鐵路隧道通風(fēng)定額使用研究

馮琦璇

(中鐵第一勘察設(shè)計院集團有限公司工程經(jīng)濟院，陜西 西安 710043)

隨著我國鐵路建設(shè)技術(shù)的發(fā)展和提高，鐵路隧道工程無論在總量還是單體長度上都有突飛猛進的進步，特別是針對我國西部鐵路項目，隧道工程在鐵路正線中具有較高的比重，因此，合理確定隧道工程造價對項目投資控制具有重要意義[1-2]。通風(fēng)措施作為隧道工程施工必不可缺的手段[3-4]，其費用對隧道工程造價也影響較大[5-6]，當前鐵路隧道通風(fēng)定額較多，定額說明較復(fù)雜，應(yīng)用較為不便，容易出錯，因此合理正確地使用鐵路隧道通風(fēng)定額進行概預(yù)算的編制，對加強成本管理提供了重要依據(jù)。

1 鐵路隧道通風(fēng)定額造價標準及對比

1.1 現(xiàn)有鐵路隧道通風(fēng)定額造價標準

2017年5月，國家鐵路局發(fā)布14項鐵路工程造價標準，鐵路隧道通風(fēng)定額主要依據(jù)《鐵路工程預(yù)算定額 第三冊 隧道工程》(后簡稱“33號文”)編制[7]。2020年9月，國鐵集團發(fā)布《鐵路隧道TBM及超長工區(qū)施工等補充預(yù)算定額(鐵建設(shè)[2020]155號)》(后簡稱“155號文”)[8]，對隧道通風(fēng)工況進行了更為詳細地分類，完善了造價標準體系，提高了投資管理的精度[9]。

在“155號文”尚未發(fā)布前，“33號文”并未對隧道超長工區(qū)進行單獨說明，即無論隧道工區(qū)長度有多長，也不管通風(fēng)類型，僅根據(jù)隧道斷面有效面積區(qū)分，采用“33號文”通風(fēng)定額疊加使用。在“155號文”發(fā)布后，該文定義了適用范圍(即工區(qū)長度大于3 500 m的鉆爆法新建鐵路隧道工區(qū))，至此“33號文”通風(fēng)定額僅適用于工區(qū)的長度不大于3 500 m的工況，當工區(qū)長度大于3 500 m時，需根據(jù)不同的通風(fēng)類型(壓入式或巷道式)套用不同的通風(fēng)定額。具體兩項標準的通風(fēng)定額對比情況如表1所示。

表1 現(xiàn)有鐵路隧道通風(fēng)定額造價標準對比

1.2 現(xiàn)有鐵路隧道通風(fēng)定額費用情況對比

現(xiàn)針對“33號文”和“155號文”的定額標準下，采用不同通風(fēng)定額的投資情況做一對比?，F(xiàn)假設(shè)隧道三種有效斷面(≤60 m2,≤85 m2,>85 m2)，在相同的概算基礎(chǔ)資料下，測算隧道在3 500 m<工區(qū)長度≤7 000 m的范圍內(nèi)(實際壓入式定額僅使用于3 500 m<工區(qū)長度≤6 000 m)，采用不同通風(fēng)定額的隧道通風(fēng)單延米費用如圖1所示。

圖1中圖1(a)～圖1(c)的趨勢基本一致，可以得到以下結(jié)論：

1)圖1工區(qū)長度均屬于超長工區(qū)范圍，在相同的工區(qū)長度范圍內(nèi)，套用“155號文”壓入式通風(fēng)定額單延米費用最高，且隨著工區(qū)長度的增大，采用壓入式通風(fēng)定額的單延米費用增長幅度顯著高于巷道式通風(fēng)定額和“33號文”定額標準。

2)當工區(qū)長度≤4 000 m時，壓入式和巷道式通風(fēng)的單延米費用相近，沒有顯著差異,有可能是因為一般通風(fēng)方式前期均采用壓入式通風(fēng)[10]。

3)巷道式通風(fēng)定額的單延米增長幅度較低，隨著工區(qū)長度的增大，后期采用“33號文”定額標準的話，隧道單延米通風(fēng)費用會超過采用巷道式通風(fēng)定額。

4)以上均可說明“155號文”定額考慮了超長工區(qū)獨頭掘進施工的特點，體現(xiàn)了超長工區(qū)施工工況的特殊性，側(cè)面論證了“155號文”使得當前定額的適用范圍進一步拓展，完善了造價標準體系。

2 巷道式通風(fēng)定額模型研究

2.1 “155號文”巷道式通風(fēng)定額模型

“155號文”隧道工程定額說明明確表述：巷道式通風(fēng)定額子目適用于利用平導(dǎo)采用巷道式通風(fēng)的隧道工區(qū)，按平導(dǎo)通風(fēng)、正洞進出口掌子面通風(fēng)和超前掌子面通風(fēng)分類編制定額子目，可根據(jù)施組通風(fēng)方案對定額子目組合使用。

