長(zhǎng)大市政隧道增設(shè)斜井化解工期風(fēng)險(xiǎn)研究

謝學(xué)彬、白瑞閣、張超、邱子義

（中建三局城市投資運(yùn)營(yíng)有限公司，湖北武漢 430023）

0 引言

當(dāng)今，市政隧道發(fā)揮著越來越重要的作用。近10年來，中國(guó)市政公路隧道的增長(zhǎng)十分明顯[1-2]。由于地下工程的隱蔽性、復(fù)雜性，市政隧道的工期風(fēng)險(xiǎn)與不確定性因素緊密相連，市政隧道建設(shè)涉及大量征拆遷改，并可能因規(guī)劃調(diào)整產(chǎn)生變更，存在工作面移交滯后風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致市政隧道工期履約風(fēng)險(xiǎn)極高。在市政隧道建設(shè)早期，應(yīng)當(dāng)研究場(chǎng)地移交現(xiàn)狀，評(píng)估工期風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)場(chǎng)地移交現(xiàn)狀不滿足工期目標(biāo)時(shí)，可結(jié)合工程實(shí)際增設(shè)斜井，補(bǔ)充工作面。在PPP 項(xiàng)目投資管理者視角下，以化解工期風(fēng)險(xiǎn)為目的增設(shè)斜井，應(yīng)充分論證斜井的必要性。從綜合效益出發(fā)，開展斜井設(shè)計(jì)管理，并采取保障措施，確保斜井功能生效。

1 工程概況

某項(xiàng)目為城市快速路PPP 項(xiàng)目，總投資約64.7 億元，雙向6 車道，包含隧道工程、道路工程、橋梁工程、遷改工程等建設(shè)內(nèi)容。主線長(zhǎng)約7.6km，其中道路長(zhǎng)度約0.3km，橋梁長(zhǎng)約0.4km，隧道長(zhǎng)約6.9km（占比91%），隧道工程包含穿城隧道及穿山隧道。在穿山隧道中，Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖占比分別為36%、37%、27%。隧道開挖工法包括臺(tái)階法、CD 法、雙側(cè)壁導(dǎo)坑法等，項(xiàng)目建設(shè)期為30 個(gè)月。隧道斷面尺寸如圖1 所示，隧道地質(zhì)條件如圖2 所示。

圖1 隧道斷面尺寸（單位：m）

圖2 隧道地質(zhì)條件

1.1 項(xiàng)目工期影響因素

該項(xiàng)目為大型市政工程，早期工期風(fēng)險(xiǎn)主要為工作面移交滯后。根據(jù)設(shè)計(jì)，穿山隧道的施工涉及3 處進(jìn)洞口，包括進(jìn)口、出口和中間段匝道。其中，只有隧道進(jìn)口在項(xiàng)目范圍內(nèi)，另外2 處由外包單位施工完畢后移交項(xiàng)目進(jìn)洞施工。由于征拆遷改工作難度大、出現(xiàn)重大設(shè)計(jì)變更以及外包施工存在不可控因素等，導(dǎo)致工作面移交進(jìn)度滯后，項(xiàng)目工期風(fēng)險(xiǎn)極高。

1.2 設(shè)計(jì)變更

因規(guī)劃調(diào)整，項(xiàng)目穿城段隧道發(fā)生重大設(shè)計(jì)變更，由淺埋暗挖隧道變更為明挖平鋪隧道。隧道標(biāo)高發(fā)生變化，且穿山隧道西進(jìn)口由豎井進(jìn)洞變?yōu)樾蓖诶圻M(jìn)洞，穿山隧道主線暫停施工。

作為地下連續(xù)線性工程，市政隧道的設(shè)計(jì)變更往往牽一發(fā)而動(dòng)全身，極易加劇工期壓力，并產(chǎn)生巨大的工作量和資源浪費(fèi)，甚至造成大范圍停工。設(shè)計(jì)變更帶來的影響包括：隧道平縱線形變化，需要重新勘察設(shè)計(jì)；施工資源、征拆遷改工作需要重新部署；引發(fā)直接成本與間接成本的變化，進(jìn)而導(dǎo)致項(xiàng)目總投資額發(fā)生變動(dòng)；產(chǎn)生大量合規(guī)性手續(xù)辦理及索賠問題；作為社會(huì)影響力較大的市政工程，設(shè)計(jì)變更可能引發(fā)復(fù)雜的輿情。

1.3 工作面移交滯后

該項(xiàng)目場(chǎng)地移交涉及的征拆遷改工作量巨大：第一，房屋征拆共計(jì)101 棟，建筑總面積約17.62 萬m2；第二，土地征收總面積約29.53 萬m2；第三，管線遷改涉及通信、燃?xì)?、?guó)防光纜等7 類。

