國際水電站工程地下洞室開挖成本簡析

張婉娜

中國水利水電第十一工程局有限公司，中國·河南 鄭州 450000

1 引言

中國施工企業(yè)在承攬國際工程時，投標報價完全由投標人根據(jù)招標文件、技術(shù)規(guī)范，工程所在國的法律法規(guī)、稅收政策、市場信息、現(xiàn)場情況及自己的技術(shù)力量、經(jīng)營管理水平、投標策略等動態(tài)因素和恰當(dāng)?shù)挠嬎惴椒▉泶_定，力求計算出既能在競爭中獲勝又能盈利的標價。項目中標后，在實施過程中，對影響工程項目成本的各種要素，即施工生產(chǎn)所耗費的人力、物力和各項費用開支，采取一定措施進行監(jiān)督、調(diào)節(jié)和控制，及時發(fā)現(xiàn)和糾正偏差，保證工程項目目標成本的實現(xiàn)。成本控制是工程項目成本管理的核心內(nèi)容，也是工程項目成本管理中不確定因素最多、最復(fù)雜、最基礎(chǔ)的管理內(nèi)容。國際投標報價人員不能生搬硬套預(yù)算定額人工和機械消耗量，而應(yīng)結(jié)合項目施工成本，提高人工和機械的效率，優(yōu)化投標報價，增加中標的希望[1]。

2 工程概況

該項目流域海拔均在3000m 以上，裝機容量78MW，主要由混凝土重力溢流壩、取水口結(jié)構(gòu)、地下沉砂池、壓力引水隧洞、壓力管道、地下發(fā)電廠房系統(tǒng)、尾水系統(tǒng)等建筑物組成。

其中引水隧洞為城門形有壓隧洞，全長4665m，開挖斷面為3m×3m 的城門洞形，進洞點底板高程為3385.30m，末端底板高程3065.00m。廠房為地下式廠房，主廠房長71m，寬15.6m，高31.0m，廠內(nèi)安裝3 臺26MW沖擊式水輪發(fā)電機組。

母線洞布置一條，位于主廠房與主變室之間，長度26m，凈斷面尺寸8.5m×5.5m（寬×高），為城門洞型。

進廠交通洞長度268.96m，凈斷面尺寸5m×6m（寬×高），城門洞型。

出線及排風(fēng)洞長度365m，凈斷面尺寸4m×4m（寬×高），城門洞型。

尾水洞包含三條尾水支洞和一條尾水主洞。1#、2#、3#尾水支洞長度分別為65.5m、57.7m、50m，凈斷面尺寸2.5m×3m（寬×高），城門洞型。尾水主洞長度210m，凈斷面尺寸3.5m×3.5m（寬×高），為城門洞型。

3 第一階段：施工支洞開挖成本測算

3.1 基本說明

5#施工支洞全長195m，開挖截面3m×3m，圍巖類別為II～III 類圍巖。施工時間自2020年6月11日—2020年9月20日，共計102 天。

3.2 施工組織及資源配置

支洞開挖采用手風(fēng)鉆鉆孔，全斷面一次爆破成型法進行開挖，因受新冠疫情影響，火工材料及支護材料和洞內(nèi)設(shè)備存在不足，整體施工效率偏低。月平均進尺約48.75m，火工材料單耗量平均4.72kg/m3，較正常情況測算用量2.76kg/m3高出1.96kg/m3。

3.3 成本核算及對比

3.3.1 費用核算依據(jù)

①人工費：根據(jù)實際發(fā)生金額進行統(tǒng)計，中方人員考慮績效按每月16000 元/（人·月）計算.

②材料費：火工材料、鉆頭及鉆桿等材料費用根據(jù)現(xiàn)場實際統(tǒng)計數(shù)量進行計算。

③設(shè)備費用：按照使用設(shè)備的實際工作時間段計提折舊費（外租設(shè)備按實際使用臺時計算費用），柴油耗量按照實際使用量統(tǒng)計計算，配件等根據(jù)物資入庫情況進行確認計算。

3.3.2 工程量計算

開挖施工總量根據(jù)設(shè)計尺寸+合理超挖進行統(tǒng)計，開挖總方量為195m×8.244m3=1607.58m3。

3.3.3 核算結(jié)果

根據(jù)上述數(shù)據(jù)統(tǒng)計，5#施工支洞石方開挖每立方直接成本為57.05美元，其中人工費17.99美元，材料費20.80美元，設(shè)備費18.26 美元。與合同價（直接費）54.14 美元/立方米相比較，每立方虧損2.91 美元，總計虧損4672.98 美元。

3.3.4 對比分析

根據(jù)成本核算費用明細，與分包測算價格和成本核算單價進行對比，具體數(shù)據(jù)如下：

①人工費對比：實際成本與分包測算人工費基本一致，考慮項目施工受人員設(shè)備的限制，效率偏低（平均每天一茬炮），此項費用在后續(xù)施工中能有所降低，正常施工狀態(tài)下能達到平均每天1.5 茬炮。

②材料費對比：因炸藥耗量增加造成火工費用增加，其他材料用量與測算時基本一致。零星材料及措施投入主要為風(fēng)筒布、管線以及勞保用品等，每方開挖投入約3.87 美元。

