高速公路工程造價(jià)受橋隧比影響的量化分析

王磊

（廣東云茂高速公路有限公司，廣東廣州 510000）

0 引言

為使公路工程達(dá)到設(shè)計(jì)要求，從立項(xiàng)開始至建成交付使用全部階段所進(jìn)行的投資、管理活動(dòng)所產(chǎn)生的費(fèi)用總和，即為高速公路造價(jià)。為加強(qiáng)造價(jià)管理，必須在高速公路工程建設(shè)全過(guò)程中展開全方位、多層次預(yù)測(cè)、分析、優(yōu)化、控制，以獲得公路工程最大的投資收益。

在高速公路建設(shè)網(wǎng)覆蓋面日益廣泛的情況下，其建設(shè)重點(diǎn)也逐漸從城市轉(zhuǎn)向山區(qū)或經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，路網(wǎng)加密導(dǎo)致公路橋隧比不斷提高，每公里高速公路造價(jià)也不斷提高，從1995 年的2 900 萬(wàn)元/km 增大到2021 年底的14 300 萬(wàn)元/km。高速公路造價(jià)的持續(xù)攀升引起相關(guān)部門的高度重視，我國(guó)諸多學(xué)者也對(duì)高速公路造價(jià)飆升原因及控制措施展開深入研究，并普遍認(rèn)為設(shè)計(jì)階段對(duì)高速公路工程造價(jià)的影響最大，但仍缺乏定量分析。本文對(duì)橋隧比影響高速公路造價(jià)的問(wèn)題進(jìn)行了深入分析，并對(duì)兩者的量化關(guān)系及橋隧比對(duì)公路造價(jià)的影響程度進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析和計(jì)算，為高速公路工程造價(jià)控制具有借鑒參考意義。

1 高速公路建設(shè)概況

某省于1994年便開始著手規(guī)劃和建設(shè)高速公路，首條高速公路建成于1995年，經(jīng)過(guò)數(shù)十年的建設(shè)和發(fā)展，截至2021年底，該省通車?yán)锍踢_(dá)到10 080km，位居全國(guó)前列，高速公路建設(shè)取得巨大成就。隨著高速公路建設(shè)速度的加快，建設(shè)重點(diǎn)也逐漸轉(zhuǎn)向山區(qū)和經(jīng)濟(jì)落后地區(qū)路網(wǎng)改建方面。該省高速公路建設(shè)過(guò)程中造價(jià)水平的變化情況及平原地區(qū)和山區(qū)平均概算對(duì)比詳見表1。

表1 該省高速公路造價(jià)水平對(duì)比

該省高速公路造價(jià)水平的攀升同時(shí)也是我國(guó)其他省份和地區(qū)所普遍面臨的問(wèn)題，通過(guò)分析影響因素發(fā)現(xiàn)，造成高速公路造價(jià)增長(zhǎng)的原因主要包括地形條件變化、地質(zhì)條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、征地拆遷補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)、貸款利率、工料機(jī)價(jià)格等客觀方面，也包括設(shè)計(jì)水平、建設(shè)管理、勘察設(shè)計(jì)深度、工期控制等主觀方面[1]?？陀^因素是決定工程投資范圍及造價(jià)的基礎(chǔ)，主觀因素則決定著具體項(xiàng)目投資控制水平。在眾多影響因素中，設(shè)計(jì)方案體現(xiàn)的是客觀因素和主觀因素的共同作用，結(jié)合統(tǒng)計(jì)資料，設(shè)計(jì)方案對(duì)高速公路造價(jià)的影響在75%左右，屬于項(xiàng)目決策后影響工程造價(jià)的最主要因素。

橋隧比是整個(gè)高速公路里程中橋梁和隧道的占比，也是公路工程設(shè)計(jì)中最重要的設(shè)計(jì)參數(shù)。一般情況下，橋隧比越大，公路工程施工難度越大，施工工期越長(zhǎng)，且造價(jià)越高。隨著高速公路建設(shè)范圍從城市逐漸向山區(qū)推進(jìn)，所面臨的地形地質(zhì)條件更加復(fù)雜，為滿足公路建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)方案中的橋隧比必然增大，該省也不例外，其高速公路建設(shè)各個(gè)階段橋隧比的統(tǒng)計(jì)情況詳見表2。此外，隨著我國(guó)城市規(guī)劃、水利規(guī)劃、道路規(guī)劃等標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，互通橋梁和分離式立交等結(jié)構(gòu)物數(shù)量增大、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)提高；在山區(qū)路網(wǎng)加密的過(guò)程中，為節(jié)省耕地資源、減少對(duì)良田的征占，也要求提高橋隧比。

