隧道工程建設(shè)的造價(jià)特點(diǎn)及施工成本控制分析

俞希楠，周啟龍

（1：南昌交通學(xué)院土木建筑學(xué)院，江西 南昌 330000；2：江西省交通設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司，江西 南昌 330000）

0 引言

當(dāng)今社會(huì)，隧道工程的建設(shè)需求日益增加。然而，隧道工程建設(shè)具有復(fù)雜性和不確定性，包括地質(zhì)條件和施工環(huán)境的不同，使得施工成本控制成為隧道工程建設(shè)中的一個(gè)難點(diǎn)。為使工程建設(shè)目標(biāo)在規(guī)定的成本范圍內(nèi)完成，確保工程項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展，在工程建設(shè)的成本控制過(guò)程中，需要有針對(duì)性地控制隧道工程造價(jià)，從而使公路工程的造價(jià)合理化[1]。在施工成本控制的過(guò)程中，需要專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)用相關(guān)知識(shí)，設(shè)計(jì)出符合實(shí)際情況的工程造價(jià)方案，并在施工階段有效控制工程造價(jià)，從而降低成本。在這一過(guò)程中，技術(shù)人員可通過(guò)不同的勘察方法，分析隧道區(qū)域的地質(zhì)狀態(tài)，優(yōu)化施工階段變更的工程量，以此嚴(yán)格控制工程造價(jià)。

由于隧道是一種在地下進(jìn)行的工程，存在較多影響工程造價(jià)的不確定因素，在施工時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些前期地質(zhì)勘測(cè)中沒(méi)有發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，需要重新更改設(shè)計(jì)方向，導(dǎo)致既定工程量出現(xiàn)偏差[2]，使隧道造價(jià)增加，達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)，造成經(jīng)濟(jì)損失，且增加原材料成本，使得工程建設(shè)施工成本出現(xiàn)偏差。基于此，本文以隧道工程建設(shè)施工成本控制為研究對(duì)象，針對(duì)隧道工程建設(shè)的造價(jià)特點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)施工成本進(jìn)行合理化管控，以期為隧道工程的建設(shè)提供參考。

1 隧道工程建設(shè)造價(jià)特點(diǎn)

隧道工程質(zhì)量要求高、工序復(fù)雜、施工難度高，屬于在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，依靠高強(qiáng)度連續(xù)工作才能施工完成的隱蔽工程。且其在建設(shè)過(guò)程中，消耗的財(cái)力物力較多，因此，對(duì)其工程造價(jià)進(jìn)行合理的控制具有重要的意義[3]。

在隧道工程施工中，受地質(zhì)、水利、灌注工作、技術(shù)能力等因素影響，其造價(jià)具有動(dòng)態(tài)變化性。例如，在制作工程計(jì)劃時(shí)，工程造價(jià)是根據(jù)材料變化的，以鉆孔灌注樁為例，樁深越深，灌注難度越大，成本費(fèi)用越高，具體鉆孔灌注樁定額見(jiàn)表1。

表1 鉆孔灌注樁定額

隧道工程建設(shè)造價(jià)具有綜合性。在建筑工程項(xiàng)目中，其工程建設(shè)造價(jià)包含多個(gè)方面的費(fèi)用，如建筑材料、設(shè)備、施工人力、管理、建設(shè)費(fèi)用等，以及計(jì)劃產(chǎn)生的利潤(rùn)費(fèi)用、納稅費(fèi)用等其他費(fèi)用，在計(jì)算造價(jià)時(shí)需要考慮到所有的費(fèi)用，將其形成統(tǒng)一整體，使得最終的造價(jià)計(jì)算結(jié)果更為準(zhǔn)確和全面，為整個(gè)項(xiàng)目工程造價(jià)核算提供數(shù)據(jù)支撐[4]。與此同時(shí)，隧道工程建設(shè)造價(jià)具有差異性。建筑工程施工涵蓋內(nèi)容及環(huán)節(jié)眾多，并且各環(huán)節(jié)施工對(duì)材料、環(huán)境、技術(shù)等要求也不盡相同，側(cè)面反映出每個(gè)項(xiàng)目需要消耗的資源具有差異性，且每個(gè)項(xiàng)目施工工序都有自身特點(diǎn)，不同的施工過(guò)程，所生成的造價(jià)不同，相應(yīng)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求也存在較大差距，使得工程造價(jià)也會(huì)出現(xiàn)明顯的不同。