③機械費對比：一方面，因洞室剛開始進行施工，整體運距短，設(shè)備投入使用的實際時間短，整體的費用不高；另一方面，因為設(shè)備進場受限，施工過程設(shè)備較為單一，總體折舊費用也不高。因此，5#施工支洞開挖過程機械費用較投標機械費用降低。在進入主洞正常施工后將根據(jù)實際投入設(shè)備及工作臺時進行繼續(xù)統(tǒng)計分析[2]。

3.4 存在的問題

①人員分班循環(huán)施工暫未開展，熟練的鉆工短缺，自有勞務(wù)的整體技術(shù)水平還有待提高。

②設(shè)備不足，隨著開挖進尺的增加，單靠現(xiàn)場JCB 設(shè)備進行出渣效率較低，同時不適合壓力管道平洞段的使用。

③火工材料耗量偏高：一是炸藥的質(zhì)量問題；二是為避免因鉆工施工質(zhì)量造成補炮的情況，每孔放藥量較滿，整體用量偏高。

3.5 采取的措施

為了保證后續(xù)施工高效，節(jié)約成本，將采取以下措施：

①項目所在國疫情封鎖已經(jīng)解除，在保證疫情防控的前提下，安排技術(shù)人員進場，提高人員整體技術(shù)水平。

②補充機械設(shè)備，操作手提前熟悉設(shè)備操作系統(tǒng)，設(shè)備進場后盡快投入使用，合理調(diào)整施工方案，保證現(xiàn)場持續(xù)開展作業(yè)。

③對炸藥質(zhì)量存在的問題，后續(xù)采購炸藥時將進行篩選，同時對每孔裝藥量進行嚴格控制，滿足材料限額要求。

4 第二階段：主洞壓力管道平洞段及3#4#開挖成本測算

4.1 測算時的工程形象面貌

①主洞壓力管道平洞段完成開挖330m。

②3#施工支洞完成洞室開挖支護320m。

③完成4#施工支洞洞室開挖，支洞全長256.88m。

④壓力管道第一平洞段完成145m。

4.2 施工組織及測算說明

4.2.1 施工組織

開挖采用手風(fēng)鉆鉆孔，全斷面一次爆破成型法進行開挖，自2021年3月份開始，出渣設(shè)備鏟運機及自卸礦車已清關(guān)進場，3#、4#支洞為3m×3m 城門洞型，開挖截面為8.03m3。施工作業(yè)面開展白夜兩班循環(huán)，施工效率有所提升，月度進尺平均為93.88m（兩個作業(yè)面平均值），平均每天3.13m（最高月度進尺107.39m）。

4.2.2 成本測算結(jié)果

采用實測法，測算工作內(nèi)容包括鉆孔、爆破、安全處理、翻渣、解小、清面、修整、測量定位等。通過對現(xiàn)場實際施工數(shù)據(jù)收集整理，最終確定核算成本結(jié)果為：3#4#施工支洞石方開挖每立方直接成本為48.83 美元，其中人工費11.76 美元，材料費20.11 美元，設(shè)備費16.96 美元。與合同價直接費54.14 美元/立方米相比較，每立方虧損5.31 美元（不考慮洞挖石渣的挖、裝、水平運輸成本）。

4.2.3 與國際同類工程成本對比分析

①人工費。

通過與類似國際項目對比，本項目中方工長單耗較高，主要的原因是：

第一，人員投入及工時數(shù)量較高，本項目按照每天2名中方工作約8h 進行測算，較同類國際項目人工工時消耗高4h。主要是為保證施工質(zhì)量，白夜班均配置了1 名中方工長進行施工及管理。

第二，受施工斷面的影響，本項目每個作業(yè)面平均每天開挖方量約為25.13m3，同類國際項目平均每天開挖方量為42.76m3，但項目間鉆爆的工序時長相差不大，由此造成攤銷至每方單耗時，本項目的工時消耗量有較大的增加[3]。

②材料費用。

本項目較同類國際項目材料費用偏高，主要因為炸藥單耗較高，每方單耗高出約2.31kg，僅炸藥材料使用費用就高出約5.76 美元/立方米。

排除因斷面尺寸有所差異的影響外，炸藥單耗較高的主要原因如下：

第一，2021年度因受到新冠疫情鎖國的影響，前期及近期采購庫存的炸藥大多為項目所在國生產(chǎn)，受炸藥的質(zhì)量影響，極易出現(xiàn)拒爆現(xiàn)象，造成補炮施工，增加材料單耗。

第二，圍巖巖系特點也造成炸藥用量較初擬爆破參數(shù)存在一定的偏差。在施工過程中，經(jīng)過對圍巖巖系鑒定，確定為片麻巖系貫穿裂隙較多，在掏槽孔爆破時容易對周邊孔裝藥結(jié)構(gòu)造成破壞，出現(xiàn)沖孔現(xiàn)象，因此為保證爆破效果及施工進度和質(zhì)量，增加了火工材料用量。

