浅谈隧道施工中成本控制

摘要:隧道工程总成本中材材料费通常占到50～60%,机械费通常占到15～20%,而材料费中的混凝土费用要占总材料费用的70%左右。因此如何降低材料费和机械费是控制隧道成本的关键两方面,而减少超挖、加快施工进度及提高机械使用效率对降低材料费用和机械费用有着至关重要的作用,为此,本文针对库俄铁路SK标却勒塔格二号隧道出口从超欠挖控制、加快施工进度及提高机械使用效率三方面对控制隧道成本做浅显交流。

关键词:隧道 成本 控制

1、工程概况

库俄铁路SK标位于新疆维吾尔自治区库车县境内,却勒塔格二号隧道位于库车县城北侧约21Km左右,全长5345m,隧道设计为II级铁路,设计时速80Km/h,出口工区单口掘进长度2204m,开挖断面50m2左右,衬砌前路面宽566cm(III级围岩),衬砌后路面宽480cm。

2、精心策划

正确的策划是决定工程成败的关键,项目中标后,公司成立以总经理为组长的策划小组(组员包括公司副总及各系统部门负责人),亲临现场,对本项目进行精心策划,项目根据公司策划会内容进行详细安排,主要如下:

2.1 合理资源配置

⑴ 劳动力配置

出口工区开挖队、综合队实行以职工牵头工费承包、出渣运输采用引进社会资源整体承包,机械队除出渣运输外实行按量考核且与前勤挂钩的管理模式。

工区组织机构框图见图1:

⑵设备配置

公司策划小组经过现场察看、精心思考、反复比较最终决定本隧道采用无轨运输,主要设备配置如表1所示:

2.2 主要施工方案确定

根据公司策划会要求,出口工区开挖采用人工手持风钻钻爆法开挖,出渣采用无轨运输:ZL50C装载机装运、自卸汽车运输,仰拱采用栈桥法全幅施工,衬砌采用12m长模板台车拱墙、边墙分开施工,混凝土运输采用6m3罐车。

3、现场施工控制手段和方法

3.1 超欠挖控制

⑴精确测量放样

出口工区提出的口号是开挖控制尺寸没有施工误差超挖部分,只有局部欠挖处理或规范内的局部欠挖。这样一来一是需要较好的仪器;二是需要较好的测量水平;三是需要很强的责任心;四是需要测量人员勤检查及时反馈。为了提高测量精度,出口工区配置了1台徕卡402全站仪,施工放样采用三维坐标法,用此方法绘出的掌子面开挖轮廓线可精确到5mm内。测量放样完成后,测量主管现场对超欠挖情况进行交底与签认(施工员、工班长及超欠部位当事人)确认,交底未完成前禁止所有钻爆作业,以利开挖班相关人员明白自己作业区内超欠情况,交底完成后开挖班根据上一循环超欠情况及时调整本循环钻眼角度,以确保本循环钻爆质量。

通常施工过程中钻爆人员风钻沿着上循环岩面行走,如此就不可避免造成:上循环欠下循环必超、上循环超下循环必欠。此制度执行以来收到了良好的效果,钻爆人员在钻爆前很清楚风钻行走轨迹的超欠情况,对欠的及时处理,对超挖部分控制风钻与岩面的距离,超欠挖得到了良好的控制。

⑵ 测量成果及时反馈及时调整

超欠挖情况通常与围岩软硬、钻爆人员技术水平、开挖现场空间、爆破水平等因素有很大关系,这就造成了爆破后的断面与测量所放样的断面之间存在一定差异,出口工区根据前一段数据得出每开挖循环平均超挖基本在5cm左右,因此实际断面放样过程中按设计断面减5cm进行控制,所有超欠均由测量组提供准确数据后与班长、当事人、施工员会签,成立第一手原始资料后上报工区主任和技术主管以便决策。工区主任和技术主管根据测量组及时反馈的资料数据进行各方面的分析和查找原因,最后作出调整,即使只有1cm偏差也要及时调整,这样即避免了大面积的超欠,又保证了工程的质量,同时也控制了工程的成本。

⑶ 周边眼间距及超欠挖考核

众所周知:隧道开挖超挖部分必须用同标号混凝土回填,本隧道按每延米平均超挖10cm,隧道全长5345m,则用于超挖部分回填方量为1.1万m3,本项目衬砌混凝土成本价格约400元/m3,则本隧道仅用于超挖回填部分的混凝土成本价就高达440万元,为了更好控制超挖,出口工区制定了以下4条卡死制度;

①周边眼间距不超过40cm;

周边眼间距是控制光面爆破成型的关键控制指标之一,为了更好控制爆破成型效果,工区严格控制周边眼间距,安排专人负责对周边眼间距进行检查, 技术主管进行复查,对周边眼间距超过40cm的当事人及当班施工员,按每个炮眼每超1cm罚款100元,以此累加,上不封顶。

