隧道施工进度控制及盾构法施工成本控制

隧道施工进度控制及盾构法施工成本控制

盾构法施工，因其先进的施工工艺和不断完善的施工技术，使得其在城市地下空间的开发中取得了巨大成功。但因其造价高昂, 其进一步推广受到限制。因此，如何合理地控制盾构隧道的建设成本、降低工程造价,已成为当前地下空间开发必须认真研究的课题。2.隧道盾构法施工技术的特点及发展前景.

盾构法施工原理是：尽可能在不扰动围岩的前提下完成施工，从而最大限度地减少对地面建筑物及地基内埋设物的影响。该施工技术有以下特点：

1。可在盾构设备掩护下安全地进行地下开挖与衬砌作业;

2。施工时可不影响地面交通及河道航运；

3。施工时的噪音和震动引起的公害小;

4.其机械化与自动化的程度高,劳动强度低;

5.多车道的隧道分期施工、分期运营，可减少一次性投资；

6。施工精度要求高；

7。盾构机设备施工过程中不可后退.

在国外,盾构隧道施工技术已发展细化为大量、复杂的施工技术, 但我国必须根据国情引进、吸收国外这些新型技术.就目前我国盾构技术现状而言，一些问题的解决、新技术的开发将成为当务之急，主要有以下几点：①盾构机的国产化问题；②长距离盾构掘进施工技术;③大直径或异型盾构施工技术;④复杂地层盾构机适应性；⑤管片技术。盾构技术的发展日新月异,新技术层出不穷,而新技术能否得到应用的决定性因素就是造价问题，即经济性问题。

3.隧道盾构法施工的成本构成与主要影响因素

隧道盾构法施工成本的涵义

隧道盾构法施工成本是:指建筑施工企业以工程项目为成本核算对象，在施工过程中所耗费的全部生产费用的总和，包括设备费、材料费、人工费、管理费等. 3.2隧道盾构法施工成本的构成及影响因素

按成本的经济性,项目的成本由直接和间接成本两部分构成。直接成本：施工过程中,耗费构成的工程实体，或有助于形成工程的各项支出，包括人工费、材料费、机械使用费和其它直接费用.间接费用：企业内部各工程项目部为组织和管理工程施工所发生的全部支出,包括:①管理人员的工资、奖金及福利；②工程项目部所使用的固定资产折旧费及修理、物料消耗和低值易耗品费用;③工程项目部的水电取暖费、办公费、差旅费及其它费用等。影响隧道盾构法施工成本的因素有技术措施和管理措施两方面。技术措施包括盾构掘进施工方法合理与否、施工材料的选用、盾构设备的选型、工期筹划、成本管理及其它方面等。施工管理措施包括成本管理、进度管理、质量管理和施工管理等。本文主要从以上几项技术措施和成本管理等方面来进行探讨。

隧道盾构法施工成本的技术措施

就技术措施方面,本文主要是以盾构隧道法施工的各项成本费用构成为出发点而进行分析研究的,并且，还可发现构成费用的主体有这几大项:管片预制、盾构设备、掘进劳务费、材料消耗、水电费、渣土运输处理及附属项目（包括端头加固、联络通道施工等）。

一、管片和二次衬砌成本的措施

1合理的设计方法

盾构隧道的设计主要是针对管片和衬砌的设计.国内外关于管片设计方法有很多，目前一般用以下四种方法:①惯用法，是将管片环作为刚度均匀的环来考虑,此法不考虑管片接头部分的弯曲刚度下降，管片环和管片主截面具有同样刚度、并且弯曲刚度均匀;②修正惯用法，

也是将管片环考虑为弯曲刚度均匀的环，但考虑了管片接头部分的弯曲刚度下降和环向螺栓处的弯矩上升；③多铰环法，是将管片接头作为铰结构来考虑,地基与管片环之间的相互作用用地基弹簧来表示；④梁—弹簧法，是将管片主截面模拟成梁、将管片环向接头模拟成旋转弹簧、将环径向接头模拟成剪切弹簧,将地基与管片环之间的相互作用用地基弹簧来表示，该法较为接近实际情况。

