋梁中，由于橫梁承重及跨度較大，需要對(duì)支架進(jìn)行預(yù)加載。傳統(tǒng)上采用堆載預(yù)壓的方式，即在支架上鋪滿沙袋，從而得到結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)的非彈性變形。但是根據(jù)實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)，在進(jìn)行堆載預(yù)壓時(shí)，需要進(jìn)行砂包的裝料、搬運(yùn)，而且受到預(yù)壓設(shè)計(jì)荷載的限制[5]，需求荷載越高準(zhǔn)備的預(yù)壓料就越多。施工中遇到的高墩橋梁需要1500t的設(shè)計(jì)荷載，采用堆載預(yù)壓就會(huì)帶來(lái)巨大的工程量，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，延長(zhǎng)施工工期和增加成本，而且堆載面積較大容易引起安全事故。施工中采用反支點(diǎn)預(yù)壓的方法，通過(guò)鋼筋或者鋼絞線對(duì)支架結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力，采用張拉鋼筋容易出現(xiàn)接頭不牢靠問(wèn)題；采用鋼絞線張拉可以利用到下橫梁上，按下橫梁的3倍備料，預(yù)壓完成后截成3段后可重復(fù)利用，而且鋼絞線可直接錨于承臺(tái)上，錨固點(diǎn)牢靠。模擬加載和施工效果顯示，鋼絞線反支點(diǎn)預(yù)壓方式安全可靠，而且費(fèi)用成本較低，加快了工程進(jìn)度，提高了預(yù)壓效果。

2.5 新材料和新技術(shù)對(duì)造價(jià)的影響

新材料和新技術(shù)在工程中的應(yīng)用提高了橋梁建設(shè)的質(zhì)量，某些新技術(shù)的應(yīng)用甚至?xí)倪M(jìn)一些建造工藝。例如，在白龍江13號(hào)大橋[6]中用橫隔板、系梁鋼筋預(yù)埋混凝土后澆筑，通過(guò)后期現(xiàn)澆一次實(shí)施，簡(jiǎn)化了模板安裝過(guò)程，縮短了工期，有效控制了施工成本；箱梁預(yù)應(yīng)力管道采用塑料波紋管代替金屬波紋管，有效減小了孔道摩阻系數(shù)和孔道偏差系數(shù)，不僅性能優(yōu)越而且成本更低；預(yù)應(yīng)力管道采用真空輔助壓漿技術(shù)，保證管道漿體的飽滿、密實(shí)，提高了鋼鉸線的防腐能力；箱梁預(yù)制養(yǎng)生采用噴淋養(yǎng)生裝置，改變了傳統(tǒng)的灑水養(yǎng)生模式，濕水時(shí)間長(zhǎng)，并通過(guò)設(shè)置地面集水槽，做到了水資源循環(huán)利用，降低了工程成本。

3 結(jié)束語(yǔ)

選擇合適的施工方法不僅有利于保障橋梁建設(shè)質(zhì)量，還能縮短工期，降低工程造價(jià)。文章通過(guò)橋梁基礎(chǔ)施工方法、節(jié)段拼裝方法、支架施工方法等詳細(xì)分析了不同橋梁施工方法對(duì)工程成本的影響，可知在施工作業(yè)中借鑒和運(yùn)用相關(guān)的施工方法，可有效加強(qiáng)對(duì)施工成本的控制，提高橋梁建設(shè)質(zhì)量。