公路建設(shè)技術(shù)指標(biāo)對工程造價的影響研究

尚國萍

（青海省交通工程咨詢有限公司,青海 西寧 810001）

0 引言

為準(zhǔn)確了解不同地形地質(zhì)條件下，多個工程方案造價對比情況，進(jìn)而提高公路設(shè)計方案合理性，提升公路設(shè)計水平，應(yīng)該對現(xiàn)有公路造價指標(biāo)總結(jié)和分析，尋找公路建設(shè)中的共性和個性問題，提出新方法、新要求，構(gòu)建更加貼近工程實際的造價指標(biāo)體系。這有利于業(yè)主單位對工程方案的評審、選擇，更有利于工程建設(shè)過程中工程造價的控制和總體工程建設(shè)費用的管控，進(jìn)而節(jié)約建設(shè)資金。同時，施工單位在施工組織和應(yīng)用新工藝、新技術(shù)、新方法、新材料方面，也更加容易控制成本，提升質(zhì)量及效益。

1 路線技術(shù)指標(biāo)

為了掌握高速公路技術(shù)指標(biāo)，統(tǒng)計分析了多條高速公路的路線長度、路基長度、橋梁長度、互通數(shù)量、分離式立交數(shù)量等，發(fā)現(xiàn)高速公路每千米主線橋梁、互通、分離式立交占比差異很大，少的不足1/5，多則接近一半，作為附加工程的匝道橋，支線上跨橋長度差異也較大。而且隨著平原區(qū)域高速公路路網(wǎng)建設(shè)趨于飽和，高速公路建設(shè)重點逐漸由平原向山區(qū)建設(shè)發(fā)展，但是山區(qū)高速公路組成變化很大，橋梁、涵洞占比越來越大，橋梁工程、立交橋工程、互通工程數(shù)量增大，使得高速公路在各個階段主線路基長度占比減少。由于橋梁工程、立交橋工程、互通工程造價相對于路基工程造價高，導(dǎo)致高速公路造價急劇升高。因此，高速公路的各個階段技術(shù)指標(biāo)的差異性對高速公路不同方案的造價影響很大[1]。

2 路基路面指標(biāo)

路基是高速公路的重要組成部分，填土高度一般是3.4～4 m，造價變化不大，路基工程主要由防護(hù)工程、排水工程、路堤工程、特殊路基處理四個方面組成。工程實踐中，防護(hù)工程、排水工程、路堤工程的施工費用差異不明顯，對路基工程造價影響較大的是特殊地基處理，由于各個地區(qū)的地質(zhì)、土質(zhì)存在很大差異，如軟土、膨脹土、黃土、凍土等土質(zhì)的處理方法不相同，導(dǎo)致路基的施工工藝、填筑材料等成本變化。如在軟土路基的比選方案中，軟土地基很難滿足強(qiáng)度要求，可以根據(jù)橋梁的具體設(shè)計方案，用降低橋頭填土高度，增加橋梁長度的方法進(jìn)行施工處理，但這樣一來，就會大幅增加工程造價。路面工程在高速公路建設(shè)中造價占比相對較高，而且路面的技術(shù)指標(biāo)的高低，直接影響高速公路使用性能、使用年限、服務(wù)水平等，對高速公路后期運營成本影響也很大[2]。公路路基路面典型工程造價指標(biāo)體系如圖1。

圖1 公路路基路面典型工程造價指標(biāo)體系圖

2.1 土石方工程

路基工程中，土石方工程量占比是最大的，主要產(chǎn)生的費用為填方、挖方、運輸費用等，在工程量清單中經(jīng)常以土石方單價作為計價單位，所以在該文中選取挖方土石方量作為主要統(tǒng)計工程量。影響路基土石方工程量的主要因素是橫斷面形式和路基長度，橫斷面構(gòu)成因素主要包括路基寬度、路床厚度、填方高度、挖方深度、邊坡坡率等。邊坡坡率是指邊坡高度h和邊坡寬度b的比值，經(jīng)常用1 m 的高度占用的寬度來表示，如1 ∶n。為方便計算，常將分離式路基橫斷面轉(zhuǎn)化為整體式路基標(biāo)準(zhǔn)斷面計算，用路基類型和里程路段來體現(xiàn)不同地形對路基的影響。造價指標(biāo)體系不僅要體現(xiàn)填挖方形式、土石方的工程數(shù)量及土石構(gòu)成比例，還要體現(xiàn)不同路段填方、挖方的技術(shù)特點和造價情況。