在征拆遷改工作推進(jìn)過程中，深層次矛盾不斷顯現(xiàn)，導(dǎo)致穿山隧道進(jìn)口場(chǎng)地移交嚴(yán)重滯后，且由于包外導(dǎo)致隧道出口及中間段匝道斷面移交同樣滯后，3處進(jìn)洞口工作面難以打開。

市政隧道工作面往往“易減難增”?！耙诇p”是指城市征拆遷改工作矛盾復(fù)雜，工作面往往難以按期交付，甚至可能被取消；“難增”是指增設(shè)工作面既面臨征拆遷改難題，又因需追加高額投資而阻力重重。

2 以斜井化解工期風(fēng)險(xiǎn)推進(jìn)要點(diǎn)

一是調(diào)整設(shè)計(jì)出圖的順序，優(yōu)先出具穿山隧道進(jìn)洞口的施工圖紙，降低設(shè)計(jì)變更影響；二是增設(shè)斜井，補(bǔ)充工作面，降低工作面移交滯后影響。

增設(shè)斜井是化解項(xiàng)目穿山隧道工期風(fēng)險(xiǎn)最直接、有效的措施。但增設(shè)斜井涉及高額投資，PPP 模式下應(yīng)充分論證增設(shè)斜井的必要性和可行性，以確保滿足工期要求并凝聚各方共識(shí)。

2.1 論證斜井的必要性

在PPP 項(xiàng)目模式下，通過論證斜井必要性來凝聚各方共識(shí)，應(yīng)當(dāng)確?？陀^性與直觀性。項(xiàng)目主要采取對(duì)比工作面理論最晚移交時(shí)間與實(shí)際最早移交時(shí)間的方式，論證斜井的必要性。

工作面理論最晚移交時(shí)間可以通過倒排工期得出[3]。當(dāng)隧道涉及多個(gè)工作面時(shí)，可以采用“以定量求變量”的方式：穿山隧道進(jìn)口在項(xiàng)目承包范圍內(nèi)，移交時(shí)間可控，將其視為定量；匝道與出口工作面不在承包范圍內(nèi)，將其視為變量。通過倒排工期，可以得出其最晚移交時(shí)間。工作面實(shí)際最早移交時(shí)間通常不是精確值，需要通過走訪、調(diào)查、推演等方式得出。項(xiàng)目通過摸排，確定匝道工作面移交基本滿足要求，而出口實(shí)際最早移交時(shí)間嚴(yán)重滯后于理論最晚移交時(shí)間——滯后9.5 個(gè)月（見圖3），因此有必要增設(shè)斜井來滿足工期需求。

圖3 工作面移交現(xiàn)狀下的工期推演

2.2 斜井設(shè)計(jì)管理思路

對(duì)于以化解工期風(fēng)險(xiǎn)為首要目的而增設(shè)的斜井，在滿足建設(shè)進(jìn)度要求的基礎(chǔ)上，同樣需要進(jìn)行綜合效益評(píng)價(jià)。綜合效益評(píng)價(jià)可以從經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益以及環(huán)境影響三方面展開[4]。一是增設(shè)斜井還應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合地質(zhì)條件、進(jìn)洞條件、平面位置等，考慮斜井的技術(shù)可行性；二是結(jié)合斜井征拆工作量、工程造價(jià)等方面，考慮項(xiàng)目盈利、清償和財(cái)務(wù)能力；三是同步考慮斜井代替設(shè)計(jì)原有通風(fēng)井、逃生通道等，避免斜井回填，以降低造價(jià)。

項(xiàng)目結(jié)合圍巖及工法開展工期籌劃，識(shí)別了2 個(gè)關(guān)鍵段落，即雙側(cè)壁導(dǎo)坑段與匝道加寬段。雙側(cè)壁導(dǎo)坑段位于穿山隧道出口端，工效僅為20m/月，雙側(cè)壁段長(zhǎng)約312.4m，工期15.6 個(gè)月。雙側(cè)壁導(dǎo)坑段工效緩慢，嚴(yán)重限制了施工進(jìn)展。匝道加寬段位于隧道中部，加寬段隧道結(jié)構(gòu)在335m 長(zhǎng)度內(nèi)變換11 次。非標(biāo)準(zhǔn)斷面短且多，該處二襯臺(tái)車需頻繁拆裝改造，耗時(shí)嚴(yán)重，進(jìn)一步降低了施工工效。因此，提前對(duì)2 個(gè)關(guān)鍵段落開展施工、縮短工期，是化解工期風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)鍵任務(wù)。

項(xiàng)目通過精確工期計(jì)算與合理選址，確定斜井于2 個(gè)關(guān)鍵段落中間進(jìn)洞，并提出專業(yè)且完善的斜井方案。斜井繞過工效緩慢的雙側(cè)壁導(dǎo)坑段，向小里程掘進(jìn)，擺脫雙側(cè)壁導(dǎo)坑段的限制，提前釋放產(chǎn)能，向大里程掘進(jìn)，在山海路南斷面交付后，對(duì)雙側(cè)壁導(dǎo)坑段形成對(duì)打，縮短工期。關(guān)鍵段落示意如圖4 所示。

