0 引言
近几年，广州城市电力建设需要大量建设电力隧道，隧道城规截面多数为4.1米、6米外径的盾构隧道，以及3.6米、4.1米外径的顶管隧道。
广州供电局在开展隧道工程计价时发现，现有定额体系中与之对应的计价依据不够充分，定额套用子目有所缺失，参考套用其他子目容易产生工程造价纠纷、延误项目进度以及相关建造费用不可控等情况，严重影响项目建设的正常推进。
为了合理确定工程造价，完善现有隧道建设工程综合定额，根据中国南方电网有限公司定额站《关于下达2019年预算的通知》，本文针对广州地区常规截面盾构及顶管电缆隧道补充等额及费用的研究，为隧道工程造价确定与控制提供参考和借鉴。
1 隧道施工盾构法介绍
1.1 盾构法的工作原理
图 1 盾构工作原理图
盾构的工作原理，是由一个钢结构组件沿隧道轴线边向前推进边对土壤支护。这个钢结构组件的壳体称“盾壳”，盾壳对挖掘出的还未衬砌的隧道起着临时支护的作用，承受隧道周围土层的土压、承受地下水的水压以及将地下水挡在盾壳外面。挖掘、排土、衬砌等作业均在盾壳的掩护下进行。
盾构法施工由以下四个主要步骤组成:
第一，在置放盾构机的地方砌筑一个垂直井，再用混凝土墙进行加固，作为盾构机的始发井；
第二，将盾构机组装在井底，并装配相应的千斤顶；
第三，用千斤顶之力驱动井底部的盾构机往水平方向前进，形成隧道；
第四，将开挖好的隧道边墙用事先制作好的混凝土衬砌加固，地压较高时可以采用浇铸的钢制衬砌加固来代替混凝土衬砌。
隧道工程盾构法施工中，一般采用以预制管片拼装的圆形衬砌，亦可采用挤压混凝土圆形衬砌，必要时可增加浇筑一层内衬砌，形成防水功能良好的双层衬砌。
1.2 盾构法的工艺及工料分析
盾构法施工流程包括：土层开挖、盾构的始发和到达、盾构的掘进、衬砌、注浆等，这些工序流程均应及时而迅速地进行衔接，不能长时间停顿，以免增加地层的扰动和对地面、地下构筑物的影响。
采用盾构法施工时，首先要在隧道的始端和终端开挖基坑或建造竖井，用作盾构及其设备的拼装井和拆卸井，特别长的隧道，还应考虑设置中间检修工作井。拼装和拆卸用的工作井，其建筑尺寸应根据盾构装拆的施工面要求来确定。拼装井的井壁上设有盾构出洞口，井内设有盾构基座和盾构推进的后座。井的长度，除了满足盾构机井内安装的要求外，还要考虑盾构机推进出洞时，拆除洞门封板和在盾构机后面设置后座，以及垂直运输所需的空间。中、小型盾构机的拼装井长度，还要考虑设备车架转换的工作面。井的宽度一般应比盾构机直径大1.6~2.0米，以满足铆、焊等操作面要求。当采用整体吊装的小直径盾构机时，则井宽可适当减小。盾构机在拼装井内拼装就绪，经运转调试后，就可拆除出洞口封板，盾构机推出工作井后即开始隧道掘进施工。盾构机拆卸井设有盾构进口，井的大小要便于盾构机的起吊和拆卸。
2 隧道施工顶管法介绍
2.1 顶管法的工作原理
顶管法是指隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种非开挖式施工方法。
在施工时，通过传力顶铁和导向轨道，用支承于基坑后座上的液压千斤顶将管压入土层中，同时挖除并运走管正面的泥土。当第一节管全部顶入土层后，接着将第二节管接在后面继续顶进，这样将一节接一节将管子顶入，做好管与管的接口衔接，建成涵管。
顶管法适于修建穿过已成建筑物、交通线下的涵管或河流。顶管按挖土方式的不同分为机械开挖顶进、挤压顶进、水力机械开挖和人工开挖顶进等工法。
图 2 顶管工作原理图
顶管施工就是借助于主顶油缸以及中继间的顶进力，把工具管或顶管掘进机从工作井内穿过土层一直项进到接收井内吊起。与此同时，把紧随在工具管或掘进机后的管道埋设在两井之间。完整的项管施工主要包括以混凝土管、运输车、扶梯、主项油泵、 行车、安全扶拦、润滑注浆系统、操纵房、配电系统、操纵系统、后座、测里系统、主顶油 缸、导轨、弧形项铁、环形顶铁、机头等。
2.2 顶管法的工艺及工料分析
顶管法施工的基本工艺为:测量放线—设置顶管工作井—-设置平台—安装后背—铺设道轨— 顶镐、顶铁、油泵就位—复测高程及中心线—安装钢管—开挖管前土方—项进—复测、矫正—管道中心线—工作井回填，如下图所示。
图 3 顶管基本工艺图