2衬砌省略

二次衬砌的作用在于:防腐、防水、防火、隧道内表面光滑、管片拼装蛇行修正以及隧道衬砌的补强。在确保衬砌强度和结构安全性的条件下,二次衬砌的省略,有以下优点：①直接导致成本的降低;②工期得以缩短;③因掘削断面的缩小，排出的弃土减少,从而使机器设备、始发及到达竖井等的规模缩小。

3增加管片宽度

加宽管片后，盾构机的长度增加，从而造成费用增加。但因采用加宽管片，管片生产费用及盾构施工所有材料的费用将降低。具体体现在以下几方面:①可减少沿隧道纵向管片接头的数目，则管片的生产费用就会降低;②隧道长度不变，组装次数减少，日推进量增加,可缩短工期;③减少了隧道的环缝数量,改善了隧道的防水状况，还减少了接缝止水材料以及连接件的投资。因此，在管片设计中考虑了如下几点:a.采用等分管片；b.采用高强连接接头;c。加密管片断面边缘部位的钢筋。

4预应力高强管片的使用

这是一种新型的盾构隧道用管片,其作法是将预制的混凝土管片

在盾构机后方组装成一个环，并将预应力钢绞线插入预先埋设在管片内的套管中进行张拉和锚固,从而形成一个预应力管片环，并具有无裂缝及真圆性、止水性、耐久性等均好的特点。使用这种结构的优点在于:①因省去了二次衬砌和减小了构件厚度，使盾构隧道的外径缩小,降低了总的建设费用；②因省去了管片间、环间的接头螺栓类,使得管片钢筋配置简单化,提高了施工性，有利于缩短工期;③不使金属物件露在表面，可提高止水性，也可使内表面相对平滑，这对省去二次衬砌也具有很好的适应性。

二、机器设备成本的措施

1合理的盾构机选型

盾构机选型直接关系到设备的购置费,且与造价的合理性有关。不合理的选型,会因为设备的预留储备过多（设备的利用率低），使其购置费用占整个工程造价的比重过高，造成不必要的浪费；另外若所选盾构地层适应性不好，会造成高能耗、低产出，且会造成工期的延误, 导致工程造价剧增。合理而科学的盾构选型应结合拟建隧道的功能、总长度、埋深、地质条件,以及沿线地面建筑物、地下构筑物和管线等环境条件，结合对地表变形的控制要求等做综合的分析后决定，从而使得所选盾构产生最大的费、效比。

2特种盾构机的使用

（1)适应长距离掘进的盾构机盾构掘进的长距离化，可减少同时施工的盾构机台数,也可减少中间连接竖井的数量和进出洞时的地层改良次数，达到降低工程造价的目的。

(2)适应断面形状变化的盾构机在建设过程中，往往会遇到两种不同断面形状的隧道在地中结合的情况,势必造成整个施工成本的高涨.采用断面形状可伸缩变化的特种盾构机，可达到降低造价的目的。

3效、高能切削刀具的使用

为适应长距离化掘进，对所选盾构机及其配套设备有如下要求：

①尽量减少损耗材料(切削刀具和密封材料)的更换次数；②提高切削刀具耐久性，合理选择刀盘和刀具形状，各种切削刀头的合理布置以及刀头的大型化等等；③施工材料和掘削土

砂运输的高效化。

4 盾构机设备的国产化

目前国内盾构设备大多都是进口设备,因涉及到技术和知识产权，进口设备价格高昂，直接造成盾构建造成本很高,设备使用过程中配件费用也要从国外进口，价格不菲，因此设备国产化，可以极大的降低盾构施工成本，目前国内已经有几家具备生产条件的厂家，但是设备的性能还需要进一步的提升。

三、竖井建造成本的措施

竖井数量越多，竖井建造费和盾构机进出洞处的地层改良费也越高。为了尽量减少竖井的建造成本,可采取的有效措施有:盾构掘进的长距离化，减少中间竖井的数量;采用特种盾构,使地中分叉、地中变径处的竖井得以省略；在操作空间得以保证的前提下,尽量减少竖井的建造面积。

四、高速化

高速化施工可明显缩短工期，降低设备维护费和人工费，从而降低总建设成本。

为达到高速施工，可采取以下措施:

1提高掘进速度;

2管片拼装高效化;

3管片拼装和盾构掘进同时进行;

4输高速化。

五、隧道盾构法施工成本的管理措施

成本管理的内容主要有：成本预测、成本计划、成本控制、成本核算、成本分析和成本考核。抓好项目成本管理应“围绕一个中心，把好两个关口,抓住三个环节，搞好四项管理”。

5.1以降低成本为中心,搞好项目管理

首先,根据总体要求结合工程具体情况,制定项目成本降低计划, 计算出各分部分项工程的计划控制数,把降低成本责任落实到各管理层；其次,设立专职成本核算员,建立成本监督和考核机制,及时跟踪考核成本计划的运行情况，及时发现问题及时解决；再次,建立健全各项成本管理台帐,为成本考核和成本分析提供依据。另外，每月召开有关人员参加的成本分析会，及时找出成本管理中的漏洞，改进和完善成本管理责任制。

六、安全、质量关，提高社会效益和经济效益

搞好安全生产可保障施工生产正常运行，还可减少安全事故的发生，否则不但会影响工程进度、增加费用支出,还会影响社会信誉。为此，要建立严格的安全生产责任制和安全防范体系,对安全防护用品, 一定要保证及时到位.工程质量的好坏与降低成本相辅相成,若工程质量不能达标或发生质量事故,就要返工，造成人、财、物的浪费，还可能延误工期，影响企业信誉。因此,应建立严格的质量保证体系,实行日常监督与定期大检查相结合,提高一次成优率,降低返工率，防止质量事故的发生.只有把好质量、安全这两个关口、努力提高工程质量、防止质量和安全事故发生，才能保证达到降低成本的目标。5。3抓住工程预结算、施工进度和资金管理三个环节，实现降低成本的目的.工程开工前应编制施工图进行预算,做好工料分析，为安排施工计划、统计工程进度、办理工程结算、进行成本考核提供依据.同时与工程中标价进行对比,找出投标报价与实际预算的差异,为成本分析提供依据。合理组织施工是保证工程按合同工期完成的必要条件, 只有在合同工期内按时按质完工,才能保证工期效益.否则，则可能出现延误工期的索赔，造成损失.及时依法回收资金，合理有效地使用

资金,提高资金周转率，实现资金的综合效益。

七、材料、劳务、费用支出和总分包的管理

（1)搞好材料管理:①严格计划管理，突出超前性;②把好现场进料关;③把好材料领用关，严格限额领料制度；④严格材料的回收关, 做好残料、废料再利用，坚持工完场清。这样,既创造了较好的施工环境,又可节约材料、降低成本。

（2)强化劳务管理、节约人工成本：首先以竞标或择优录用方式选择优良、有实力的劳务队伍,以默契的配合和较强的劳动组织保证工程进度正常运行；二是做好劳动力使用计划，合理调配和使用劳动力，按进度保证劳动力进、退场的及时,减少窝工、返工,并保证施工需求; 三是加强施工任务书管理,及时办理劳务结算。

(3）控制费用支出，杜绝不合理开支：以精干高效为原则，减少冗员，降低支出.费用支出严格按计划控制，不合理支出要坚决取缔。在现场临建费支出上，也要坚持少、精、简的办法,充分利用原有建筑，减少临建费支出.

（4）正确处理好总分包关系，实现项目最佳效益：总分包施工管理模式是工程项目组织管理的模式之一,业主与总承包方、总承包方与分承包方之间是合同关系，总承包方按照总承包合同对业主负责,分承包方按照分包合同对总承包方负责，总承包方和分承包方就分包工程的质量对业主承担连带责任。选择分包队伍时,应选择有相应资质和经济实力雄厚、现场管理经验丰富和技术熟练的专业队伍,以确保工程质量和进度。把对分包队伍的管理纳入施工管理中,做好协调配合工作,及时解决摩擦，在资金材料等方面予以支持，在质量安全方面严格监督,以保证总包利益的实现。同时严格总分包合同对双方利益分配的约定,合理足额收取总包管理费。

