大型钢栈桥的定额套用研究

作者:张亮波 陈龙
单位:天津市市政工程设计研究院
摘要:以南海明珠大桥钢栈桥为例, 结合钢栈桥的设计施工方案, 梳理现行适合钢栈桥的定额, 提出合理的钢栈桥定额套用组合, 为钢栈桥的造价编制提供参考。
关键词:造价管理 钢栈桥 定额套用 设计施工方案
作者简介:张亮波, 男, 生于1984年, 河南内黄人, 高级工程师, 主要从事道路、桥梁及隧道工程造价管理及控制工作。;

   随着经济的快速发展, 跨河、跨江、跨海大桥越来越多。施工措施费占大型桥梁造价比重较大, 约为10~15%。钢栈桥作为大型桥梁施工措施的重要组成部分, 功能要求越来越多, 设计标准越来越高。根据经验, 大型钢栈桥费用占桥梁施工措施费的比重约为50~70%。但现行钢栈桥相关定额, 无论从结构型式还是定额消耗等均与实际设计相差较大, 无法满足造价编制需求, 给设计、咨询、审查带来极大的困扰和不便。因此, 有必要通过实例对现行定额进行梳理、分析, 探讨提出合理的钢栈桥相关定额套用组合。笔者结合自身工作实践, 以南海明珠大桥钢栈桥为例, 对此略作探讨。

1 工程概况

1.1 南海明珠大桥

   南海明珠大桥是连接南海明珠人工岛与内陆的跨海通道, 桥梁全长2060m, 共分为三个区段即南引桥、主桥和北引桥。主桥采用140+300+140三跨连续编织式拱桥, 引桥采用标准40m跨连续钢拱梁。

1.2 钢栈桥布置

   经过现场踏勘, 结合施工平台、钢套箱围堰等设置需求搭设的钢栈桥规模为:钢栈桥全长2026m, 标准跨径12m, 南北引桥桥宽8m、主桥12m, 钢管桩深入土层17m, 平均长度30m。

   8m宽钢栈桥布置3根钢管桩 (桩径φ630mm, 壁厚8mm) , 12m宽钢栈桥布置4根钢管桩 (型号同上) , 桩顶布置双拼45b工字钢横梁;横桥向钢管桩之间采用[20a槽钢剪刀向焊接。上部结构主梁采用“321”贝雷桁架结构, 8m宽横向布置4组贝雷片, 12m宽布置6组贝雷片, 贝雷片之间用角钢支撑架联接。

   桥面横向铺I25b工字钢, 间距50cm, 工字钢与贝雷片间用U型铁件联结以防滑动, 其上纵向铺[12.6槽钢, 间距15cm, 最上铺8mm厚防滑压花钢板, 钢板上钻孔用螺栓与贝雷片纵梁联结。钢栈桥采用竖杆I12号工字钢+横杆φ48钢管组合的栏杆进行防护, 栏杆高度1.2m, 高度方向设置两道横杆, 横杆为φ4.8cm钢管。

1.3 钢栈桥施工方案

1.3.1 搭设钢栈桥

   搭设方向由人工岛向海中心搭设, 钢管桩采用运输船和振动锤进行插打, 上部采用运输船和履带吊进行搭设。具体施工流程:1) 插打钢管桩;2) 桩顶处理;3) 焊接斜撑及平撑;4) 安装工字钢横梁;5) 安装贝雷梁纵梁;6) 铺设桥面纵横梁;7) 铺装桥面压花钢板及附属栏杆。

1.3.2 维修、保养钢栈桥

   根据工程的总体进度计划, 钢栈桥使用时间为3年, 钢栈桥在海中搭设, 需要采取必要的防腐措施, 使用过程中需进行必要的维护, 定期进行全方位的检查和保养。

1.3.3 拆除钢栈桥

   拆除方向由海中心向两端逐跨拆除, 拆除顺序由上至下进行, 起重设备用55t履带吊机, 钢管桩拆除采用DZ90拔桩机。具体施工流程:1) 桥面系割除;2) 贝雷桁架梁拆卸;3) 钢管桩拔除。

