隧道凍結法施工成本管理措施探究

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摘要：對于現代化隧道工程來說，凍結法是推動其得以順利開展的關鍵技術。但是，由于凍結法在我國長期缺乏良好的成本管理措施，導致相應的效果不理想，尚未形成完善的管理模式，給隧道施工造成了一定的阻礙。對此，文章以港珠澳大橋拱北隧道為背景，圍繞凍結法成本管理展開探討，在總結具體問題的基礎上提出了針對性的解決措施，以便更好地為成本管控提供指導，給隧道施工創設優良條件。

關鍵詞：隧道工程；凍結法；國有企業；成本管理

凍結法的突出特點在于機械化水平高，但卻沒有對競爭者的準入資格提出相匹配的要求，因此在激烈競爭的大環境下，民營企業的靈活性往往更能有效地發揮出成本體制的優勢。對此，國有企業要實現持續發展，就必須突破技術壁壘，全面做好成本管控工作，盡可能地降低成本，以進一步提升企業的效益性。

一、工程概況

拱北隧道暗挖段施工環境復雜，下穿拱北口岸限定區域，縱觀國內工程狀況，為首座曲線管幕法施工隧道，基于工程實際情況，確保曲線管幕施工質量至關重要。根據暗挖段施工環境，采取的是“管幕+凍結法”相綜合的方式，單根管慕平均長度257.927m，分別設置在緩和曲線與圓曲線上（對應曲率半徑介于885.852m～906.298m），各管幕直徑均為1620m，本次施工中總量為37根。由多個4m長節段構成，采取的是F型承插口連接方式，不同壁厚的管幕數量不盡相同，24mm的19根，20mm的18根。設置試驗管，其布設標高介于-1.02m～-3.9m，埋深7m～8m。

二、凍結管的布置設計

凍結模式遵循的是“縱向分區、橫向分塊”的基本原則，并在此基礎上合理控制凍土帷幕體積。具體設置方式為：奇數頂管處采取的是橫向5臺階、縱向3大區的方式；偶數管內異形管處理時，需充分考慮到臺階開挖與縱向距離，在此基礎上選擇合適時機啟閉鹽水循環，盡可能降低凍結施工所需成本。頂管施工采取兩種方案相綜合的形式，即充填或不充填處理，具體為相間布置的方式；通過對設計圖的分析，奇數頂管處采取充填措施，并于兩腰部分別設置凍結管，為提升凍結效果，較為可行的是無縫鋼管材料；在規格方面，凍結管長255m，本工程共使用到36根。設置纖維管，在其作用下有效控制凍結帷幕范圍，具體設置區域以靠近頂管外邊緣處為宜，各管長均為255m，此環節使用總量為18根。基于上述方案，部分頂管內并未采取充填混凝土措施，以設計方案為準，合理設置異形凍結管（通過焊接的方式與頂管內壁有效連接，以便形成具有良好密封性的腔體結構），以實際開挖作業時間為準，在前30天異型管便要凍結，通過此方式緩解空氣對流現象，降低對凍土的不良影響。凍結管長度均為255m，此處共使用到36根。

三、凍結運行方式設計

（一）凍結運行方式

控制凍土帷幕體積，在此基礎上盡可能降低成本，確定合理的凍結運行方式，具體做如下分析。綜合考慮開挖工序與設計方案中對于頂管尺寸的要求，向填有混凝土的頂管內設置凍結管，在此基礎上再向凍結管內安裝工供液管，當設置好兩根凍結管后，將會形成3個凍結回路，且彼此處于相對獨立的狀態，具體示意圖如圖1、2所示。余下未填混凝土的頂管，需設置適量干管及16個彼此相互獨立的回路，通過電控三通閥的作用可以得到具有相互獨立的凍結區域，總量為16個。

（二）凍結控制施工順序

為了有效控制凍土體積，通常會考慮使用暗挖方案，即在橫斷面上有效處理凍土帷幕，使其形成5個單獨區域。做好開挖之前的準備工作，啟動圓形凍結管內的1～3區回路，經過60天的凍結處理，并在此基礎上再開啟異形管，讓其能夠有效凍結30天。處理完上述步驟后，技術人員要檢測凍結帷幕厚度，并在保證符合設計標準的前提瞎進入到開挖環節，一般采取的是5臺階10步的方式：要求各臺階都設置工字鋼支撐結構，并隨即施作襯砌，控制好二次襯砌的位置，該結構與初期支護面間距為5m；當結束二次襯砌施工作業后，便要設置中板并施作三次襯砌；經開挖使得東西作業距離均達到84m，且1、3區二襯施工符合質量要求后，便要暫停1、3區的凍結。在整個凍結過程中，需密切分析凍土帷幕厚度，若達到了設計限制，需隨即啟用限位管，在其作用下可達到控制凍土帷幕持續發展的效果。