隧道施工进度控制

PDCA 管理法最早由美国统计学家戴明提出，这种方法的要点是：一切工作都应包括四个阶段。第一阶段是计划包括确定方针、目标、质量工作计划等；第二阶段是实施，就是贯彻执行计划；第三阶段是检查，即检查计划执行的效果，找出问题；第四阶段是处理，即推广成功的经验，总结失败的教训并制定纠偏措施，对没有解决的问题应找出原因，为下期计划提供资料.PDCA 管理法适用于项目公司、班组、个人各个环节的工作.整个项目公司按PDCA 管理法进行工作,落实到班组、个人以及各操作环节，也要求各班组各生产环节按PD—CA 管理法进行工作。这样就形成一个大环带小环的情况,每个环都在不停地向前移动，整个项目公司和各班组、各作业环节的管理目标都一环扣一环地配合进行。总体来说，PDCA 管理法,对于特定管理对象，在管理实践中总是处于循环状态，也就是PDCA环不停地滚动着，它又由若干次小循环构成,因而在整体上构成综合循环，同时，它的循环过程是一个不断运转、效果不断提高的过程.

在计划阶段,根据隧道工程总体工期目标、设计图纸及现场施工的实际情况,对隧道的工区任务进行划分，并制定出详尽的月计划,具体分解到月、日,对制约隧道施工进度的关键性掘进工序又进一步进行细化，对每循环掘进所用时间及循环进尺进行了量化，设定成若干个进度目标如（准备、测量、钻眼、爆破、通风、除尘、排危、出碴、清碴、初期支护等）,为了保证这些进度目标的实现，在保证工程质量的前提下,可以采用推进式施工,但不应重叠时间过长，尤其在技术人员、行政人员不足的情况下,必须使为总进度目标,才能保证进度计划的实现.如果考虑各个工区的情况，其进度得到保证的前提下只要使每个工区的进度计划按期完成，那么隧道总体目标就能按期完成。在执行阶段，对照已制定的进度计划目标，采取组织措施、技术措施、经济措施、合同措施等综合措施,为取得进度目标控制的理想成果,扎扎实实地去做。

在项目实施过程中，不仅应对照进度计划的指标检查执行（包括施工设计及监理本身）的情况和效果，及时发现实施计划过程中的经验及问题，而且应采用预先分析，预先采取措施，预先主动控制的方法进行项目操作, 尽量提前估计各进度目标在实施过程中可能发生的偏离，对这种偏离应采用预防性和主动性的控制措施。由于隧道工程一次性的特点，要求施工单位、监理工程师有较强的主动控制能力,合同条款和有关规范也给工程实施主动控制提供了诸多条件,有关方面的人员应充分利用,使隧道工程得以顺利实施.在总结阶段,根据检查的结果进行总结，把成功的经验和失败的教训都纳入有关的标准制度和规定之中，巩固已取得的成绩，以防止重蹈覆辙,同时提出这一循环尚未解决的问题，把它们转到下一次的PDCA进度循环中去.推动PDCA 的滚动柔性控制,关键在“总结"阶段,由于它是推动PDCA 上升、前进的关键。因此，推动PDCA 的滚动柔性控制，一定要始终如一，抓好总结这一阶段.

以上方法可以简化为如下步骤：1、分析现状，找出工期、质量、投资、合同等中存在的问题；2、从人、机具、材料、方法、环境即“4MlE”等五方面入手,分析问题的关键因素；

3、针对关键因素,制定体现“5WlH”(What：什么计划和措施；Why:目标或必要性；Where：哪里实施；Who：谁负责；When:何时开始和完成;How：如何实施的活动计划和措施；

4、按既定计划实施;

5、对照计划检查实施效果；

6、根据结果进行分析,必要时联系业主、设计和监理单位进行现场协调会,总结经验，落实改进措施；

7、提出尚未解决的问题转入下一次进度循环工序滚动柔性控制,提高作业效率，在保证质量和投资目标的前提下实现进度目标控制,需要大量的数据和信息,可以通过各种工具(主要是排列图、控制图、Ishikawa 法等）对施工信息和数据进行收集和整理，对进度目标控制状况作出科学的判断。