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公路建设项目中隧道洞渣的利用及预算编制时需注意的问题

作者:未知

  摘 要:近些年来随着交通基础设施建设的蓬勃发展,公路建设逐渐从平原区大力向山区推进,路线高差起伏大,桥隧结构物多,隧道弃渣量多。同时随着目前全社会对绿色生态和环境保护的加强,大量矿场被清理整顿,河道采砂被严控,导致一些地区碎石、河砂的价格迅猛增长,机制砂的采用便具有了很大的经济优势。为贯彻“绿色公路”的发展理念,遵循“节约资源、循环利用”原则,减少用地,节约投资,项目建设中充分考虑隧道洞渣的综合利用已经成为一种必然趋势。本文以浙江省建德至金华公路为例,对隧道洞渣的综合利用情况进行分析,并对预算编制中需注意的问题和节约造价进行阐述,供参考。
  关键词:隧道洞渣;利用;绿色公路;资源节约;造价节约
  中图分类号:U415.1 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2019)10-0091-02
  1 概述
  近些年来,随着交通基础设施建设的蓬勃发展,高速公路的建设逐渐从平原区大力向山区推进,路线高差起伏大,桥隧结构物多,隧道弃渣量多。将隧道弃渣进行堆放,不仅占用了大量的土地,破坏原有生态环境,同时在强降雨时也会产生大量的弃渣流泄,造成环境污染。
  另外由于目前全社会更注重绿色生态和环境保护,以及相关政策的有力推动,大量矿场被清理整顿,河道采砂被严控,使一些地区天然砂资源正变得越来越难以获取,导致河砂的价格迅猛增长,由此机制砂的采用便具有了很大的经济优势。为贯彻“绿色公路”的发展理念,遵循“节约资源、循环利用”和“不破坏就是最大的保护”等原则,减少用地,节约投资,项目建设中充分考虑隧道洞渣的综合利用已经成为一种必然趋势。
  下面以浙江省建德至金华公路第二标段为例,对隧道洞渣的综合利用情況进行分析,并对预算编制中需注意的问题和节约造价进行测算,供参考。
  2 项目概况和土石方数量
  浙江省建德至金华公路是国家高速公路网规划中长春至深圳高速公路(G25)的组成部分,起于建德杨村桥镇北,接杭新景高速公路,经兰溪,终于金华市二仙桥东,接杭金衢高速公路,与金丽温高速公路的二仙桥东枢纽组合成复式枢纽,沟通金丽温高速公路,路线全长58.09km。该项目为双向四车道高速公路,路基宽26米,全线有隧道16.948km/9座,占全线比例为29%。
  第二标段的路基和隧道土石方情况:路基总挖方4300261m3,总填方6490994m3(包括上路床透水性材料),充分考虑自身挖方的综合利用后,缺方约2475165m3。本标段共有目科里隧道、姜坞隧道、塘前坞隧道及大青尖隧道四个隧道,隧道总挖方1300322m3,其中土方128510m3、软石664664m3、次坚石507148m3。其中,目科里隧道有土方25760m3,软石226056m3,次坚石264845m3;姜坞隧道有土方24870m3,软石97610m3,次坚石638m3;塘前坞隧道有土方40242m3,软石16784m3;大青尖隧道有土方37638m3,软石324214m3,次坚石241665m3。
  3 隧道洞渣利用情况
  3.1 土石方调配原则
  路基挖方只考虑用于路基的填筑及透水性材料,隧道挖方则根据围岩类别分别进行考虑,土方可作为路基填筑,软石除作为路基填筑外,可考虑用于透水性材料,对于强度高的次坚石,可考虑加工成碎石和机制砂。
  本项目姜坞隧道、塘前坞隧道考虑其岩质软、强度低,仅考虑用于路基的透水性材料;大青尖隧道和目科里隧道岩质硬、强度高,根据施工建设次序安排,可优先用于桥、隧碎石机制砂,剩余用于路面基层及结构物混凝土的粗、细集料。
  3.2 所需材料数量
  根据预算表中“人工、材料和机械台班数量汇总表”,得出本标段所需碎石、中粗砂等的数量如表1。
  3.3 隧道洞渣的利用
  (1)用于制作机制砂:根据隧道洞渣利用原则,强度较高的洞渣可优先用于机制砂的制作。本项目隧道洞渣合计约130万m3,其中大青尖隧道次坚石方量为241665m3,根据其岩性并考虑运输等因素,暂按75%的利用率,则利用方量为181248m3;目科里隧道次坚石方量为264845m3,根据其岩性暂按50%的利用率,利用方量为132422m3,则两隧道可用于制作机制砂的次坚石为31.3万m3。
  考虑到施工时序及其他各种不确定性,本标段合计所需43万方的中粗砂可考虑50%的自制,即约21.5万方,隧道能够用于制作机制砂的次坚石可满足该数量要求。
  (2)用于制作碎石:隧道洞渣中剩余约10万方的次坚石可考虑用于自制碎石,约占本项目碎石总量的7%,用于路面基层、底基层或桥隧结构中。
  (3)透水性材料:其余隧道开挖出的软石(66.4万)及剩余部分次坚石(19.3万)合计约85.7万方,可用于路基填筑或者上路床及软基部分的透水性材料。根据施工图设计数量表及“预算书”,本标段透水性材料合计约87万方,隧道洞渣基本能满足使用要求,另外考虑到路基挖石方尚有大量次坚石也可满足宕渣的制作需要,故本标段的透水性材料(宕渣、清宕渣)考虑100%自制。
