高速公路標(biāo)段劃分經(jīng)濟(jì)性分析研究

程偉強(qiáng)

（中國水利水電第四工程局有限責(zé)任公司，青海 西寧 810007）

0 引言

目前，高速公路基本采用切片劃分后以標(biāo)段、工區(qū)方式組織招標(biāo)施工，項(xiàng)目涉及橋梁、道路、隧道、涵洞、高邊坡、高路堤等方面，標(biāo)段劃分得合理與否直接影響工程建設(shè)的成本、進(jìn)度甚至質(zhì)量，同時(shí)也與施工單位的成本息息相關(guān)。研究高速公路的標(biāo)段劃分，是為了在眾多標(biāo)段方案中決策出最合理的方案，使各目標(biāo)實(shí)現(xiàn)全局最優(yōu)，從而使高速公路項(xiàng)目的整體目標(biāo)達(dá)到經(jīng)濟(jì)、效率、效益最優(yōu)。此次研究以信陽市陽新高速公路建設(shè)為例，從多角度開展前期高速公路標(biāo)段劃分經(jīng)濟(jì)性分析比選，為施工單位在項(xiàng)目準(zhǔn)備階段的工作提供參考，使市場商務(wù)工作更加有的放矢。

1 工程概況

信陽市陽新高速公路二期屬于河南省高速公路“13445工程”切塊項(xiàng)目，從商城縣至湖北麻城交界，K37+360—K74+450全長37.09km，橋梁41座，長12844m；隧道4.5座，長3468m；涵洞43座，橋隧比43.97%，全線沿大別山，地形皆為山地丘陵。由三家單位承擔(dān)施工任務(wù)，工程切片劃分規(guī)模比例為1∶0.3∶1。

2 標(biāo)段劃分方法

項(xiàng)目一般以節(jié)約工程投資、加快施工進(jìn)度、便于施工管理為原則，根據(jù)線路長度、構(gòu)造物類型和數(shù)量、工程投資等進(jìn)行標(biāo)段劃分。除了人為劃分標(biāo)段的情況外，實(shí)際中總承包或規(guī)模較大的專業(yè)承包往往根據(jù)工程投資額進(jìn)行劃分。該種劃分方式方便，便于項(xiàng)目管理，有利于保證施工質(zhì)量和施工工期，該項(xiàng)目根據(jù)工程投資可以劃分為1∶0.3∶1、1∶1∶0.3、0.3∶1∶1等多種方案，由于篇幅有限，此次只選取了其中一種進(jìn)行比選。將全線路分為三個(gè)標(biāo)段，按項(xiàng)目總投資規(guī)模和每公里投資額進(jìn)行初步標(biāo)段劃分，長度分別為14.6km、8km、15km。按照經(jīng)濟(jì)最大化，適當(dāng)考慮施工難度和施工風(fēng)險(xiǎn)，從土石挖填方、拆遷工程、周圍交通、臨時(shí)用水電、不良地質(zhì)、橋隧占比等方面進(jìn)行綜合分析比選，選擇規(guī)模和利潤最好的標(biāo)段。

3 比選定性評價(jià)內(nèi)容

3.1 土石挖填方

首先，根據(jù)工程造價(jià)，土石方開挖和回填施工簡單，主要為機(jī)械設(shè)備成本，投資回收周期短，利潤相對較高。

其次，施工過程中遇到不利地質(zhì)條件，施工單位可以通過不平衡報(bào)價(jià)等形式增加設(shè)計(jì)變更內(nèi)容，進(jìn)一步提高造價(jià)。

再次，合理的土石方調(diào)配方案可以防止料物不足、多次倒運(yùn)、道路堵塞等情況的發(fā)生，保證工程施工的順利實(shí)施。可以采用標(biāo)準(zhǔn)差法進(jìn)行土石挖填分析，從每公里挖填方量和路線挖填方標(biāo)準(zhǔn)差，計(jì)算出路線集中程度。離散程度越大，集中挖填現(xiàn)象越明顯，可以減少機(jī)械設(shè)備轉(zhuǎn)移次數(shù)，降低施工成本。