2.2 防護(hù)工程

防護(hù)工程在山區(qū)高速公路路基工程設(shè)計施工較為復(fù)雜，設(shè)計方案的選擇要結(jié)合地形、邊坡高度、地質(zhì)條件、施工難易程度等確定。

一般邊坡防護(hù)高度較低，防護(hù)難度較小，通常采用通用設(shè)計圖，多采用坡面防護(hù)，很少用到加固措施，常以植物防護(hù)、拱形骨架防護(hù)較多，施工較為簡單，很多可以做到標(biāo)準(zhǔn)化施工，提升工程質(zhì)量和效率。但是部分地質(zhì)條件較差的邊坡要采用錨桿框架梁或者錨索框架梁進(jìn)行加固，保證路基邊坡的穩(wěn)定。防護(hù)工程方案選擇過程中，由于不同地區(qū)氣候、土質(zhì)、交通量等影響，對防護(hù)形式的選擇也有所不同，在實際造價過程中可以根據(jù)采用的防護(hù)措施進(jìn)行分部分項工程調(diào)整[3]。

山區(qū)高速公路設(shè)計過程中，為滿足公路工程線形設(shè)計指標(biāo)，經(jīng)常會出現(xiàn)高路堤、路塹高邊坡的路段，而且路段較長，邊坡較高。（如填方路堤，高度較高，如正常放坡，要采用臺階式或者折線式放坡形式，往往放坡寬度較大，對環(huán)境的影響很大。陡坡路段的路基穩(wěn)定性較差，可能發(fā)生路基失穩(wěn)，造成事故。）為避免發(fā)生上述情況，山區(qū)多采用擋土墻收縮坡腳，增加邊坡穩(wěn)定性。通過綜合考慮擋土墻的用途、墻高和墻趾的荷載大小和方向、基礎(chǔ)埋置的深度、地質(zhì)和水文等條件后，按照滿足穩(wěn)定性的前提下，按結(jié)構(gòu)合理、斷面經(jīng)濟(jì)和施工方便的原則擬定擋土墻斷面尺寸。山區(qū)具有石料較多的特點，工程實踐中經(jīng)常為了降低造價，減少施工難度，采用重力式擋土墻。

2.3 排水工程

水是造成公路路基及沿線構(gòu)筑物病害的主要原因，良好的公路排水系統(tǒng)對公路耐久性十分重要。尤其是山區(qū)高速公路，山區(qū)不僅短時間降雨量大，且匯水面積大，山區(qū)地形坡面陡峭，巖石破碎，很容易短時間內(nèi)匯聚大量雨水，且流速較大，造成水土流失，對公路路基和構(gòu)筑物沖擊力大，所以需要完善的排水設(shè)施才能保證公路路基的穩(wěn)定性和耐久性。公路設(shè)計過程中對山區(qū)高速公路的排水技術(shù)要求較高，且排水設(shè)施類型豐富，相應(yīng)的人工、材料、機(jī)械臺班消耗也不斷增長，導(dǎo)致其造價升高。

公路排水系統(tǒng)中各類排水設(shè)施因其位置不同，進(jìn)而匯水面積不同，流量就不同，因此斷面尺寸和長度均不同。即使是同一排水設(shè)施，因其位置和坡率等影響，其斷面尺寸也會不同。因山區(qū)的匯水、水流特點和排水工程施工難度，山區(qū)高速公路常見的排水設(shè)施包括排水溝、邊溝、急流槽、截水溝、滲溝、盲溝、隔水墻、挑水壩等。工程實踐中，根據(jù)各類排水設(shè)施設(shè)計圖紙的斷面類型確定斷面尺寸和數(shù)量。為了明確反映不同的排水設(shè)施在項目中的造價情況，并且盡量使造價表格簡潔明了，根據(jù)經(jīng)驗，經(jīng)常將表格分為排水工程總表和各類排水設(shè)施詳細(xì)情況表，其中排水設(shè)施詳細(xì)情況表主要按照不同斷面尺寸進(jìn)行匯總計算，可以明確反映不同設(shè)計斷面尺寸排水設(shè)施與工程量、造價之間的關(guān)系。

