高海拔地區(qū)高速公路工程造價(jià)控制研究

文 / 青海省交通工程咨詢有限公司 周維娜

由于極為特殊的地形地貌，以及極其惡劣的氣候與自然環(huán)境，高海拔地區(qū)的高速公路在進(jìn)行施工時(shí)，不僅有安全風(fēng)險(xiǎn)存在，同時(shí)，水資源和電力資源的利用也較為困難。因此，高速公路工程造價(jià)，相比平原地區(qū)，高海拔地區(qū)一般要高出大約兩倍。本研究對(duì)影響高海拔地區(qū)高速公路造價(jià)的因素進(jìn)行了分析，以期為廣大相關(guān)工作者在控制造價(jià)方面提供部分參考依據(jù)。

在高海拔地區(qū)，由于氣溫低、氣壓高、太陽輻射強(qiáng)、氣候變化大、沸點(diǎn)低等環(huán)境因素，無形中就大大增加了公路建設(shè)的成本，因此也就對(duì)造價(jià)形成較大影響。此外，加上地處偏遠(yuǎn)，高海拔地區(qū)交通不便，物資的采購和運(yùn)輸成本也非常高?，F(xiàn)就具體的高海拔地區(qū)高速公路工程造價(jià)的各類影響因素分析如下：

影響高海拔地區(qū)高速公路建設(shè)成本的因素

高海拔寒冷、空氣缺氧，施工人員無法適應(yīng)

在高海拔地區(qū)，氧氣含量僅為其他地區(qū)的60%。同時(shí)，這些地方冬季的冰凍期較長，11月至次年4月均為冬季。如此惡劣的環(huán)境，非高原地區(qū)的施工人員難以適應(yīng)，人員流失現(xiàn)象十分嚴(yán)峻。施工人員的頻繁變更，不僅會(huì)延長工期，還會(huì)產(chǎn)生一些其他額外的費(fèi)用，包括新的施工人員進(jìn)場(chǎng)費(fèi)、生活物資費(fèi)、招聘費(fèi)、人員培訓(xùn)費(fèi)等。

水電成本和外購材料成本高于其他地區(qū)

由于工地地處高海拔地區(qū)，電力設(shè)施設(shè)備狀況較差，極易出現(xiàn)停電和維修問題。此外，海拔高、缺氧也導(dǎo)致發(fā)電效率不高。這些高海拔地區(qū)普遍沒有專用電網(wǎng)，電壓偏低，難以滿足工程建設(shè)用電需要。如果是施工單位自己架設(shè)發(fā)電機(jī)組，還要花費(fèi)相當(dāng)大的一部分成本。如果采用外接電路引入的方式，成本較高，每公里單價(jià)在70萬元以上，近接布線電費(fèi)達(dá)到1.2元/度。如果在建設(shè)過程中使用自發(fā)電，電費(fèi)將超過3元/度。在海拔高的地區(qū)，一般未設(shè)有瀝青生產(chǎn)基地，路面采用的瀝青材料都要從外地采購，然后再轉(zhuǎn)運(yùn)到各個(gè)地區(qū)，外購瀝青的成本、運(yùn)輸成本和倉儲(chǔ)成本都很高。受環(huán)保政策限制，路基施工采用的石灰材料難以從市場(chǎng)上采購。為保證路基施工質(zhì)量，施工單位采用拌合水泥的方法對(duì)土基進(jìn)行改良，施工成本進(jìn)一步提高。在高海拔地區(qū)建設(shè)橋梁所需的鋼箱梁、鋼材等鋼結(jié)構(gòu)物件也都必須從外地進(jìn)行采購，采購成本高，運(yùn)輸成本也高。

寒冷高海拔地區(qū)風(fēng)力過大

在高海拔地區(qū)，受季風(fēng)氣候的影響較大，并且短時(shí)風(fēng)速很大，高空作業(yè)非常危險(xiǎn)。例如，某建設(shè)工地被高山環(huán)繞，經(jīng)常受到強(qiáng)風(fēng)的影響。年平均風(fēng)速每秒達(dá)到18m，最大風(fēng)速超過每秒33m。為了提升工程安全性，必須安裝防風(fēng)電纜設(shè)施。尤其是在高墩的建設(shè)中，必須安裝安全設(shè)備，這也是一項(xiàng)非常高的投入。

地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)

工程造價(jià)通常也會(huì)受地質(zhì)災(zāi)害的影響，特別是在地形地質(zhì)條件極為復(fù)雜的高海拔地區(qū)，地質(zhì)災(zāi)害更為頻發(fā)。在暴雨天氣，雨水沖刷地面造成土壤會(huì)松動(dòng)，塔基的穩(wěn)定性極其受影響。夏季多雨，雷電頻發(fā)也是施工時(shí)要防范的不利危險(xiǎn)因素。在冬季，由于寒冷和高壓，土壤受凍固結(jié)，有些地區(qū)甚至難以正常開工。如此一來，不僅建設(shè)成本增加，材料及設(shè)備的損失也極為嚴(yán)重。