②超挖不允许超过10cm,欠挖超过5cm的下循环必须处理;

对超挖超过10cm的部位,超挖方量折合成同标号混凝土方量,由施钻当事人及当班施工员按混凝土价格赔偿。

超欠挖统计由测量主管负责,技术主管负责校核。

周边眼间距及超欠挖统计情况的奖惩每周五生产会进行通报并兑现。

③连续三次被处罚的个人必须停工学习,停工期间停发所有工资,同时当事人必须跟班学习,至少三天,学习完后要有技术较好的员工或班长担保方可上班,如仍不能胜任工作,将调离本岗位。

④由于测量原因造成的超挖,损失全由测量人员负责,所有超欠均由测量组提供准确数据后与班长、当事人、施工员会签,成立第一手原始资料后以便决策。

⑷ 每日混凝土消耗情况及时反馈

为了对测量数据进行校核,出口工区对喷射、仰拱、填充、边墙及二衬等部位混凝土消耗情况进行严格管理,安排专人每日分上午9点晚上9点两次将混凝土使用情况上报工区主任及技术主管,通过对近一阶段的数据分析显示:出口工区混凝土消耗量与设计量基本吻合,达到了基本零超挖的状态。

3.2施工进度管理

⑴ 开挖工序循环时间及循环进尺考核

为了加快工程进度,工区结合类似工程经验及本工程前期实际情况,制定了严格的循环时间考核奖罚标准,各班组现场签认时间,如衔接脱节或认为耽误由当事人签认并负责,而且现场施工员是一循环一交班,不完不下班。并且还要在规定时间内,否则,超一分钟处罚五元。具体工序循环时间考核标准见表2:

工序循环时间及循环进尺考核自执行以来,极大提高了参战员工的积极性,施工现场常见测量组背着仪器跑步上班、响炮前出渣车辆在洞口排队等候、钢筋网挂设尚未完成喷浆班已准备好机具、材料原地待命等等,工程进度也屡创新高,连续7个月平均月进尺240m以上,最高月进尺271m。

⑵ 交通运输管理

因本隧道衬砌前路面宽仅566cm(III级围岩),衬砌后路面宽仅480cm,衬砌后地段只能是单行道不能满足错车要求。因此,如何提高运输效率是决定本隧道成功的关键。

为了解决车辆错车、调头,工区根据公司策划会及项目总体规划要求:在每个大避车洞处(大避车洞每150m设置1个)预留2组二衬暂不施做(未施做二衬地段可满足车辆错车需求),并将大避车洞扩挖之适当高度和深度以满足车辆调头,从而较好地解决了运输车辆洞内错车和调头问题。具体下图2。

为降低洞内运输车辆错车干扰,保证安全运输,实现洞内运输流水化作业,出口工区在隧道内每个大避车洞处(错车处)均设置醒目提示和限速警示标识,使运输车辆行驶过程中能正确判断出对面车辆位置(是否过错车处)。同时对所有驾驶人员严格要求,遵循现出后进的原则,先通过错车处的车辆继续行走,需错车车辆在错车道处靠边停车,并主动关闭大灯,以示意对面车辆前行。

正常情况下最靠近掌子面处大避车洞作为出渣车辆调头使用,车辆调头后倒车至掌子面附近,如遇特殊情况下掌子面处大避车洞无法满足调头需要,现场施工员会及时联系洞口值班人员通知运输车辆,以避免掌子面无法调头浪费时间。

正常运输过程中掌子面附近可停放2～3辆出渣车,洞口处遵循先出后进原则,避免了洞内运输车辆过多对运输造成干扰。掌子面装运出现异常情况时,现场施工员会及时通知值班室暂停洞外车辆的进入和阻止洞内车辆往掌子面驶入。

衬砌混凝土浇筑通常情况下会对交通运输造成一定干扰,为了降低这种干扰,工区主要管理人员经过反复思考,结合现场实际情况,合理安排浇筑顺序及输送泵摆放位置,最大程度减轻洞内交通压力,又确保了二衬混凝土的及时浇筑。混凝土罐车与输送泵摆放位置及二衬浇筑顺序见下图3:

3.3 机械设备管理

空压机、通风机、拌合站、罐车、装载机、挖机等所发生的费用是机械费用中的主要部分。这里主要介绍对这些机械设备的管理。

⑴ 空压机、通风机管理

空压机、通风机是隧道施工作业的两个最大用电户,出口工区配置20m3空压机5台、110KW通风机组一套,合理使用和严格控制开、关时间是提高机械使用效率,控制电费支出、减少成本投入的关键所在。工区自开工以来对空压机、通风机使用实行严格管理程序,一是根据隧道施工需要、严格控制开、关时间,坚持“谁通知,谁负责,谁使用谁签认”(正常情况仅施工员有通知开关权限)的管理原则,二是加强过程控制和管理,尤其是对风水管的安装,绝不允许任何地方出现漏风、漏水的情况发生,隧道自开工以来因电力一直不足,开挖时仅能保证2台20m3空压机正常运转,待高压风管长度超过2000m时,2台20m3空压机仍可满足掌子面12台风钻作业。