隧道工程造價(jià)管理需在規(guī)定時(shí)間內(nèi)對(duì)分項(xiàng)工程資金使用情況進(jìn)行預(yù)估，為保證工程造價(jià)的完整性和精確性，使成本管控的作用得到充分發(fā)揮。在進(jìn)行工程造價(jià)管理控制前，需要掌握不同工程項(xiàng)目間存在的差異，將不同的隧道工程建設(shè)造價(jià)進(jìn)行集中控制，并有針對(duì)性地進(jìn)行造價(jià)管理，以獲得良好的工程造價(jià)控制效果。

2 施工成本控制方法

2.1 確定目標(biāo)成本

隧道工程的建設(shè)目標(biāo)成本包括人力資源、物力資源和運(yùn)用材料消費(fèi)等[5]。在隧道工程建設(shè)施工中所產(chǎn)生的成本和隱性成本都應(yīng)作為目標(biāo)成本。其中，隱性成本為施工中的管理費(fèi)用和稅費(fèi)等。隱性成本占整個(gè)工程成本的1/10。按照成本涵蓋范圍來(lái)看，一般所產(chǎn)生的成本可以分為大范圍成本和小范圍成本。大范圍成本為人工費(fèi)用、材料購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用、設(shè)備損耗及設(shè)備更換費(fèi)用等。小范圍成本主要是其他部門(mén)形成的成本費(fèi)用，如人工服務(wù)費(fèi)用等。從項(xiàng)目成本預(yù)估期限來(lái)看，可將目標(biāo)成本分為初始成本、估算成本及工程實(shí)銷(xiāo)成本。

項(xiàng)目在建立過(guò)程中所產(chǎn)生的項(xiàng)目花費(fèi)為初始成本。可通過(guò)施工單位進(jìn)行整體報(bào)價(jià)，作為項(xiàng)目整體的成本定價(jià)，并根據(jù)定價(jià)進(jìn)行預(yù)估，形成估算成本。以實(shí)際項(xiàng)目中的花銷(xiāo)成本作為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考核?？筛鶕?jù)上述方式來(lái)判斷工程項(xiàng)目成本控制效果，從而準(zhǔn)確計(jì)算出季度監(jiān)測(cè)點(diǎn)的預(yù)算費(fèi)用、實(shí)際費(fèi)用、進(jìn)度計(jì)劃。同時(shí)，根據(jù)不同工程成本之間的關(guān)系將成本分為使用成本和預(yù)算成本。使用成本是指不隨著工程項(xiàng)目施工情況而發(fā)生變化的成本[6]。隨著項(xiàng)目施工進(jìn)度、施工設(shè)備改變而改變的成本為預(yù)算成本。使用成本需要根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目施工中所配置的資金狀況進(jìn)行成本設(shè)置，預(yù)算成本在項(xiàng)目施工過(guò)程中根據(jù)時(shí)間與工程量的關(guān)系進(jìn)行成本設(shè)置。隧道工程建設(shè)的成本主要由材料費(fèi)用、設(shè)備費(fèi)用、人力資源費(fèi)用組成。通常情況下，材料費(fèi)用占工程項(xiàng)目整體造價(jià)的65%～80%，設(shè)備費(fèi)用和人力資源費(fèi)用會(huì)按照不同的施工工程量，調(diào)整其占整體造價(jià)的比例。隧道工程建設(shè)項(xiàng)目成本需根據(jù)總成本進(jìn)行估算，從而確定出年度施工成本[7]。