表2 該省高速公路建設(shè)各個(gè)階段橋隧比

由表2可知，該省自“九五時(shí)期”開始建設(shè)高速公路以來(lái)，橋隧比呈逐期增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，“十三五”期間橋隧比30.47%，比“九五時(shí)期”3.48%的橋隧比增加了10 倍；平均概算也從“九五時(shí)期”的2 947.67萬(wàn)元/km增至“十三五時(shí)期”的10 512.31 萬(wàn)元/km，增長(zhǎng)了3.57 倍。與平原地區(qū)不同的是，該省“九五期間”并無(wú)山區(qū)高速公路建設(shè)；山區(qū)高速公路橋隧比從“十五時(shí)期”的1.1%增至“十三五時(shí)期”的49.74%，增長(zhǎng)了近50倍；平均概算則從“十五時(shí)期”的5 121.36萬(wàn)元/km 增至“十三五時(shí)期”的16 658.51 萬(wàn)元/km，增長(zhǎng)了3.25 倍。此外，從表中數(shù)據(jù)還能看出，山區(qū)高速公路單位里程所對(duì)應(yīng)的橋隧比遠(yuǎn)比平原地區(qū)高，因此其公路工程造價(jià)也高出平原地區(qū)。

2 橋隧比影響公路工程造價(jià)的路徑

橋隧比是充分考慮公路工程造價(jià)影響的主客觀因素而得出的綜合性指標(biāo)，公路工程地形地質(zhì)條件決定了橋隧比的基本范圍，公路設(shè)計(jì)方案優(yōu)化在理論上可以得到最佳橋隧比，現(xiàn)場(chǎng)管理可通過(guò)路改橋或橋改路等變更確定實(shí)際橋隧比。

2.1 橋隧比對(duì)公路工程建安費(fèi)的影響

建筑安裝費(fèi)是公路工程造價(jià)的主體。公路工程由路基、路面、橋梁、隧道、交通安全設(shè)施工程等組成，且橋梁、隧道工程等構(gòu)筑物人工、材料、機(jī)械費(fèi)用遠(yuǎn)超出路基路面工程。結(jié)合統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，高速公路總造價(jià)中建安費(fèi)占比超75%，而在建安費(fèi)總額中材料費(fèi)占比超50%，且獨(dú)立橋梁、隧道工程的材料費(fèi)比一般公路工程材料費(fèi)在工程總造價(jià)中占比更高。橋隧比影響高速公路工程建安費(fèi)主要體現(xiàn)在影響材料費(fèi)方面，通常情況下，橋隧比越高，材料消耗越多，材料費(fèi)也越高；橋隧比越高，材料價(jià)格變動(dòng)對(duì)總造價(jià)的影響程度也越大。以該公路工程鋼筋材料為例，單價(jià)每增加100 元/t，橋隧比10%～20%時(shí)工程總造價(jià)均值將增加10.2萬(wàn)元/km，橋隧比30%～40%時(shí)工程總造價(jià)均值將增加20.3萬(wàn)元/km，橋隧比50%～70%時(shí)工程總造價(jià)均值將增加29.6萬(wàn)元/km。也就是說(shuō)，橋隧比的增大會(huì)放大材料價(jià)格變動(dòng)對(duì)公路工程總造價(jià)的影響。近年來(lái)，我國(guó)鋼筋、水泥、瀝青等原材料價(jià)格漲勢(shì)明顯，通過(guò)控制橋隧比以達(dá)到降低高速公路工程造價(jià)具有重大現(xiàn)實(shí)意義。