在成本方面,出口工区开挖每方用电在2度左右、喷砼每方用电30度左右。通风每延米用电在25度左右。

⑵ 拌合站管理

为了控制拌合站成本,工区每周根据混凝土方量对拌合站进行一次统计,并在每周成本会上进行讨论、分析,对用电不正常的情况认真分析原因,并给出切实有效的措施避免后期造成不必要的浪费。根据出口工区近期一段时间的统计数据显示:拌合系统搅拌每m3混凝土消耗电约0.65度。通过这种管理手段对各种设备从纵向、横向分别有对比,操作司机在使用过程中都会特别注意去控制成本,减少不必要的浪费,从意识上主动去控制成本。

⑶装运设备管理

装运设备包括挖机、装载机、罐车(出渣车辆为外包),工区对挖机、装载机采用按小时考核油耗、对罐车采用按单方油耗的标准进行考核,同时各种设备要求驾驶员禁止私自用车,违者严肃处理。通过这种管理手段对各种设备从纵向、横向分别有对比,操作司机在使用过程中都会特别注意去控制成本,减少不必要的浪费,从意识上主动去控制成本。

出口工区截至目前罐车运输混凝土每m3消耗油料约0.75Kg、洞外装载机每小时消耗油料约10Kg、洞内装载机每小时油耗约11Kg,挖机每小时油耗约8Kg。

⑷设备维修管理

出口工区在设备维修方面程序如下:

司机报修 机械主管检查 修理班修理验收 签认

操作司机发现设备有故障后及时填写设备报修单交至机械主管,机械主管根据故障情况安排修理班定人定时修理,修理完成后机械主管同操作司机一同对维修情况进行验收,验收合格后操作司机、修理班长、机械主管三方会签维修所用的配件。

3.4管理人员每日巡检

为了及时了解并解决现场存在的问题,工区成立了以工区主任为组长的检查小组,组员包括:技术主管、队长、各系统部门主要负责人、及辅助班组班组长等。坚持每天早上9点在隧道口集中,分别对与之相关的工作,徒步从洞口出发,沿线检查至掌子面,发现问题,现场解决处理。

巡视过程中成洞地段主要检查沿线风水管线是否有破损、照明及信号灯具是否有损坏,如若有损坏检查组立即要求相关班组立即整改,以最短时间将损坏处修复。

模板台车至掌子面处为检查的重点,安全、质量、文明施工及施工中的各种工序间的干扰问题等均集中在该段,为此,检查小组实行对口现场签认制度,即:巡视小组人员主动找到现场施工的工班长及施工员,工班长及施工员凡近期内需要巡视小组人员解决的问题双方予以签认。签认资料每周汇总一次,由技术主管负责检查。

自每日检查巡视工作开展以来,解决问题的速度明显提高,一些以前不容易被发现的问题也在巡视中被检查出来并得到很好的解决,为项目快速施工提供了良好的环境。

3.5各种相关会议

⑴周例会

为了及时对上阶段工作进行总结和对下步工作进行安排,工区每周五召开一次生产会,会议由工区技术主管主持,工班长以上管理人员参会。会上分工班对上周完成情况进行总结,分析施工中存在的问题,并提出为了完成下周的生产任务需要工区给解决哪些问题,工区领导根据问题安排对口部门给予解决,工区无法解决的向项目领导汇报,由项目领导给予解决。

⑵成本分析会

为了及时让工区主要管理人员了解工区成本控制情况,工区每周二召开一次成本分析专题会,会议由工区技术主管主持,工区领导、各系统部门负责人、作业队长、施工员、开挖班长等人参与。会议主要分析上周超欠挖情况、火工品消耗情况、循环进尺情况、周边眼间距超标情况、各种机械设备电、油的消耗情况、各部位混凝土消耗情况、及各种主材消耗情况等。

4、结语

却勒塔格二号隧道出口自加强现场施工控制以来,实现了连续高产、稳产的局面、实现了“零超挖”的控制目标,同时材料及机械方面也得到了很好的控制。

本文提及的一些现场施工控制手段和方法均是日常管理中很常用的,却勒塔格二号隧道出口之所以能利用常用的手段和方法达到了预期的控制目的。其主要原因是:贵在坚持。出口工区自各项制度制定以来在执行过程中逐渐改进与完善,并始终坚持,通过制定的制度严格考核,在制度面前一视同仁,最终达到了预期的效果。

参考文献

[1]《新建铁路库车西至俄霍布拉克支线控制工程SK标实施性施工组织设计》,(2008.11)