在實(shí)際施工中，土石挖填還受征地拆遷交叉影響。一旦征地受阻，機(jī)械設(shè)備窩工，雖然可通過合同方式在一定程度上避免由此產(chǎn)生的費(fèi)用，但整體成本仍由施工單位承擔(dān)。所以在方案比選時(shí)，需將土石方挖填和征地拆遷的影響因素聯(lián)合對比。

3.2 征地拆遷

在拆遷工程中，房屋拆遷及舊墳遷移為重難點(diǎn)。靠近村莊山頭經(jīng)常由多家居民聯(lián)合承包，山區(qū)可使用建筑面積有限，房屋遷移難度大，溝通工作量大，協(xié)調(diào)難度較高。高壓或特高壓線遷改為難點(diǎn)，110kV及以上超高壓影響范圍廣，需要提前做好審批手續(xù)，對工期影響大。

3.3 附近交通條件

良好的交通條件是保證工程順利實(shí)施的關(guān)鍵，主要考慮方便材料和設(shè)備運(yùn)輸，所選標(biāo)段盡量靠近附近交通干線，新修便道以村道拓寬最宜，減少便橋數(shù)量。但對于高差較大的深山峽谷地區(qū)，為了保證道路坡比，往往需要繞山反復(fù)展線，增大了臨建費(fèi)用投資。

3.4 不良地質(zhì)條件

在施工中，遇到與設(shè)計(jì)不相符的不良地質(zhì)條件，可能導(dǎo)致設(shè)計(jì)變更，提高工程造價(jià)。同時(shí)，與監(jiān)理、設(shè)計(jì)溝通成本增大。其次，不良地質(zhì)路段處理時(shí)間較長，如軟土地質(zhì)處理若采用強(qiáng)夯法，將是正常施工工期的3～4倍。再次，建設(shè)單位為了控制總投資，也不愿進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，總體來說弊大于利。

3.5 橋隧比

橋隧比作為衡量施工難易程度的常用指標(biāo)，橋隧比越高，施工難度相對越高。橋隧相接情形是山區(qū)隧道的工程難點(diǎn)，對施工的組織順序和工期節(jié)點(diǎn)完成度要求較高，提高施工成本。

4 方案比選過程

4.1 標(biāo)段劃分及數(shù)據(jù)處理

將橋梁、隧道、路基等主要工程量進(jìn)行對比，計(jì)算出橋隧比、路線集中程度標(biāo)準(zhǔn)差、拆遷工程量占比及不良地質(zhì)處理量占比（見表1）。再采用現(xiàn)場調(diào)查、地質(zhì)勘探、工程測量等方式了解沿線水文、地質(zhì)、用電、道路交通、當(dāng)?shù)匚幕雀鞣矫嫘畔ⅰ?/p>

表1 標(biāo)段主要工程量對比分析

4.2 K37+360—K52+000標(biāo)段分析

4.2.1 土石挖填方量較K60+000—K75+000段多17.15萬m，但路線挖填方集中，機(jī)械在施工過程中不需要反復(fù)轉(zhuǎn)運(yùn)，降低施工成本。

4.2.2 不良地質(zhì)占工程總數(shù)量的34.51%，不良地質(zhì)條件可根據(jù)實(shí)際開挖處理情況和地勘提供資料形成變更條件。

4.2.3 該施工區(qū)間范圍內(nèi)房屋拆遷占總拆遷數(shù)量的37.10%，墳?zāi)共疬w數(shù)量占總拆遷數(shù)量的38.18%，與標(biāo)尾15km拆遷工作比較，拆遷數(shù)量較少，施工干擾較少，有利于保障工程進(jìn)度。但全線范圍內(nèi)有3條高壓線，其中K46+595處存在一處110kV特高壓，成為后期施工控制性工程。

4.2.4 根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，K37+360—K52+000施工便道可借用其他項(xiàng)目已修建的部分便道，其他施工便道均可由國道G220接村道進(jìn)入正線，施工便道修筑難度較小，有利于工程全面開展?，F(xiàn)場水電布置距離正線位置較近，后期施工接入便利，臨時(shí)用水、用電等工作開展難度相對較小。