項(xiàng)目規(guī)模及工期長短

工程的規(guī)模和工期的長短都會(huì)影響工程建設(shè)的成本。由于地形特殊，以及地質(zhì)環(huán)境惡劣，在高海拔地區(qū)施工容易出現(xiàn)問題，甚至導(dǎo)致工期延長，工程造價(jià)增加。如果不進(jìn)行綜合分析，未對(duì)工期和工程規(guī)模進(jìn)行成本預(yù)測(cè)，可能會(huì)導(dǎo)致成本增加。因此，有必要從人工成本、材料和設(shè)備成本、管理成本等方面進(jìn)行成本預(yù)測(cè)。通過提高施工建設(shè)效率，縮短工期，降低成本，控制公路建設(shè)造價(jià)。由于生態(tài)環(huán)境保護(hù)的限制，使得高海拔地區(qū)公路工程中橋梁結(jié)構(gòu)物占很大比例，橋梁工程造價(jià)占總造價(jià)的很大一部分。由于征地條件受限，部分路段橋梁預(yù)制條件有限，預(yù)制場(chǎng)地不足，施工效率不高，而預(yù)制場(chǎng)地在高海拔地區(qū)建設(shè)要求高，受自然環(huán)境限制，預(yù)制構(gòu)件預(yù)制好后的運(yùn)輸距離遠(yuǎn)，橋梁裝配所需要的機(jī)械設(shè)備、人員和材料比平原地區(qū)多；為積極響應(yīng)國家去產(chǎn)能的號(hào)召政策，公路橋梁工程中鋼橋與鋼箱梁橋的使用比例不斷提高，由于高海拔地區(qū)缺乏相關(guān)的橋梁建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，在鋼橋建設(shè)過程中需要考慮的因素更多。

隧道工程也是影響工程造價(jià)的關(guān)鍵因素之一，線路中隧道占比高的工程整體造價(jià)偏高；隧道需投入的照明工程、通風(fēng)工程和排水工程造價(jià)昂貴，隧道洞門的形式和類型不同，需要的造價(jià)也相差很大。隧道的地質(zhì)勘查工作不夠詳盡，隧道開挖后圍巖等級(jí)的變化，會(huì)造成隧道的設(shè)計(jì)發(fā)生變更，這也會(huì)在一定程度上影響了隧道造價(jià)的增加。受限于地形條件，隧道所需的施工便道工程規(guī)模大，部分地區(qū)沒有陸路作為施工便道，必須采用水路運(yùn)輸隧道施工材料和機(jī)械。在一些項(xiàng)目中，還必須開挖特殊的施工便道，以確保隧道能夠順利施工。在造成建設(shè)成本增加的因素中，臨時(shí)便道和臨時(shí)工程的工程規(guī)模尤為突出。

工程機(jī)械效率

由于使用條件和施工環(huán)境的不同，機(jī)械設(shè)備在高海拔地區(qū)的效率也不完全相同。受氣壓和自然環(huán)境的影響，在高海拔地區(qū)，機(jī)械設(shè)備的工程性能、可靠性指標(biāo)和設(shè)備壽命都會(huì)發(fā)生一定的變化。在這種情況下，機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力功率有可能下降，普通內(nèi)燃機(jī)的效率也有可能會(huì)降低。例如，海拔每升高1千米，內(nèi)燃機(jī)的效率將降低大約10%，而油耗增加約12%。因而，這也極大增加了建設(shè)成本和造價(jià)。

高海拔地區(qū)高速公路工程造價(jià)控制策略

減少施工人員流動(dòng)，保障施工人員安全

高海拔地區(qū)自然環(huán)境惡劣，這樣的環(huán)境使得施工人員難以適應(yīng)，容易造成人員的頻繁更換和流動(dòng)，導(dǎo)致人工成本增加。此外，如果施工隊(duì)伍的安全得不到保障，也會(huì)增加更大的成本。因此，需要對(duì)施工人員進(jìn)行適應(yīng)高海拔地區(qū)的缺氧、高寒、低壓環(huán)境的適應(yīng)性調(diào)節(jié)。一是必須選擇20-40歲的施工人員進(jìn)駐，入駐前首先要對(duì)呼吸、血壓、體溫、心率等各方面進(jìn)行檢測(cè)，以及還要對(duì)心肺、肝膽、腎臟、腸胃等內(nèi)臟器官進(jìn)行檢查，對(duì)易患“高原病”的人進(jìn)行廣泛篩查并排除。此外，必須由當(dāng)?shù)厥屑?jí)醫(yī)院協(xié)助配置較為完備的醫(yī)療系統(tǒng)，確保施工人員的人身安全，避免因安全事故造成更高的成本。在高海拔地區(qū)，施工人員的工作效率會(huì)相應(yīng)降低，因此必須控制項(xiàng)目的作業(yè)班次，減少工人每班的工作時(shí)間。施工過程中，應(yīng)當(dāng)按比例配備備用工人，實(shí)行輪班制。同時(shí)，還可以聘請(qǐng)當(dāng)?shù)厝俗鳛槭┕と藛T，提高工人對(duì)高海拔環(huán)境的適應(yīng)性。通過減少工作時(shí)間，降低工人的消耗，提高工人的工作效率。

