当前我国双向八车道高速公路工程逐年增加, 但国内已建成、在建双向八车道高速公路基本采取四洞八车道隧道的设计方案, 双洞八车道的案例极少。同时我国公路工程现行的《公路工程估算指标》仅有双洞四车道、双洞六车道定额, 不适用于指导编制双洞八车道大断面隧道工程造价。基于这种现实条件, 笔者在编制重庆渝湘高速扩能项目可行性研究双洞八车道隧道估算造价时, 经过反复摸索, 最后通过采取按重庆地区隧道典型衬砌图确定的工程量借用概算定额的方法计算估算造价, 其中的发现与体会, 希望能为同行编制大断面隧道的估算造价提供参考。

由于《公路工程估算指标》缺少双洞八车道定额, 而现实工程案例极少且地质情况、材料价格差异较大, 均不能指导大断面双洞八车道隧道造价的编制工作, 这给现实工作带来不小困难。因隧道典型衬砌图是该地区指导初步设计、施工设计的基本思路图集, 工程量也基于该图计算, 笔者认为在大断面隧道造价编制时, 采取通过隧道典型衬砌图确定的工程量借用概算定额的方式计算的工程造价, 价格水平合理且能有效控制造价。

双洞八车道与四车道隧道不同主要体现在开挖断面大小、大断面结构受力不同、掘进工艺不同等方面。

隧道宽度双洞四车道为11.76m (见图1) , 双洞八车道为19.4m (见图2) , 隧道开挖断面双洞八车道达到204～262m², 而双洞四车道仅有87～108m², 同级围岩开挖费用双洞八车道约为双洞四车道的240%。

隧道轮廓线双洞八车道约36m, 而双洞四车道约24m, 每个断面锚杆根数及防水层面积、钢筋网重量、钢支撑重量、喷射混凝土用量、二衬混凝土用量增加, 双洞八车道每延米费用约为双洞四车道的150%。

开挖断面增大2倍以上, 势必会引起结构受力变化进而引起支护的调整。如隧道锚杆双洞八车道长3.5m～5m, 而双洞四车道长2.5m～4m;二衬混凝土双洞八车道隧道III级需设置55cm, 双向四车道不需;双洞八车道隧道III级围岩喷射混凝土厚度为24cm, 已为双洞四车道隧道V级浅埋的标准;工字钢双洞八车道隧道III级围岩需按1m的间距布置, 双洞四车道隧道不需设置等原因, 导致每延米费用双洞八车道约为四车道的250%。

由于常规的双洞四车道隧道较多采用CD法、短台阶法、全断面法进行施工, 而由于双洞八车道隧道的特大断面扁平的力学特性, 并根据IV、V级围岩特点, 基本上较多采用双侧壁导坑法进行施工, 该法施工工序复杂, 且风险大, 成本高, 施工进度慢, 管理成本相应增加。

鉴于双洞八车道与双洞四车道有以上四个方面突出的特点, 在测算双洞八车道的估算造价的过程中, 笔者基于重庆渝湘高速公路扩能项目工程可行性研究估算编制时期的材料单价和取费标准采取了套用双洞四车道定额、套用双洞六车道定额、套用双洞六车道定额并调整系数、按隧道典型衬砌图确定的工程量借用概算定额共四种方式, 摸索测算双洞八车道隧道每延米单价。本测算仅计算每延米正洞开挖、钢支撑、喷锚支护、防排水、衬砌、装饰、路面工程的建筑安装工程费。

由于《公路工程估算指标》现有双洞四车道、双洞六车道定额可使用, 笔者尝试直接套用双洞四车道定额进行测算, 但发现此方法计算均采用同一定额, 计算结果对比分析反映比例均为同一数值, 即仅能反映工程量差异 (即隧道宽度差异) 引起的造价变化, 并不能反映两种隧道结构变化引起的工程造价差异 (见表1) 。笔者认为如果采用该法计算造价不妥。

由于该方法与套用双向四车道定额的原理一样, 故笔者不再冗述。

由于直接套用双洞四、六车道定额均不妥当, 而《公路工程估算指标》已提供双洞四车道、双洞六车道定额, 笔者首先对两种定额造价水平进行分析, 通过双洞四、六车道定额水平的对比 (见表2) , 笔者发现每平方米造价指标双洞六车道约为双洞四车道的105%～120%不等, 由于采用同样的工程量计算, 但计算结果却不是同一比例, 说明《公路工程估算指标》双洞四、六车道定额体现了结构差异引起的造价差异。