第三，今年本項目疫情受相鄰國影響急劇反彈，原計劃招聘進場的部分當(dāng)?shù)厥炀氥@工無法按期到場，項目現(xiàn)有的鉆工施工水平不夠熟練，造成3#支洞作業(yè)面的炸藥耗量較4#支洞作業(yè)面人工用量偏高，也導(dǎo)致施工中炸藥單耗有所增加。

③機械費用。

本項目較同類國際項目成本投入低，主要是根據(jù)洞室尺寸及現(xiàn)場的實際情況，在鉆爆施工中采用油動空壓機+發(fā)電機進行作業(yè)，而且根據(jù)現(xiàn)場的設(shè)備布置，按照每個作業(yè)面三臺風(fēng)鉆同時施工的配置要求，通過試驗確定最小的用電及用風(fēng)功率，動態(tài)布置發(fā)電機及空壓機的型號配置，降低了開挖的設(shè)備成本投入。

4.3 降本增效擬采取措施

第一，優(yōu)化人員組織模式：針對目前人工費偏高的問題，因當(dāng)?shù)厝藛T工資較低，因此擬通過選用當(dāng)?shù)貙I(yè)工程師進行洞室開挖的管理工作，將進行純當(dāng)?shù)貏趧?wù)的施工試驗（當(dāng)?shù)毓こ處?當(dāng)?shù)丶脊?當(dāng)?shù)貏趧?wù)），通過對成本、進度、質(zhì)量與目前施工模式的全面對比，進一步優(yōu)化資源投入，同時增加屬地化管理程度，減少中方人員投入數(shù)量，盡可能實現(xiàn)每個作業(yè)面最多配置1 名中方工長的目的。

第二，針對火工材料單耗過高的問題，在施工過程中對爆破設(shè)計進行了重新分析及調(diào)整，調(diào)整后的測算單耗為3.87kg/m3，進行了相關(guān)施工試驗，但效果仍不理想。后又進行調(diào)整試驗，測試結(jié)果最低試驗單耗為4.1kg/m3，但因連續(xù)性不強，最終也未能全部達到。通過與另一在建項目專業(yè)人員聯(lián)系溝通后，重新制定了新的爆破布孔及裝藥量。同時，從技術(shù)的角度，在后續(xù)計劃按最終的爆破試驗參數(shù)，安排專人進行每炮一設(shè)計的方案來控制，在確定最優(yōu)方案后將嚴格按照限額領(lǐng)料執(zhí)行施工作業(yè)。

第三，根據(jù)施工情況，合理優(yōu)化設(shè)備投入，且因洞室設(shè)計尺寸較小，設(shè)備在行駛過程中容易出現(xiàn)刮蹭風(fēng)筒布及洞壁的情況，影響出渣及后續(xù)的施工作業(yè)，在接下來的開挖施工過程將通過及時修理整平洞內(nèi)道路、提高操作手作業(yè)水平等方法，減少上述問題的出現(xiàn)，進一步縮短循環(huán)時長，提高施工效率。

第四，加強人員技術(shù)把控，提高鉆工的施工水平，通過對新進人員的技能評定及時反饋，保證洞室開挖的鉆爆質(zhì)量。尤其是在主洞施工過程中，合理平衡進度與質(zhì)量關(guān)系，同時也能減少洞室開挖過程中超挖量，減少額外回填方量，降低項目成本。

第五，因項目施工洞口較為分散，同時道路狀況較差，在后期洞室開挖中，將綜合考慮施工營地的布置，盡可能縮短施工營地與洞口的距離，避免在雨季期間因道路通行問題影響各循環(huán)工序的銜接。

第六，根據(jù)施工進展情況，在大壩區(qū)域合理設(shè)置臨時炸藥庫，縮短洞室炸藥供應(yīng)的時間。

5 結(jié)語

項目成本測算工作復(fù)雜而煩瑣，需要認真細致地搜集并統(tǒng)計好每項數(shù)據(jù)，通過對在建項目洞室開挖進行分階段成本測算，施工資源配置可以進一步優(yōu)化，明顯看到開挖直接費用每方降低8.2 美元/立方米，有效降低了施工成本?？偟膩碚f國際EPC 項目要想提高工程效益，可以通過以下途徑：

第一，設(shè)計方案是激進或者保守，對EPC 項目的報價產(chǎn)生關(guān)鍵影響，因此優(yōu)化設(shè)計方案，對報價產(chǎn)生決定性影響。

第二，優(yōu)化資源配置，避免施工組織設(shè)計高大上。

第三，細化管理費用，盡量降低中方人員配置；盡可能降低各種比例費用。

第四，提高人員和機械效率，盡最大可能降低人員和機械消耗量。

第五，機械配置盡可能屬地化，減少中國采購機械設(shè)備的數(shù)量，降低機械折舊費用。

第六，尋找降低人材機等基礎(chǔ)價格的空間。

對于從事國際工程投標報價的人員，要對已中標項目及時進行回訪和跟蹤，找出項目的實際成本和投標報價的差異，不能簡單套用定額，要善于對比分析，為后續(xù)投標報價的準確性打下堅實的基礎(chǔ)，從而提高中標率，并為施工企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。