2.4 路面工程

在高速公路建設(shè)造價中，路面工程占比重較大，尤其是山區(qū)高速公路，因氣候變化較快、溫差較大，對路面結(jié)構(gòu)要求較高，對路面的強(qiáng)度、抗滑性、溫度穩(wěn)定性、耐久性等指標(biāo)都有較高的要求，對原材料的要求和施工工藝的要求不斷提升。構(gòu)建高速公路路面工程造價指標(biāo)體系，分析路面工程造價構(gòu)成，對于提高山區(qū)高速公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的科學(xué)性、合理性，提高管理、設(shè)計、施工水平，保證路面施工質(zhì)量，使路面結(jié)構(gòu)在使用年限內(nèi)具有良好的使用性能，進(jìn)而減少投資，節(jié)約成本，提升運輸效益，都具有重要意義。在構(gòu)造高速公路路面工程造價指標(biāo)體系時，要按照不同的指標(biāo)性質(zhì)，選取不同的參數(shù)設(shè)置。

瀝青瑪蹄脂碎石混合料主要由瀝青、纖維穩(wěn)定劑、礦粉、少量細(xì)集料構(gòu)成，具有良好勁度。將瀝青瑪蹄脂填充在碎石形成的骨架中，形成密實瀝青混合料，具有良好的溫度穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性，還具有良好的抗疲勞性能，環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益都很好[4]。瀝青瑪蹄脂碎石混合料施工質(zhì)量把控好，可以提高路面的平整度、抗滑性能，同時也能降低路面的噪聲，服務(wù)功能優(yōu)良。瀝青瑪蹄脂碎石對AC 瀝青混合料的耐久性和水穩(wěn)定性進(jìn)行了充分的利用，同時利用了粗集料形成的骨架嵌擠結(jié)構(gòu)，抗疲勞性能、水穩(wěn)性、耐久性、低溫抗裂性、高溫穩(wěn)定性，相互影響、相互制約、相互促進(jìn)，能表現(xiàn)出優(yōu)良的路面服務(wù)能力。雖然在投資初期，瀝青瑪蹄脂碎石投資成本比較大，造價相對較高，但是能節(jié)省養(yǎng)護(hù)投入，延長公路使用年限，經(jīng)濟(jì)效益相對較好。隨著水泥穩(wěn)定碎石技術(shù)的逐漸成熟，水泥被廣泛應(yīng)用到路面結(jié)構(gòu)層中。水泥穩(wěn)定碎石基層與二灰碎石基層相比，早期強(qiáng)度高，短時間內(nèi)可以形成強(qiáng)度，施工設(shè)備相對簡單，工藝單一，施工時間短，具有良好的穩(wěn)定性，逐漸成為高速公路路面基層的主要材料。

在高速公路路面工程中，采用新材料、新工藝及路面結(jié)構(gòu)的變化對路面結(jié)構(gòu)的造價影響很大。隨著路面工程指標(biāo)越來越高，對路面材料的原材料要求也較高，導(dǎo)致路面工程的造價越來越高。主要原因是經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速，公路上汽車的負(fù)載重量越來越大，重車通過頻率升高，縮短了高速公路的使用壽命，導(dǎo)致高速公路路面的維修周期縮短[5]。工程建設(shè)過程中，需要考慮工程的綜合投資成本、使用壽命、維修周期以及工程的服務(wù)水平等。工程前期的投入已經(jīng)不是決定性因素，應(yīng)從路面全壽命周期投入成本考慮，所以在建設(shè)初期，要提高高速公路路面的建設(shè)指標(biāo)，需要用更好的瀝青混凝土材料和基層類材料。路面功能也必須提高，對瀝青、水泥、粗集料、細(xì)集料、礦粉等原材料要求更高，部分進(jìn)口的混凝添加劑或者原材料價格也在升高，因此，公路路面工程建設(shè)初期的造價也相應(yīng)提高，但是后期養(yǎng)護(hù)維修費用會相應(yīng)減少，綜合考慮，總體造價變化不大。