2.2 掙得值法控制施工成本

采用掙得值法進(jìn)行成本控制是隧道工程建設(shè)項(xiàng)目在項(xiàng)目實(shí)施階段最有效的成本控制方法[8]。按照工程項(xiàng)目的施工時(shí)間，明確計(jì)算已經(jīng)完成的工程預(yù)估費(fèi)用與已經(jīng)完成工作的實(shí)際費(fèi)用。依據(jù)計(jì)劃預(yù)算的費(fèi)用得到對(duì)應(yīng)的具體工程施工時(shí)間，獲取費(fèi)用偏差和進(jìn)度偏差值。利用計(jì)算的指標(biāo)，通過(guò)對(duì)偏差指數(shù)的評(píng)估，將評(píng)價(jià)與控制方法相結(jié)合，對(duì)工程的成本進(jìn)行合理化控制和管理，解決成本控制中存在的問(wèn)題。同時(shí)設(shè)置監(jiān)測(cè)點(diǎn)，為了能準(zhǔn)確得到統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目成本情況，在運(yùn)算的過(guò)程中應(yīng)以周為單位，在施工階段的每周對(duì)工程項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)估和分析[9]。隧道工程建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)入施工階段后，不同工作之間要同時(shí)進(jìn)行施工，記錄成本與完成工作進(jìn)度，及時(shí)解決存在的問(wèn)題。根據(jù)掙得值法，依據(jù)收集的各項(xiàng)參與數(shù)據(jù)，計(jì)算出各周掙得值預(yù)算費(fèi)用、設(shè)置點(diǎn)的偏差值和指標(biāo)，其中消費(fèi)偏差（FYPC）計(jì)算公式為：

式（1）中：S 為已完成的工程實(shí)際費(fèi)用，元；T 為已完成工程的預(yù)算成本，元。進(jìn)程偏差（JDPC）計(jì)算公式為：

式（2）中：F 為計(jì)劃工程量計(jì)劃費(fèi)用，元；D 已經(jīng)完成工程量預(yù)算成本，元。預(yù)計(jì)剩余時(shí)間（YJSJ）的計(jì)算公式為：

式（3）中：h 為已施工時(shí)間，h；j 為施工剩余時(shí)間，h。

費(fèi)用執(zhí)行指標(biāo)（CPI）和進(jìn)度執(zhí)行指標(biāo)（SPI）的計(jì)算公式為：

利用掙得值法對(duì)隧道建設(shè)工程項(xiàng)目成本控制現(xiàn)狀進(jìn)行分析，當(dāng)CPI<1 時(shí)，說(shuō)明實(shí)際費(fèi)用超出預(yù)算，當(dāng)SPI<1 時(shí)，說(shuō)明項(xiàng)目進(jìn)度延誤，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)控制措施進(jìn)行調(diào)整[10]。隧道工程項(xiàng)目在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中，還應(yīng)控制施工機(jī)械使用費(fèi)。隧道工程項(xiàng)目在明確工程目標(biāo)成本時(shí)，應(yīng)做到充分利用機(jī)械設(shè)備，避免其出現(xiàn)閑置的情況，對(duì)其內(nèi)部調(diào)度進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，提升主要機(jī)械利用率。隧道工程項(xiàng)目在施工階段，應(yīng)按照計(jì)劃對(duì)工程的成本進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)與控制，定期對(duì)工程成本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與核實(shí)，及時(shí)消除統(tǒng)計(jì)過(guò)程中存在的誤差，嚴(yán)格控制工程成本。同時(shí)，需要及時(shí)調(diào)控施工過(guò)程中設(shè)備使用費(fèi)用，在確保符合安全標(biāo)準(zhǔn)的情況下，減少施工材料的使用量，盡量降低施工材料購(gòu)買(mǎi)費(fèi)用。準(zhǔn)確計(jì)算并選購(gòu)各類(lèi)材料，按照相應(yīng)計(jì)劃來(lái)選擇存儲(chǔ)空間，對(duì)于材料的數(shù)量變化應(yīng)清楚登記，盡可能減少存儲(chǔ)空間內(nèi)的倒運(yùn)次數(shù)，避免材料在倒運(yùn)過(guò)程中出現(xiàn)浪費(fèi)的情況[11]。