圖4 關(guān)鍵段落示意圖（單位：m）

2.3 斜井保障措施

在執(zhí)行層面，發(fā)揮斜井控制工期的功能，需結(jié)合項(xiàng)目特點(diǎn)，從時(shí)間、技術(shù)角度建立目標(biāo)控制點(diǎn)，作為進(jìn)度目標(biāo)經(jīng)濟(jì)性控制的重點(diǎn)，同時(shí)應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化過程管理，確保斜井工程順利開展[5]。

2.3.1 斷面移交時(shí)間

設(shè)置清晰的斷面移交節(jié)點(diǎn)目標(biāo)，是PPP 模式下聯(lián)合各方化解工期風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)。以增設(shè)斜井的方式化解工期風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)當(dāng)設(shè)定斜井功能生效的前置條件，項(xiàng)目考慮增設(shè)斜井后的施工條件倒排工期，確定各斷面最晚移交時(shí)間，聯(lián)合各方達(dá)成共識(shí)，促進(jìn)穿山隧道整體斷面盡早交付。增設(shè)斜井后工期籌劃如圖5 所示。

圖5 增設(shè)斜井后工期籌劃

2.3.2 技術(shù)成果移交時(shí)間

地質(zhì)條件是影響隧道建設(shè)進(jìn)度的關(guān)鍵因素，“不可預(yù)見的地質(zhì)條件”是項(xiàng)目工期延誤的重要原因，準(zhǔn)確的地勘報(bào)告對(duì)隧道工期管理極為重要[6]。增設(shè)斜井應(yīng)當(dāng)重視補(bǔ)勘工作，明確補(bǔ)勘需求、補(bǔ)勘成果、設(shè)計(jì)成果、圖審成果等出具的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，同步落實(shí)合同、協(xié)議簽訂，以及施工資源準(zhǔn)備，保障施工圖紙按期出具，并開展斜井實(shí)體化建設(shè)。

2.3.3 過程管理

由于城市地上建筑、設(shè)施、管線等障礙物較多，市政隧道地質(zhì)勘察工作相對(duì)困難，容易存在應(yīng)勘未勘的現(xiàn)象。為確保安全、高效地開展斜井工程，在設(shè)計(jì)、技術(shù)管理方面，需要預(yù)留工期管理接口，建立靈敏高效的設(shè)計(jì)變更管理體系，開展超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，及時(shí)識(shí)別掌子面前方地質(zhì)情況，對(duì)地質(zhì)情況提前開展對(duì)策研究，必要時(shí)可以及時(shí)調(diào)整圍巖等級(jí)、優(yōu)化工藝、減少工序來提高工效，保障工作面連續(xù)使用。

3 結(jié)論

由于征拆規(guī)劃等諸多原因，市政隧道工作面往往“易減難增”。在PPP 模式下，通過增設(shè)斜井化解工期風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)計(jì)管理者應(yīng)在充分進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)可行性分析的基礎(chǔ)上兼顧外部協(xié)調(diào)與保障措施，發(fā)揮投資效能。

其一，在PPP 模式下，以設(shè)計(jì)變更方式控制工期，應(yīng)當(dāng)進(jìn)行充分的必要性論證，凝聚各方共識(shí)。必要性論證應(yīng)當(dāng)將工程障礙統(tǒng)一到時(shí)間尺度上，通過倒排工期、走訪、調(diào)查、推演等方式，客觀、直觀地論證設(shè)計(jì)變更的必要性。

其二，增設(shè)斜井是應(yīng)對(duì)長(zhǎng)大市政隧道工作面移交緩慢、缺少引發(fā)的工期風(fēng)險(xiǎn)最直接有效的措施，斜井的選址、設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)統(tǒng)籌斜井場(chǎng)地征拆遷改難易度與隧道工期目標(biāo)，并結(jié)合項(xiàng)目實(shí)施條件與成本考慮其綜合效益，可以通過拓展斜井使用功能，如將斜井用于運(yùn)營(yíng)通風(fēng)、逃生通道、設(shè)備機(jī)房等，以提高投資效益。

其三，以設(shè)計(jì)管理化解工期風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)保持適度的前瞻性和可執(zhí)行性。通過工期籌劃，提前預(yù)測(cè)工期障礙，并設(shè)定清晰明確的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。在過程中，建立高效靈敏的設(shè)計(jì)變更管理體系，力求從設(shè)計(jì)端化解工期風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)情況及時(shí)研判決策。通過設(shè)計(jì)優(yōu)化，確保安全、高效地開展斜井工程。