3 橋梁工程技術(shù)指標(biāo)

橋梁作為高速公路的重要組成部分，造價占比較高。在高速公路上橋梁大體可以分為三類，一是互通橋梁，包括主線橋梁、匝道橋梁；二是跨越式橋涵，包括跨海、跨江、跨溝、跨河等構(gòu)造物；三是跨線橋，與原公路路線、鐵路路線等交叉，需要做分離式立體交叉的橋梁。在工程實踐中，由于跨越式橋梁建設(shè)環(huán)境較為復(fù)雜，跨度較大，橋梁長度較長，占工程量較大；互通內(nèi)橋梁的規(guī)模和數(shù)量與立交的設(shè)計形式、地形、排水方式等有直接的關(guān)系；分離式立體交叉橋梁的規(guī)模和數(shù)量與沿線公路的交通情況及路網(wǎng)密度有很大的關(guān)系。

高速公路建設(shè)的過程中，路線途徑的地質(zhì)地形、水系密度、山溝河谷、濕地沼澤、城鎮(zhèn)布局等對高速公路的橋梁設(shè)置有直接的影響。高速公路互通數(shù)量增加或減少，跨越式橋梁占路線長度出現(xiàn)變化、分離式互通橋梁數(shù)量和跨度出現(xiàn)變化時，都會影響高速公路橋梁工程的技術(shù)指標(biāo)，進(jìn)而影響高速公路建設(shè)造價成本。

4 公路工程造價指標(biāo)體系的構(gòu)建

構(gòu)建公路工程造價指標(biāo)方便工程經(jīng)濟(jì)性分析、比較和評價，為工程標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、措施方案選定提供經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)資料，有利于實現(xiàn)公路工程造價的動態(tài)管理，可以反映項目建設(shè)的造價情況，進(jìn)而體現(xiàn)公路建設(shè)市場的運行情況，為工程造價主管部門開展宏觀調(diào)控提供參考，促進(jìn)我國公路工程管理水平不斷提高。

我國公路工程造價采用工程量清單的計價模式，主要是通過對典型工程項目工藝、工程特點、影響因素等進(jìn)行分析、總結(jié)，綜合確定出能夠反映工程規(guī)模、施工觀景、工程量、造價消耗等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。同時，要征求來自公路工程設(shè)計權(quán)威機(jī)構(gòu)、高等院校、工程造價監(jiān)管部門、建設(shè)單位、施工單位、建立單位的專家意見，不斷優(yōu)化指標(biāo)體系，充分考慮山區(qū)高速公路典型工程數(shù)據(jù)資料，形成山區(qū)高速公路造價指標(biāo)范圍值。

公路工程造價指標(biāo)可以按照不同角度分類。如按照指標(biāo)的性質(zhì)可以分為技術(shù)指標(biāo)、造價指標(biāo)、造價比例、工程量指標(biāo)；按照指標(biāo)綜合對象范圍可以劃分為分部分項工程、單位工程、單項工程、建設(shè)項目造價指標(biāo)；按照指標(biāo)重要程度可以分為控制指標(biāo)和基本指標(biāo)；按照指標(biāo)數(shù)據(jù)來源可以分為統(tǒng)計指標(biāo)和原始指標(biāo)。

為盡可能全面地構(gòu)建山區(qū)高速公路工程造價指標(biāo)體系，該文主要從數(shù)據(jù)來源、指標(biāo)性質(zhì)、對象范圍三個層面來構(gòu)建指標(biāo)體系。公路工程造價指標(biāo)三維結(jié)構(gòu)如圖2。

圖2 公路工程造價指標(biāo)三維結(jié)構(gòu)圖

5 結(jié)語

綜上所述，高速公路建設(shè)技術(shù)指標(biāo)的提高會導(dǎo)致高速公路造價提高，雖然從建設(shè)投資的角度是一個不利因素，但是從國家和社會效益的角度看，可以提高高速公路通行效率，延長路面養(yǎng)護(hù)維修周期，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。