3 控制效果分析

實(shí)驗(yàn)在一臺(tái)服務(wù)器上進(jìn)行，具體的實(shí)驗(yàn)軟硬件環(huán)境見(jiàn)表2。并采用Velsim PLE 3.7 仿真軟件進(jìn)行效果分析，設(shè)置起始時(shí)間，數(shù)據(jù)記錄步長(zhǎng)。以江西省南昌市某隧道工程建設(shè)為例（見(jiàn)圖1）。該工程的施工時(shí)長(zhǎng)為125 d，排除施工過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)延期問(wèn)題，通過(guò)動(dòng)態(tài)控制進(jìn)行區(qū)間設(shè)定，步長(zhǎng)設(shè)定為一周，起始時(shí)間設(shè)定為0。

圖1 南昌市某隧道工程建設(shè)（圖片來(lái)源：作者自攝）

表2 實(shí)驗(yàn)軟硬件環(huán)境

根據(jù)式（4）～式（5）進(jìn)行計(jì)算得出實(shí)際費(fèi)用和進(jìn)度數(shù)據(jù)，并對(duì)此數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，形成隧道工程建設(shè)施工成本控制模型，然后對(duì)其進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。隧道工程建設(shè)的施工過(guò)程中，選取隧道支護(hù)開(kāi)挖施工，對(duì)成本管理中消費(fèi)偏差值、進(jìn)程偏差值和預(yù)計(jì)剩余時(shí)間進(jìn)行對(duì)比分析。

隧道工程施工過(guò)程成本增加量與計(jì)劃增加量完全相同表示為理想狀態(tài)。所以此時(shí)的消費(fèi)偏差和進(jìn)程偏差就會(huì)形成一條數(shù)值為0 的直線(xiàn)。設(shè)置工程的預(yù)計(jì)完工時(shí)間為125 d。在隧道工程建設(shè)中存在負(fù)影響因素使得工程中出現(xiàn)成本偏差和進(jìn)程偏差，對(duì)成本不進(jìn)行主動(dòng)干擾和主動(dòng)控制的過(guò)程為不管控狀態(tài)。在隧道工程建設(shè)施工中，設(shè)定在某個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)成本和進(jìn)程偏差進(jìn)行干預(yù)，使其降低或糾正偏差繼而得到優(yōu)化施工效果的狀態(tài)為動(dòng)態(tài)管控的狀態(tài)。排除理想狀態(tài)，只考慮管控狀態(tài)和不管控狀態(tài)，運(yùn)用本文方法進(jìn)行管控，得到的消費(fèi)偏差、進(jìn)程偏差、預(yù)計(jì)剩余時(shí)間的結(jié)果如圖2～圖3 所示。