施工时，先制作顶管工作井及接收井，作为一段顶管的起点和终点，工作井中有一面或两面井壁设有预留孔，作为顶管出口，其对面井壁是承压壁，承压壁前侧安装有顶管的千斤顶和承压垫板( 即钢后靠)，千斤顶将工具管顶出工作井预留孔，而后以工具管为先导，逐节将预制管 节按设计轴线顶入土层中，直至工具管后第一节管节进入 接收井预留孔，施工完成一段管道。为进行较长距离的顶 管施工，可在管道中间设置一至几个中继间作为接力顶进, 并在管道外周压注润滑泥浆。顶管施工可用于直线管道，也可用于曲线等管道。
顶进工作井的井内布置：井内布置内容主要包括前止水墙、后座墙、基础底 板及排水井等。后座要有足够的抗压强度，能承受得了主顶千斤顶的最大顶力。前止水墙上安装有洞口止水圈，以防止地下水土及顶管用润滑泥浆的流失。在顶管工作井内，还布置有工具管、环形顶铁、弧形顶铁、基坑导轨、主顶千斤顶及千斤顶架、后靠背。其中主顶千斤顶及千斤顶架的布置尤为重要, 主顶千斤顶的合力的作用点对于初始顶进的影响比较大。
3 测算补充定额的方法
3.1 补充定额子目划分基本原则
本次补充定额划分主要参考广东省2018年建设工程计价依据相应专业册对应章节的划分方式，按照工作内容进行划分。
通过分析广东省2018年建设工程计价依据相应专业册对应章节的子目，各相关定额在工作内容方面是完整统一的,只是由于管径大小不同,工机料消耗量基本为线性关系。个别工作内容对应的子目是不分管径综合考虑的。
根据隧道盾构与顶管本身的特点、施工工艺以及对应的定额工作内容，参考对应专业册章节内容,确定盾构与顶管的主要材料、机械，如下表：
表1 盾构与顶管的主要材料、机械表
根据上述确定的工作内容、项目划分、计量单位和计量规则、以及主要的材料、机械种类规格，按定额编制的各种要求，参考对应专业册章节内容,确定本次补充定额的估价表形式。
根据提炼的盾构及顶管施工特点，选择正常及有代表性的部分施工记录，结合市场调研数据初步确定施工效率，再结合理论分析和相关统计数据，设定初步消耗量，经套价复核及修正，综合平衡市场价格及实际成本，修正定额水平，设定最终消耗量。
经收集到的详细的广州供电局项目数据，提炼了部分施工较连续、记录了对应时间具体消耗量的施工记录样本，再经比较，分析，录入，汇总形成有代表的施工记录数据。
根据建设工程施工机械台班费用编制规则（增值税版）2016计算规则，计算台班单价。
台班单价=折旧费+检修费+维护费+安拆费及场外运费+人工费+燃料动力费+其他
4 隧道施工盾构法、顶管法施工人材机消耗量统计
4.1 隧道施工盾构法人材机消耗量统计
盾构法工料机消耗量：盾构机掘进劳动力安排按两班制考虑人员安排，（工作6天，休息1天）不间断施工配置三套班组。主要材料消耗量，见下表:
表2 主要材料消耗量表
施工人员配备情况，见下表：
表3 施工人员配备表
主要设备消耗量，盾构机造价约2800万，1米租金3600元。推进速度10～30mm/min。龙门吊造价74万元，每月租金8000元，见下表：
表4 主要设备消耗量表
4.2 隧道施工顶管法人材机消耗量统计
顶管工机料消耗量：初始顶进时顶进速度一般控制在20~50mm/min，正常顶进时顶进速度控制在50～150mm/min，如遇正面障碍物，应控制在10mm/min以内。初始顶进时出土量一般控制在理论出土量的95%左右，正常情况下出土量控制在理论出土量的98%～100%，见下表：
表5 顶管主要施工人机料消耗统计表
5 隧道施工补充定额子目应用造价水平
5.1隧道盾构法补充定额子目应用造价水平
参照《广东省轨道交通工程综合定额(2018)》中的相关定额，结合电力隧道盾构工程的实际情况，隧道盾构工程定额需补充的的工作内容为：盾构机安装、拆装；车架安装、拆装；土压平衡式盾构掘进；泥水平衡式盾构掘进；空转保压；预制钢筋混凝土管片制作；管片密封条与嵌缝；柔性接缝环；复环管片拆除；隧道内管线路拆除。
通过分析，大量数据显示：管径4500圆形盾构工机料比定额管径6000消耗量减少5% 。同一项目测算补充定额和原定额造价水平，应用补充定额的工程造价比原定额工程造价减少约5%。
5.2顶管法补充定额子目应用造价水平
参照《广东省市政工程综合定额(2018)》中的相关定额，结合电力顶管工程的实际情况，顶管工程定额需补充的工作内容为：泥水平衡顶管机械及附属设施安拆;中继间安拆;顶进触变泥浆减阻;泥水平衡顶进。
通过分析，大量数据显示：管径3800与管径4100工机料消耗量分别比定额管径3500消耗量增加2.5%与5%。
5.3补充定额与原有定额的造价水平对比