四、影響成本的主要因素

相較于常規工程項目而言，凍結法施工中涉及到的要素較多，如水文、施工現場管線等均會對施工質量造成影響，這相應地提升了成本控制的難度。

（一）成本構成復雜

從工作內容的角度來看，凍結法主要體現在造孔、凍結系統設置、開挖、支護等多個環節中。但若從專業角度分析，則體現在機電、土方、鋼筋模板等多個層面。總體而言，該工程涉及到的專業較多，管理難度也隨之提升，這并不利于成本控制。（二）勞務隊伍多采用凍結法施工時，工作量會相對較大，因此易出現勞務分包多的情況。此時，若分包數量較多，加之市場環境持續變動的特點，部分已中標的項目極容易受到市場因素的影響，如分包價格上漲等，隨之降低項目總體利潤。

（三）組織協調影響的成本

凍結法工程量較大，需通過分包的方式交由專業隊伍完成各環節施工。而在施工隊伍數量提升的背景下，難免會引發各類問題，這很大程度地提升了業主、總包、監理等工程參與者的管理難度，導致彼此間的協調工作存在不確定因素、施工人員積極性下降、設備處于閑置狀態等，增加了不必要的工程成本。

（四）公司成本管理體系影響的成本

雖然很多公司都創建了成本管理體系，但因實際落實情況才是決定性因素的緣故，往往會造成成本控制效果不理想的顯現。這是因為，即使公司已經建立了完善的成本管理體系，若內部員工無法積極將其落實到位，也會導致成本控制作用降低情況的出現。

五、施工前期成本管理

（一）技術手段降低成本凍結法順利施工的前提在于得到專業設計單位的支持，從工程整體開展狀況來看，設計會對其造成直接影響。對此，相關設計人員需要從工程情況出發，對施工現場做全面的了解，綜合考慮施工經驗，圍繞材料、工藝等層面做出合理優化。以鹽水干管施工為例，傳統方式下使用的是規格為φ159mm×5mm的鋼管，存在運輸效率低、成本高的問題，且焊接工作量明顯提升，后續拆除作業時需采取切割措施，每平米成本高達150元。相較之下，若使用PVC塑料制品，每平米成本將減少60元，且整個施工過程效率更高，施工人員工作量得到有效控制。

（二）管理手段降低成本

基于工程情況，創建成本管控體系，定期總結成本管理工作并從中汲取經驗。從施工前期來看，此階段的成本管理可分為三個方面，具體做如下分析。1.投標成本評估。此環節主要面向與成本有關的條款、約定、招標人資質等方面展開綜合評估，從招標要求出發，圍繞公司的綜合水平做出評估，充分涉及到技術能力、運輸能力、風險能力等多個層面。2.中標且順利簽訂合同后，便要做好成本分析工作，此環節對于整個成本管理而言尤為關鍵，需考慮到工程需求、市場行情、技術水平等。成本分析緊密聯系實際是最為基礎的前提，工程數量遵循科學性原則、單價遵循合理性原則。凍結法注重的是圍繞工程項目展開全過程分析，經項目人員商討后形成成本分析清單，將所得結果交由成本考核小組做全面審核，并給出意見。3.成本任務書是進場前尤為關鍵的一項工作，公司與項目部就各項工程事宜加以商討，并形成共識。成本任務書涉及到的內容較多，諸如項目經理職責、成本獎懲等方面。

（三）施工階段成本管理

從費用構成的角度分析，將施工成本劃分為多個類別，諸如人工費、管理費、稅金等，項目部具備直接管理各項成本的權力。凍結法施工工期相對較短，各道工序之間的轉換速度極快，因此施工中會出現人員頻繁進出場的情況，這導致施工隊伍通常都缺乏穩定性，加大了員工工資管理難度。對此，在結束多個項目施工后，施工單位可以對人工成本形成較為準確的認知并確定較合適的范圍。也就是說，當項目經理能夠對整體員工狀況形成準確認知時，項目管理的可行性也得到了一定的提升。凍結法覆蓋至多個專業層面的內容，就凍結造孔與開挖兩方面而言，采取的是勞務分包的方式，這一般都需交由具備高度專業素質的施工隊伍完成。故而，從這一角度來看，施工單位需注重對勞務分包隊伍的選擇，以具備豐厚施工經驗的隊伍為宜，為后續施工與管理提供保障。

六、項目竣工的成本評價及考核

結束整個項目施工作業后，創建考核小組，展開系統性考評，全面考慮整個項目成本情況，分析實際成本與目標成本的差異，從中總結具有可行性的經驗，將其應用于其他項目中。其中，部分項目的成本明顯超出設計要求，需對其做深入分析并闡明原因，將其作為其他項目的指導，避免此類成本問題。

七、結語

凍結法由于具有工期短、工序切換快等多重特點，因此成本管理難度較大。對此，施工單位在結束本工程作業后，需從中總結經驗，并將其應用于后續項目中，以便給成本管理提供指導，從而不斷的積累成本管理經驗，為下一項目成本管理的基本依據創建施工成本良性管理機制，同時通過此方式優化成本管理模式，提升其應用水平，確保成本管控質量。

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作者:賀鐵剛 單位:中鐵十八局集團有限公司