  (4)路基填筑:隧道开挖土方可用于路基填筑。根据以上的调配及土石方数量,本标段尚有142万方的填缺,经综合分析,可从其他标段中借用。
  4 预算编制
  4.1 预算编制中需注意的问题
  在预算编制过程中,对隧道洞渣的利用主要需考虑材料的加工费、运输费、运输费应列在哪个分项工程中以及实际运输距离、隧道洞渣用作路基填筑时的二次解小费用,以及作为弃方时是否有临时弃土场的设置等。
  4.1.1 材料价格的确定
  预算中对自制材料的价格确定有两种方式,一种是自制材料与市场购买的材料根据各自的数量采用加权平均计算法计算一个综合价格,另一种是将自制材料假设专门用于某种分项中(如路面、桥梁),在该分项中增加一个补充材料。一般采用前者比较方便。   (1)路基填筑:对利用隧道洞渣进行路基填筑时,压实和运输考虑到隧道洞渣中的石方占比较大,故按照压实石方的定额计算,运输同理,按照运输石方的定额考虑。除按常规考虑运输和碾压外,考虑到隧道洞渣的粒径大小不一,不满足路基填筑的基本要求,尚需考虑洞渣的二次解小费用,根据实际施工情况,可按6-8元/m3考虑。(2)作为透水性材料:对于上路床及软基等的透水性材料,浙江省一般采用宕渣、清宕渣,项目所在地区宕渣的市场价约为72.8元/m3,清宕渣的价格比宕渣价格略有增加。自制宕渣价格综合了运输费用后一般按30元/m3,清宕渣按35元/m3计。(3)中粗砂、碎石:其自制价格同样需根据加工厂的位置、加工单价等确定,若设计中无具体加工方案,可按外购价的50%左右计取。本项目机制砂综合考虑加工、运费后,预算价格按90元/m3计,河砂市场价则为160元/m3。碎石价格考虑自制加工及运输费用,其价格约为35元/m3,其市场价则为112元/m3。(4)材料的加权平均价在预算编制过程中,对材料价格采用加权平均法计算,以本项目为例,第二标段根据土石方数量表及调配方案测算,透水性材料100%自制,则宕渣单价采用30元/m3。本标段中粗砂约考虑50%自制,则中粗砂综合单价125元/m3。碎石按7%自制,则碎石平均单价为106元/m3。
  4.1.2 洞渣运输费用
  隧道洞渣若是用于本标段的路基填筑,其运输费用在路基工程中考虑,即需要在填筑时考虑必要的运输费用,若用于本标段的路面、桥隧结构等的粗细集料,其运输费用需综合考虑在所制作材料(如碎石、机制砂)的材料单价中。
  如果隧道洞渣远运至其它标段利用,在不设临时弃土场的情况下,其运输费用在其他标段中考虑。若隧道洞渣作为弃方,则其运输费用需要考虑在隧道工程中,即在隧道洞身开挖土石方中考虑。
  4.1.3 临时弃土场
  当隧道洞渣运至其它标段利用时,由于施工时序的限制,可能会设置临时弃土场,此时隧道洞渣需计算两次运输费用,即本标段把洞渣弃至临时弃土场的运输费用(在隧道工程中考虑)以及其他标段需填筑取用时的运输费用(在其他标段的路基工程中考虑)。
  4.1.4 洞渣运输距离
  运输距离确定时,需根据项目临时便道的设置情况,合理确定运输里程,而不能仅根据隧道与弃土场及其他标段桩号之间的直线距离去简单判断。
  4.2 节约造价分析
  根据前述分析,本标段大青尖隧道75%的次坚石和目科里隧道50%的次坚石可用于机制砂的制作或路面及结构物的骨料,其余隧道洞渣均用于路基填筑或者透水性材料。本标段透水性材料(宕渣和清宕渣)合计为87万方,考虑100%自制,机制砂合计43万方,考虑50%自制,碎石合计139万方,考虑7%约10万方自制,三者合计节约造价约6000万元,具体见表2。
  需要说明的是,设计阶段的土石方调配和对隧道洞渣的充分利用,在实际工程中由于受建设条件、施工进度等各方因素影响,实际施工中土石方利用情况可能与调配方案有一定的出入。
  5 结语
  项目建设中考虑将隧道弃渣用于路基填筑,用于上路床或者软基中的透水性材料,并将优质岩石通过加工成机制砂代替天然砂,或者加工成碎石,作为路面基层、底基层材料或隧道桥梁等结构物的粗细骨料,不仅弥补了河砂的紧缺,降低了砂、碎石的材料费用,也最大程度地减少了弃渣运输费用和弃土场占地面积,保护了环境,减少了安全隐患,提高了资源利用效率,符合“绿色公路”低碳循环经济的发展理念,并在一定程度上节约了造价。
  参考文献
  [1] 张蔚博,张羽,崔国柱.隧道洞渣在鹤大高速公路科技示范工程中的综合应用[J].公路,2016(6):263-267.
  [2] 陈書平,吴大鸿.隧道洞渣加工机制砂在高速公路建设中的应用[J].公路,2017(4):249-252.
  [3]方贤平.浙江省建德至金华公路施工图设计[J].中国公路.建设市场专刊,2004(11):60-63.
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