本次补充定额，是作为我省2018建设工程计价依据城市轨道与市政定额的补充。因此，管理费、利润等相关费用按相关专业定额册要求计取不含税完全综合单价。管理费、绿色安全文明施工措施费、其他项目费、利润与税金费用，分别按照所属原专业定额册章节的规定执行。
按照以上原则修正单价后进行测算比较。选取市场中标价,并按标书计取所有税费后计取不含税完全综合单价。收集到的市场中标价大部分略高于本补充定额价,高出幅度为5%。
特别说明的是，本次补充定额采样数据为电力工程已完成项目统计数据，未考虑相关工艺日益成熟充分竞争后的价格下行趋势；补充定额定额测算项目中，主要的设备均为国产设备，为合理确定台班单价。
6 补充定额编制应用总结
本次补充定额编制工作以深入细致的调研为基础，专门成立了研究小组。首先，走访了隧道工程施工和设计方面具有丰富经验和较高技术水平的单位，详细了解 4.1 米、6 米外径的盾构隧道，以及 3.6 米、4.1 米外径的顶管隧道的设计特点，掌握了大量的隧道施工工艺、施工管理、计价方法等方面的知识；然后考察了多个省内相应项目，收集了大量翔实有效的施工和计价方面的资料，对其计价差异有了初步的认识，为本专题研究的开展打下了坚实的基础。
依托《广东省城市轨道交通工程综合定额（2018年）》和《广东省市政工程综合定额（2018年）》，分析4.1 米、6 米外径的盾构隧道以及 3.6 米、4.1 米外径的顶管隧道的设计、施工特点，根据调研资料，采用定额基价调整、定额含量调整、实测工机料含量等方法，按照科学、合理、实事求是的原则，经过反复的测算、修正，从而编制出适用的定额子目。本次补充定额，是作为我省2018建设工程计价依据城市轨道与市政定额的补充。因此，管理费、利润等相关费用按相关专业定额册要求计取不含税完全综合单价。管理费、绿色安全文明施工措施费、其他项目费、利润与税金费用，分别按照所属原专业定额册章节的规定执行。
按照以上原则修正单价后进行测算比较。选取市场中标价,并按标书计取所有税费后计取不含税完全综合单价。收集到的市场中标价大部分略高于本补充定额价,高出幅度为5%。特别说明的是，本次补充定额采样数据为电力工程已完成项目统计数据，未考虑相关工艺日益成熟充分竞争后的价格下行趋势；补充定额定额测算项目中，主要的设备均为国产设备，为合理确定台班单价。通过测算与验证,补充定额子目基本符合市场价格水平,且理论基础数据充分。
本次研究成果预期目标“采用隧道盾构系列定额补充子目，隧道工程造价费用整体下浮约3%-5%。采用隧道顶管系统定额补充子目，扩大口径的顶管工程造价费用较上一成级，整体上升约5%-10%。”，本次研究成果已成功达成目标，盾构系列定额造价下降5%，扩大口径顶管上一成级，造价上升2.5%。
本次研究成果推广应用情况，根据关于印发《广东省市政工程综合定额盾构及顶管隧道工程补充子目的通知》（粤标定函〔2020〕119号），研究成果已经被广东省建设工程标准定额站公布下发，该成果作为广东省建设定额的补充，地区适用范围主要是广东省，施工工艺适用范围，全国可参考执行。
盾构、顶管补充定额的制定是建设市场的市场需求，本次研究成果可以有效规范建筑市场的价格，完善造价定额体系，对工程的造价确定和控制具有重要的参考和借鉴意义，同时具有良好的社会和经济效益，以及广阔的应用前景。
参考文献
[1] 参考文献内容:余彬泉、陈传灿，顶管施工技术，出版地：人民交通出版社
[2] 陈馈、洪开荣、焦胜军，盾构施工技术，出版地：人民交通出版社股份有限公司
[3] 陈馈、王江卡、谭顺辉、廖小春，盾构设计与施工，版地：人民交通出版社股份有限公司
[4] 洪开荣，盾构与掘进关键技术，版地：人民交通出版社股份有限公司
[5] 广东省市政工程综合定额（2018），版地：广东省建设工程标准定额站
作者简介
陆汉东，1976年出生，男，籍贯广州，学士学位，全国注册一级建造师、注册安全工程师、电气及自动化工程师，主要从事技术经济管理、工程项目管理工作；
胡龙，1982年出生，男，籍贯湖南，硕士学位， 高级经济师，全国注册造价师，主要研究技术经济方面；
陈伟哲 ，1983年出生，男，籍贯佛冈，硕士学位，高级经济师、全国注册造价师，主要研究技术经济方面；
梁敏欣，1978年出生，女，籍贯广州，双学士学位，高级经济师、全国注册造价师、中国南方电网高级培训师，主要从事基建造价管理、造价信息化管理及造价管理培训工作。