2.2 橋隧比對(duì)公路工程征地拆遷補(bǔ)償費(fèi)的影響

征地拆遷補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)必然會(huì)隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而隨之提高，此項(xiàng)費(fèi)用對(duì)高速公路工程造價(jià)的影響程度也越來(lái)越大。我國(guó)耕地保護(hù)制度較為嚴(yán)苛，公路建設(shè)過(guò)程中對(duì)土地資源節(jié)約利用也較為重視。當(dāng)路堤較高時(shí)，通常以橋代路；在邊坡坡率確定方面，若采用一般填土路堤方案中1∶1.5 的坡率，則當(dāng)路堤高度大于5.0m時(shí)，公路路堤所占的土地面積將超出橋梁占地面積的2倍。

在諸多因素的共同作用下，高速公路工程實(shí)際征地拆遷補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)往往高出地方相關(guān)管理部門給出的標(biāo)準(zhǔn)。該高速公路工程K140+000—K195+425 段主要位于該省境內(nèi)，該省管理部門所制定的征地拆遷標(biāo)準(zhǔn)始終穩(wěn)步提升，2018 年該省明確規(guī)定省域范圍內(nèi)高速公路征地拆遷補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)年產(chǎn)值標(biāo)準(zhǔn)中值確定[2]，過(guò)去的省重點(diǎn)公路工程項(xiàng)目的優(yōu)惠政策一律取消。以該省A市、B 市、C 市為例，其2018 年、2019 年及2020 年的征地補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)呈穩(wěn)步上升態(tài)勢(shì)，具體見圖1。

圖1 征地補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)變動(dòng)趨勢(shì)

2.3 橋隧比對(duì)公路工程其他費(fèi)用的影響

結(jié)合《公路工程基本建設(shè)概預(yù)算編制辦法》（JTG 3830—2018），建設(shè)單位管理費(fèi)、公路工程監(jiān)理費(fèi)、設(shè)計(jì)審查費(fèi)及項(xiàng)目貸款利息費(fèi)用等均應(yīng)以建安工程費(fèi)為基數(shù)。橋隧比變化對(duì)公路工程建安費(fèi)所造成的影響也必將體現(xiàn)在以上費(fèi)用方面。根據(jù)《公路工程基本建設(shè)概預(yù)算編制辦法》（JTG 3830—2018）中規(guī)定的建設(shè)單位管理費(fèi)費(fèi)率進(jìn)行管理費(fèi)計(jì)算，計(jì)算過(guò)程及結(jié)果具體見表3。

表3 高速公路工程建設(shè)單位管理費(fèi)

高速公路工程建設(shè)期貸款利息是工程分年度使用我國(guó)外貸款資金而在建設(shè)期內(nèi)應(yīng)償還的貸款利息。根據(jù)國(guó)家規(guī)定，自2015 年9 月份起，公路工程資本金比例調(diào)升至20%，這意味著公路工程貸款最高限額為總投資的80%。貸款利息主要根據(jù)式（1）確定：

式（1）中：s為高速公路工程建設(shè)期貸款利息（萬(wàn)元）；Fn-1為建設(shè)期第n-1年末待支付的貸款本息和（萬(wàn)元）；bn為建設(shè)期內(nèi)第n年付息貸款額（萬(wàn)元）；N為公路工程建設(shè)期（年）；n為施工年度；i為建設(shè)期貸款年利率（%）。

根據(jù)以上分析不難看出，橋隧比主要通過(guò)影響貸款本金及建設(shè)期長(zhǎng)度間接影響貸款利息。其他因素不變的情況下，橋隧比越高，則高速公路工程造價(jià)越高，貸款本金和利息也隨之增大；橋隧比越高，公路工程建設(shè)期越長(zhǎng)，貸款本金利息也越高。

3 橋隧比與公路造價(jià)關(guān)系的定量分析

橋隧比是決定高速公路工程造價(jià)高低的關(guān)鍵性指標(biāo)，為得出較為準(zhǔn)確的影響程度，必須忽略其他干擾因素的影響。此處選取該省2010年—2020年間批復(fù)建設(shè)的部分高速公路工程，并按照社會(huì)折現(xiàn)率進(jìn)行概算投資折算，進(jìn)而分析橋隧比與工程造價(jià)之間的定量關(guān)系。