4.2.5 隧洞開挖土石方約為19.4萬m，隧洞開挖石渣可用于不良地質(zhì)路段回填和骨料加工，可減少材料外購量。另外，隧洞開挖可根據(jù)開挖巖石情況，增加變更項(xiàng)目。

4.2.6 根據(jù)正線周邊地形、地勢分析，各類場站位置可選擇性較多，且距離現(xiàn)有國道G220距離較近，設(shè)置混凝土拌和站或水穩(wěn)站可供給范圍更廣。

4.2.7 施工區(qū)間土石方計(jì)價(jià)方量229.26萬m。在施工過程中，可結(jié)合測量收方工作和運(yùn)距等提高計(jì)價(jià)方量。

4.2.8 該項(xiàng)目為創(chuàng)省優(yōu)重點(diǎn)項(xiàng)目，如選擇該施工區(qū)間，創(chuàng)優(yōu)工作的安排和布置應(yīng)在該施工區(qū)間內(nèi)，施工期文明施工和相關(guān)檢查工作相對較多，文明施工費(fèi)用投入也將隨之增加。

4.3 K60+000—K75+000標(biāo)段對比K37+360—K52+000標(biāo)段分析

4.3.1 K60+000—K75+000段橋隧比46.52%，比K37+360—K52+000段橋隧比高8.03%，施工難度較大。但地形以山嶺高路塹高填方為主，相應(yīng)邊坡防護(hù)工程量較大，也是該項(xiàng)目中利潤較高的點(diǎn)，存在設(shè)計(jì)變更點(diǎn)。

4.3.2 不良地質(zhì)占工程總數(shù)量的13.76%，均為不需進(jìn)行加固處理路段，變更可能較小。

4.3.3 隧洞開挖土石方約為29.78萬m，隧洞開挖石渣可用于不良地質(zhì)路段回填和骨料加工，可減少材料外購量。另外，隧洞開挖可根據(jù)開挖巖石情況，增加變更項(xiàng)目。

4.3.4 該施工區(qū)間施工便道修建制約因素較多，正線K61+650處至K64+800路段區(qū)間有正在改建道路（G220）。如改建道路不具備通行條件，前期進(jìn)場需先進(jìn)行正線K61+650處至K64+800便道修筑，修筑長度約為3.5km，對正線K64+800后續(xù)工程有較大的制約。正線里程K64+800至K68+800區(qū)間內(nèi)，現(xiàn)有村道已嚴(yán)重破壞，維修成本較大。同時(shí)，還需對該區(qū)間路內(nèi)的現(xiàn)有村道進(jìn)行加寬，否則不能滿足正常使用需求。K68+800至K75+000區(qū)間內(nèi)現(xiàn)有村道較窄，道路周圍民用電及通訊光纜線路縱橫交錯(cuò)，寬度和通行條件較差，道路周邊居民較為集中，因此在該施工區(qū)間如要全面開展施工作業(yè)，施工便道修筑為開工后的難點(diǎn)和重點(diǎn)工作。

4.3.5 在該施工區(qū)間范圍內(nèi)，房屋拆遷占總房屋拆遷數(shù)量的43.19%，墳?zāi)共疬w數(shù)量占總拆遷數(shù)量的46.91%，施工干擾較標(biāo)頭大，不利于項(xiàng)目全面開展施工，但全線范圍內(nèi)只存在一處K70+760的35kV高壓，較K37+360—K52+000標(biāo)段施工較有利。

4.3.6 根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，現(xiàn)場用電布置距離正線位置較遠(yuǎn)，多為0.4kV高壓電路，周邊高壓用電可接入點(diǎn)較少，臨時(shí)施工用電布置難度和工作量較大。在該施工區(qū)間內(nèi)，施工用水可利用現(xiàn)有河道水流，生活用水除接入自來水外，計(jì)劃主要采用自打水井取水。

4.3.7 根據(jù)現(xiàn)場踏勘，K60+000—K75+000區(qū)段內(nèi)地形為重山丘陵，地形高差較大，以高填方和深路塹為主，周圍臨時(shí)場站選擇較為困難，后期選址主要考慮路基預(yù)制T梁，對道路施工進(jìn)場有較大影響。