其計算示例如圖2所示，圖2中A為正洞掌子面，B為正洞超前掌子面，①由正洞掌子面掘進，②由正洞超前掌子面掘進，①、②掘進完成后，掘進③。

2.2 分修隧道進出口工區(qū)形成巷道式通風(fēng)模型

巷道式通風(fēng)主要是通過橫通道，使得隧道內(nèi)形成一個完整的風(fēng)流循環(huán)系統(tǒng)，故根據(jù)工程實際，構(gòu)成隧道巷道式通風(fēng)的情況并非僅2.1中所示的一種形式[11]，如分修隧道進出口工區(qū)左、右線開挖，通過左(右)線給右(左)線供風(fēng)也可構(gòu)成隧道巷道式通風(fēng)，或者設(shè)置主副橫洞(斜井)，通過主(副)橫洞或斜井供新鮮風(fēng)，污風(fēng)從副(主)橫洞或斜井出來等多種情況[12-13]，但定額說明并未明確針對其他情況如何套用巷道式通風(fēng)定額，僅表示可根據(jù)施組通風(fēng)方案對定額子目組合使用。本文針對分修隧道進出口形成巷道式通風(fēng)這種比較常見的巷道式工況如何使用巷道式通風(fēng)定額做簡單闡述，供研究者參考。

從上述可知，定額模型與分修隧道進出口工區(qū)形成巷道式通風(fēng)模型(簡稱“分修模型”)不同之處在于：“分修模型”將定額模型中的平導(dǎo)替換成了一管正洞，即兩管隧道均為正洞掌子面通風(fēng)?，F(xiàn)對平行導(dǎo)坑巷道式通風(fēng)定額消耗與正洞掌子面巷道式通風(fēng)定額消耗進行對比，平導(dǎo)巷道式通風(fēng)定額消耗如表2，表3所示，正洞掌子面巷道式通風(fēng)定額消耗如表4，表5所示(以有效斷面≤60 m2定額為例，其余斷面定額消耗內(nèi)容大同小異，僅由于斷面不同，通風(fēng)管和風(fēng)機的型號不同)。

表3 BSY-166定額每米消耗(巷道式通風(fēng) 平行導(dǎo)坑通風(fēng) 平行導(dǎo)坑長度每增1 000 m)

表4 BSY-171定額每米消耗(巷道式通風(fēng),正洞掌子面通風(fēng) 隧道斷面有效面積≤60 m2 工區(qū)長度≤4 000 m)

表5 BSY-172定額每米消耗(巷道式通風(fēng) 正洞掌子面通風(fēng) 隧道斷面有效面積≤60 m2 工區(qū)長度每增1 000 m)

通過對比定額消耗，可以明顯發(fā)現(xiàn)，正洞掌子面巷道式通風(fēng)定額和平導(dǎo)巷道式通風(fēng)定額消耗內(nèi)容大體一致，消耗量有差異和本身體量規(guī)模有關(guān)。消耗內(nèi)容主要差異在于風(fēng)機，即在平行導(dǎo)坑通風(fēng)定額中，只存在軸流通風(fēng)機，而在正洞定額中，軸流通風(fēng)機和射流風(fēng)機均有。結(jié)合“分修模型”可知，其本質(zhì)上即是將定額模型中的平導(dǎo)替換成了一管正洞，建議分修隧道形成巷道式通風(fēng)時，兩管隧道均根據(jù)有效斷面大小套用相應(yīng)的正洞掌子面巷道式通風(fēng)定額，但將其中一管隧道中的射流風(fēng)機消耗量扣除。

以某高原鐵路項目基礎(chǔ)資料為例，測算在不同有效斷面面積下，分修隧道形成巷道式通風(fēng)后，采用正洞掌子面通風(fēng)定額扣除一管隧道中的射流風(fēng)機，其通風(fēng)投資減少情況如圖3所示，從圖3可見，相比直接采用巷道式正洞掌子面通風(fēng)定額，扣除射流風(fēng)機的做法節(jié)省通風(fēng)投資約8.8%～14.9%，此種做法更加貼近工程實際，合理控制投資，有效控制鐵路工程造價。

3 結(jié)語

本文對當前現(xiàn)行隧道通風(fēng)定額造價標準進行總結(jié)對比分析，梳理了不同通風(fēng)定額費用差異，總結(jié)了各種通風(fēng)定額之間的異同，對實際概預(yù)算編制過程中如何使用通風(fēng)定額進行了總結(jié)，同時側(cè)面說明了“155號文”擴大了定額使用范圍，完善了造價標準體系，提高了現(xiàn)行標準的適用性，更加與實際施工工況相匹配。

對分修隧道進出口工區(qū)形成巷道式通風(fēng)的施組工況如何套用巷道式通風(fēng)定額進行了研究，建議分修隧道進出口工區(qū)形成巷道式通風(fēng)時，兩管隧道均根據(jù)有效斷面大小套用相應(yīng)的正洞掌子面巷道式通風(fēng)定額，但將其中一管隧道中的射流風(fēng)機消耗量扣除，該做法可節(jié)省通風(fēng)投資約8.8%～14.9%，有效控制鐵路工程造價。