設(shè)計(jì)階段即采取統(tǒng)一造價(jià)控制

在設(shè)計(jì)階段，基于常規(guī)設(shè)計(jì)，還要進(jìn)行設(shè)計(jì)的深度細(xì)化，通過技術(shù)參數(shù)仿真，完成相關(guān)的設(shè)計(jì)試驗(yàn)。同時(shí)，要最大限度的利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，仿真設(shè)計(jì)的線路結(jié)構(gòu)和線路布設(shè)方式。通過仿真模擬，可以避免在高海拔地區(qū)惡劣的自然環(huán)境惡劣下，正式施工出現(xiàn)難以逾越的環(huán)境障礙。一旦出現(xiàn)問題和障礙，重新施工將大大增加成本和造價(jià)。在此過程中，還必須合理考慮選擇工程建設(shè)所用的材料，以及完成設(shè)備調(diào)試。如若常規(guī)設(shè)備難以滿足相應(yīng)的要求，就要根據(jù)高海拔地區(qū)的施工特性，有針對(duì)性的對(duì)材料和設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)選擇，完成前期準(zhǔn)備。這樣能最大限度地避免開工后出現(xiàn)問題，并且也能減少資金浪費(fèi)。

加強(qiáng)預(yù)算與成本測(cè)算

首先是材料和人工成本。一是測(cè)算人工成本單價(jià)，對(duì)高海拔地區(qū)平均工資水平和市場(chǎng)行情進(jìn)行調(diào)研分析，并結(jié)合工期和人員數(shù)量，計(jì)算確定人工成本的余額或超額。著重對(duì)建設(shè)材料的主要成本進(jìn)行分析，無論是關(guān)鍵材料還是輔助材料，都必須嚴(yán)格控制。對(duì)裝卸費(fèi)和進(jìn)貨費(fèi)進(jìn)行配額分析，并進(jìn)行多次核對(duì)。還要找出不同的材料及用量的區(qū)別所在。

其次是使用機(jī)械的成本。在招投標(biāo)環(huán)節(jié)，必須采用有定額測(cè)算的設(shè)備。由于設(shè)備效率可能存在變化，因此需要準(zhǔn)確衡量設(shè)備使用的實(shí)際成本。此外，還需要對(duì)班次的產(chǎn)出配額進(jìn)行二次審定。再次是必須要承擔(dān)，圖紙和數(shù)量清單中沒有給出的附加費(fèi)用。例如在高海拔地區(qū)必須使用的大型機(jī)械設(shè)備器具的租賃成本，和高海拔地區(qū)的材料周轉(zhuǎn)成本，都必須根據(jù)施工組織的設(shè)計(jì)來確定。最后是臨時(shí)設(shè)施費(fèi)和場(chǎng)地轉(zhuǎn)讓費(fèi)。由于高海拔地區(qū)條件環(huán)境惡劣，施工難度大，這必然牽涉到臨時(shí)設(shè)施的使用和施工場(chǎng)地的轉(zhuǎn)移。但具體的規(guī)模和標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)當(dāng)依據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，同時(shí)參照以往的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)進(jìn)行確定。場(chǎng)地轉(zhuǎn)移的成本將取決于要轉(zhuǎn)移的設(shè)備和距離。

采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備

高海拔環(huán)境特殊，對(duì)設(shè)備的可靠性和適用性提出更高的要求。設(shè)備中包括的發(fā)動(dòng)機(jī)，需要使用大容量進(jìn)口固態(tài)電池。該型號(hào)電池應(yīng)保證能在零下50℃至70℃之間使用，可使得發(fā)動(dòng)機(jī)在高海拔、高寒環(huán)境下也能順利運(yùn)行。同時(shí)，在發(fā)動(dòng)機(jī)中增加水套預(yù)熱設(shè)備和助燃設(shè)備，還可以優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫下的啟動(dòng)性能。在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，在高原環(huán)境下也可以采用補(bǔ)償增壓發(fā)動(dòng)機(jī)。該發(fā)動(dòng)機(jī)采用進(jìn)口增壓器，能夠保證在高海拔環(huán)境下功率下降不超過4%，避免高海拔地區(qū)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足的問題。冷卻系統(tǒng)可使用大功率的風(fēng)扇，保持風(fēng)扇的線速度處于正常區(qū)間內(nèi)。在高海拔和低壓環(huán)境中，采用大型散熱器，則可以更好地提供快速散熱能力。在調(diào)整到與發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷適配的同時(shí)，還可以提高散熱的效率。

結(jié)論

高海拔地區(qū)的高速公路建設(shè)有別于平原地區(qū)的情況，由于高海拔地區(qū)特殊的地形和惡劣的環(huán)境，在建設(shè)過程中可能會(huì)遇到很多問題。因此，必須在保證施工建設(shè)質(zhì)量的前提下，找出影響公路建設(shè)成本的因素，控制公路建設(shè)的成本，降低造價(jià)。