以2020年為基準(zhǔn)年，通過(guò)社會(huì)折現(xiàn)率指標(biāo)將高速公路概算換算為基準(zhǔn)年費(fèi)用價(jià)格后進(jìn)行比較。社會(huì)折現(xiàn)率是將其余年份款項(xiàng)折算成現(xiàn)值的利率，相當(dāng)于貼現(xiàn)率，且社會(huì)折現(xiàn)率無(wú)法消除通貨膨脹對(duì)資金現(xiàn)值的影響[3]。中國(guó)人民銀行所公布的2020年社會(huì)折現(xiàn)率為3.25%。按照此指標(biāo)將該省2010年—2020年間批復(fù)建設(shè)的部分高速公路工程概算造價(jià)均值折算成2020年平均造價(jià)，使統(tǒng)計(jì)口徑統(tǒng)一后進(jìn)行比較。折算結(jié)果見表4，由表中折算結(jié)果可以看出，橋隧比越高，公路工程概算造價(jià)也越高。

表4 部分高速公路工程概算造價(jià)折算結(jié)果

應(yīng)用折算后的造價(jià)值分析橋隧比對(duì)公路造價(jià)的影響，兩者的關(guān)系具體見圖2。

圖2 公路工程造價(jià)與橋隧比關(guān)系曲線

通過(guò)對(duì)以上曲線的分析，橋隧比與公路工程造價(jià)之間存在顯著的正向變動(dòng)關(guān)系，兩者之間的函數(shù)關(guān)系式見式（2）：

對(duì)上式兩端同時(shí)求導(dǎo)，可得：

橋隧比與公路工程造價(jià)函數(shù)的導(dǎo)數(shù)為單調(diào)遞減函數(shù)，表明隨著橋隧比的提高，雖然造價(jià)呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，但增長(zhǎng)率下降。

通過(guò)對(duì)圖2的分析還可以看出，當(dāng)橋隧比取值位于20%～30%區(qū)間時(shí)，橋隧比每增大1%，高速公路平均造價(jià)則升高1.7%；當(dāng)橋隧比取值位于50%～60%時(shí)，橋隧比每增大1%，高速公路平均造價(jià)則升高0.8%；當(dāng)橋隧比取值位于70%～80%時(shí)，橋隧比每增大1%，高速公路平均造價(jià)則升高0.6%。這一分析結(jié)果與建設(shè)單位實(shí)際經(jīng)驗(yàn)完全吻合，即隨著橋隧比的升高，單位數(shù)量橋隧結(jié)構(gòu)物增加對(duì)于工程總造價(jià)的影響呈減小趨勢(shì)。通過(guò)分析主要原因發(fā)現(xiàn)，隨著生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，生產(chǎn)效益提高，公路建筑工程越來(lái)越多地采用集中預(yù)制的方式，使預(yù)制場(chǎng)、拌和場(chǎng)數(shù)量減少，相關(guān)投入大幅降低；橋隧集中建設(shè)有利于施工組織優(yōu)化、節(jié)省管理成本。

4 結(jié)語(yǔ)

橋隧比是影響高速公路工程造價(jià)的關(guān)鍵性因素，定量分析結(jié)果顯示，橋隧比對(duì)公路工程造價(jià)的影響邊際遞減效應(yīng)十分明顯，為此必須采取有效措施，合理確定造價(jià)，加強(qiáng)工程投資控制。在高速公路設(shè)計(jì)階段必須結(jié)合地形選擇合理的路線方案，確保施工質(zhì)量和安全，并在充分考慮施工技術(shù)條件的基礎(chǔ)上嚴(yán)格控制橋隧比；在橋梁隧道結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)時(shí)，必須考慮實(shí)用性，切忌盲目追求方案的先進(jìn)性，以加強(qiáng)造價(jià)控制，縮短工期，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。雖然經(jīng)過(guò)本文論證表明，橋隧比越低，高速公路工程造價(jià)越低，但必須具體問(wèn)題具體分析，并注重對(duì)方案經(jīng)濟(jì)性的比較，尤其是高填深挖及建設(shè)工程量較大的情況，通過(guò)采用橋隧方案往往更加合理。