圖2 消費(fèi)偏差比較

圖3 進(jìn)程偏差比較

由圖2～圖3 可知，在不管控狀態(tài)下由于存在損耗率、工程返工、進(jìn)度控制費(fèi)用等負(fù)面影響因素作用，使得隧道工程建設(shè)的成本增加，成本偏差隨著時(shí)間的推移持續(xù)增大。不管控的狀態(tài)下的完工工期為125 d，不管控狀態(tài)下由于管理水平、施工水平、完工速率、返工等負(fù)面影響因素的作用導(dǎo)致進(jìn)程偏差上升，所以進(jìn)程偏差隨著時(shí)間的推移持續(xù)增大，當(dāng)?shù)竭_(dá)計(jì)劃完工時(shí)間后，計(jì)劃工程量計(jì)劃費(fèi)用不再增加，表現(xiàn)為一條計(jì)劃完工工期前持續(xù)上升、計(jì)劃完工工期后極速下降的倒V 型曲線(xiàn)。當(dāng)進(jìn)程偏差持續(xù)增加，達(dá)到第100 d 時(shí)，會(huì)自動(dòng)觸發(fā)對(duì)應(yīng)的管控手段使得進(jìn)程偏差降低，以達(dá)到減小消費(fèi)偏差的效果。而在動(dòng)態(tài)控制狀態(tài)下，在50 d 消費(fèi)偏差超過(guò)了預(yù)設(shè)值，觸發(fā)系統(tǒng)采取費(fèi)用控制措施，包括優(yōu)化施工方案、加強(qiáng)教育控制材料損耗率等，周消費(fèi)偏差逐漸降低，達(dá)到了糾正偏差的效果。在管控狀態(tài)下，進(jìn)程偏差在100 d 時(shí)，才自動(dòng)采取進(jìn)度控制措施來(lái)減小進(jìn)程偏差。而管控狀態(tài)下，在75 d 時(shí)進(jìn)程偏差達(dá)到了預(yù)設(shè)值，運(yùn)用本文費(fèi)用控制方法（包括增加施工人工、加強(qiáng)施工強(qiáng)度和時(shí)間、增大獎(jiǎng)勵(lì)力度等），使進(jìn)程偏差逐漸減小，達(dá)到了控制效果。

此外，不管控狀態(tài)下的進(jìn)程偏差在持續(xù)增加。在管控狀態(tài)下進(jìn)程偏差在前期逐漸增大，當(dāng)偏差值超過(guò)了預(yù)設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)值后運(yùn)用本文方法進(jìn)行控制，偏差逐漸變小。說(shuō)明隧道工程成本控制方法是有效的，具有應(yīng)用可行性，能夠合理控制工程施工中的成本和施工進(jìn)度。兩種管控狀態(tài)下得到的預(yù)計(jì)完工時(shí)間見(jiàn)圖4。

圖4 預(yù)計(jì)完工時(shí)間

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，在管控狀態(tài)下進(jìn)程偏差在50 d 逐漸減小，成本偏差在75 d 逐漸減小，運(yùn)用本文方法后預(yù)計(jì)完工時(shí)間為100 d，達(dá)到了預(yù)期的完工時(shí)間，控制目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

本文從隧道工程造價(jià)特點(diǎn)出發(fā)，對(duì)施工成本進(jìn)行研究，通過(guò)對(duì)隧道工程建設(shè)的造價(jià)特點(diǎn)進(jìn)行分析，并采取相應(yīng)的控制措施，盡量避免產(chǎn)生造價(jià)不可控現(xiàn)象，得出切實(shí)可行的成本控制方法。但是方法中還存在著不足，例如設(shè)計(jì)階段對(duì)隧道造價(jià)的控制問(wèn)題，控制中關(guān)于地質(zhì)勘測(cè)平衡和地質(zhì)調(diào)繪的問(wèn)題，工程造價(jià)管理與轉(zhuǎn)化的處理問(wèn)題等。在以后的研究中應(yīng)優(yōu)化控制算法，通過(guò)對(duì)隧道施工機(jī)械方面的嚴(yán)謹(jǐn)選擇，實(shí)現(xiàn)對(duì)于隧道工程設(shè)計(jì)和施工中的造價(jià)控制調(diào)節(jié)，增加對(duì)于工程結(jié)構(gòu)、施工工藝等方面知識(shí)的了解，考慮不同方案的技術(shù)可行性，優(yōu)化方案，拓展跟蹤控制的范圍，提升成本控制的準(zhǔn)確性，從而完善此方法的研究。