4.3.8 在K60+000—K75+000標(biāo)段中，崗背塆隧道位于河南與湖北交界，是該標(biāo)段控制性工程。全段約為1.1km，其中840m位于標(biāo)段范圍，全段皆為Ⅴ級(jí)圍巖，只能單向貫通，預(yù)計(jì)施工周期長達(dá)23個(gè)月。同時(shí)可能涉及與湖北段施工銜接問題，對施工工期影響較大。

4.3.9 該施工區(qū)間土石方計(jì)價(jià)方量212.11萬m，可結(jié)合測量收方工作和運(yùn)距等提高計(jì)價(jià)方量，但與標(biāo)頭計(jì)價(jià)方量比較，計(jì)價(jià)方量少17.15萬m。

5 比選結(jié)果

通過對比分析，從眾多復(fù)雜糾結(jié)的因素中提取出關(guān)鍵因子進(jìn)行考量，各種因素利弊較為明顯，K37+360—K52+000標(biāo)段的拆遷工程量、施工便道成本、施工難易程度、橋隧比均比K60+000—K75+000段低，土石方工程量大，而且崗背塆隧道又作為項(xiàng)目控制性工程，對工期影響因素過多，施工風(fēng)險(xiǎn)較標(biāo)頭大，所以項(xiàng)目最終選擇K37+360—K52+000段作為重點(diǎn)競爭性標(biāo)段。

6 結(jié)論

本文中所示方法在應(yīng)用過程中需要注意以下事項(xiàng)：

一是項(xiàng)目劃分模式的適應(yīng)性。不同項(xiàng)目切片劃分要求不一，本文更著重于項(xiàng)目成本利潤角度。但項(xiàng)目標(biāo)段劃分好壞除考慮成本利潤外，還應(yīng)結(jié)合工程性質(zhì)、工程規(guī)模、合同模式、結(jié)算審計(jì)、施工單位專業(yè)特長及風(fēng)險(xiǎn)控制水平綜合分析，施工工期、施工質(zhì)量、建設(shè)成本也應(yīng)納入考慮之列。

二是詳細(xì)現(xiàn)場調(diào)查是前提。施工單位一般根據(jù)以前項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和工程量清單進(jìn)行劃分，忽視了現(xiàn)場調(diào)查和市場調(diào)查的重要性，實(shí)際施工條件與預(yù)期存在較大偏差，導(dǎo)致決策失誤。

三是數(shù)據(jù)處理多樣化。該項(xiàng)目僅將橋隧比、不良地質(zhì)、拆遷工程、線路集中程度進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析，如果以上數(shù)據(jù)不足以表現(xiàn)項(xiàng)目特征，還可以將重大危險(xiǎn)源數(shù)量、變更索賠點(diǎn)、便道長度、便橋數(shù)量等因子量化統(tǒng)計(jì)分析，擴(kuò)大比選范圍，靈活調(diào)整比選內(nèi)容，使選擇標(biāo)段更符合單位需求。

四是多因素交叉影響。對于交叉影響的因素，在比選中可采用動(dòng)態(tài)加權(quán)評價(jià)（彭軍龍，張湛江，2019）高速公路標(biāo)段劃分影響因素的辦法，對不同影響因素進(jìn)行權(quán)重賦值，綜合評估各影響因素發(fā)生的概率和影響程度，定性和定量結(jié)合評價(jià)對標(biāo)段劃分效果的影響。

國內(nèi)公路造價(jià)及盈利點(diǎn)較明晰，加之業(yè)主對總投資控制嚴(yán)格，要進(jìn)一步提高工程利潤，就得從項(xiàng)目前期階段著手策劃，判斷項(xiàng)目利潤水平是否符合該單位發(fā)展要求。但項(xiàng)目前期存在施工圖紙不全、無工程量清單、臨建設(shè)施規(guī)劃選址未定、原始測量工作滯后等情形，對施工成本及其標(biāo)段經(jīng)濟(jì)性影響較大。按照本文方式，多角度定性結(jié)合定量分析，將各種影響因素分類，形成更直觀對比，從中選擇出施工可操作性、經(jīng)濟(jì)合理性更加完備的項(xiàng)目標(biāo)段，一定程度上能避免前期成本分析或成本策劃工作盲目進(jìn)行，為施工單位決策提供參考。