双洞八车道隧道比双洞六车道隧道单洞增加一个车道, 笔者根据双洞六车道造价指标较双洞四车道增加的比例对双洞六车道定额进行相应工料机调整计算双洞八车道每延米单价。计算结果对比分析反映双洞八车道造价约为双洞四车道造价的180%～235% (见表1) 。鉴于双洞八车道的工程规模是双洞四车道的两倍以上, 笔者认为此方法在无任何资料的情况下可用于工程造价的初步估计, 但不可用于工程造价的计算。

鉴于渝湘高速公路扩能项目工程规模大, 造价的准确性直接影响投资决策及对初步设计概算的控制。而套用双洞四车道、六车道定额, 对定额调整系数三种测算方式均采用《公路工程估算指标》定额计算, 为了造价更加准确, 价格水平接近实际、达到有效控制的目的, 笔者收集了重庆地区现有的各种围岩的隧道典型衬砌图, 并由设计人员根据《公路隧道设计规范》 (JTG-D70-2004) 提供了双洞八车道每种围岩按支护参数确定的相应工程量, 然后借用公路工程概算定额计算双洞八车道各种围岩每延米单价。计算结果对比分析反映III级围岩每延米单价 (见表3) 低于表1对应级别围岩, 但IV、V级围岩每延米单价 (见表3) 高于表1对应级别围岩。笔者分析原因是《公路工程估算指标》定额对III、IV级围岩进行综合编制, 而本测算方法是根据各种围岩支护参数确定的接近实际的工程量计算。

IV级、V级围岩浅埋、深埋情况支护方式的不同引起造价差异较大 (见表3) 。笔者统计了重庆地区近8年已建成、在建、即将开工的高速公路365km/161座隧道的各种围岩的平均占比情况, III级、IV级、V级围岩占比分别为25.88%、51.38%、22.74%;浅埋、深埋情况占比为25%、75%。根据占比情况计算结果对比分析反映各级围岩每延米单价双洞八车道约为双洞四车道的178%～320% (见表4) 。

笔者根据重庆地区III级、IV级、V级围岩的平均占比情况, 分别计算了以上四种测算方式的测算结果 (见表5) , 仅正洞开挖、钢支撑、喷锚支护、防排水、衬砌、装饰、路面等全部工作的造价。双洞八车道每延米单价如套用双洞四车道定额计算为9.08～9.93万元/m;套用双洞六车道定额计算为9.64～11.25万元/m;套用双洞六车道定额并调整系数计算为10.24～13.45万元/m;按隧道典型衬砌图支护参数相应工程量借用公路工程概算定额计算为15.30～16.78万元/m。

通过以上四种方法的测算, 笔者认为套用双洞四车道、六车道定额的方法未反映大断面引起的结构加强的造价差异, 如直接用于计算则不妥;而采用双洞六车道调整系数的办法虽从定额层面解决了车道数变化引来的结构变化, 但是结构变化影响造价多少, 双洞八车道与双洞六车道结构变化导致的造价增加比例是否跟双洞六车道与双洞四车道结构变化导致的造价增加的比例一致暂无法论证, 只是直观感受造价增加幅度基本合适, 但不足以用来准确计算工程造价;但隧道典型衬砌图因为是后续初步设计的基础, 采用隧道典型衬砌图支护参数相应工程量借用公路工程概算定额的方法计算的工程造价接近实际。笔者认为当遇到双洞八车道及以上的大断面隧道的估算工程造价需要编制时, 采取由设计人员根据支护参数确定工程量, 借用概算定额进行估算造价的计算是比较合适的方法。

基于上述结论, 笔者编制渝湘高速公路扩能项目估算造价时采取由隧道典型衬砌图支护参数确定工程量、借用概算定额计算每座隧道的每延米单价的方式, 最终编制出该项目隧道工程的估算造价 (图3) 。经比较验证, 基本符合表5测算规律, 后笔者了解到该项目的初步设计隧道指标均处于通过该方法计算的工程造价控制之内。

笔者在测算过程中虽然仅对浅埋、深埋暂按25%、75%的比例进行了测算, 但笔者将该比例进行了最好地质条件和最不利地质条件的分别测算, 结果显示双洞八车道隧道每延米单价为双洞四车道隧道的两倍以上, 这个结论也得到了大家一致认可。经了解, 山东、河南、广东、新疆等地的类似项目已完工程的实际造价, 根据典型隧道衬砌图相关的工程量借用概算定额的方法计算的工程造价是比较符合实际造价水平的。