1.4 钢栈桥工程数量

   本文以桥宽12m、标准跨径12m的单跨钢栈桥 (桥梁面积144m2) 作为分析对象, 经过计算材料用量见表1。

   表1 单跨12宽钢栈桥材料用量    下载原表

表1 单跨12宽钢栈桥材料用量

2 钢栈桥定额分析

   根据钢栈桥的总体布置、结构设计及施工方案, 查询相关资料, 收集相关定额。经过分析, 本工程钢栈桥可参考以下几种定额:

2.1 公路工程预算定额 (JTG/T B06-02-2007) (简称公路定额)

   对公路定额进行分析可知, 本工程钢栈桥可以套用以下三种定额:

   (1) 临时汽车便桥定额:临时汽车便桥按桥面净宽4m, 单孔跨径21m编制, 分钢便桥和便桥墩两个子目。工作内容包括打拔桩、钢桁架、桥面板的拼装, 拆除等全部工序。

   钢便桥按钢便桥的长度计算, 便桥墩按墩计算。其中钢便桥中设备摊销费按使用4个月编制, 便桥墩中钢管桩为使用1年的消耗量, 使用期不同时, 可予以调整。

   (2) 钢管支架定额:钢管支架定额指采用直径大于30cm的钢管作为立柱, 在立柱上采用金属构件搭设水平支撑平台的支架。工程内容包括钢管桩安装、焊接, 平台钢板、型钢等加工;起重机吊装立柱, 现场栓接、焊接, 横向连接焊接;平台搭设与拆除。

   钢管支架上部工程量按支架水平投影面积计算;钢管支架下部工程量按立柱质量 (包含横撑和斜撑) 计算。

   上部定额中每100m2综合的金属设备重量为18.4t, 按使用4个月编制, 使用期不同时, 可予以调整;下部定额中钢管桩消耗量为陆地上搭设管桩支架的消耗, 若为水中搭设钢管桩支架时, 将定额中的钢管桩消耗量调整为3.467t, 其余消耗量不变, 钢管支架下部定额与工期无关。

   (3) 钢管桩定额:本定额可用于钢栈桥下部结构工程, 工程内容包括打拔桩的所有工序, 计量单位为根。钢管桩消耗量为实际消耗量, 按一次摊销计入, 如设计钢管桩数量与定额不一致时, 可调整钢管桩数量, 其余不调整。

2.2 福建省公路工程“四新”项目预算补充定额 (2013) (简称福建补充定额)

   本工程钢栈桥可以套用海上钢栈桥定额。分为栈桥上部钢便桥和下部工程, 工作内容包括栈桥下部及上部搭设及拆除等工作的所有工序。

   下部钢管桩按一次摊销计入, 栈桥下部按桩长25m以上综合考虑, 桩长25m以内时, 人工、船机乘以1.1系数, 下部工程量为钢管桩质量, 下部平联板、剪刀撑等连接钢材, 已按摊销量计入定额, 使用时不得另行计算。

   栈桥上部工程量为桥面面积, 横纵梁、分配梁、栏杆钢管、防滑钢材等, 已按摊销量计入定额, 使用时不得另行计算。摊销设备指贝雷架成品设备 (0.078t/m2) , 按使用4个月编制, 使用期不同时, 可予以调整。

2.3 杭州湾跨海大桥专项预算定额 (简称杭州湾定额)

   在杭州湾定额中, 本工程钢栈桥可以套用海上临时栈桥定额。分为桥墩 (桩长20m) 和上部 (桥宽9m) 两个子目, 每个桥墩设置3根桩长20m、直径60cm的钢管桩, 上部按型钢梁铺设10mm厚的钢板施工, 栈桥使用周期为3年, 根据杭州湾大桥实际情况, 其中型钢、钢板、钢管按60%摊销, 钢管桩按80%摊销。工作内容包括栈桥下部及上部工作的搭设及拆除等所有工序。由于杭州湾定额是针对该工程的专项定额, 栈桥使用时间与本工程一致, 但桥墩桩长比本工程小, 仅将其综合指标作为参考, 不作为分析对象。

2.4 2011海南省建设工程计价定额 (市政工程) (简称海南市政定额)

   本工程位于海口市, 可以参考海南市政定额计价。经过分析, 钢栈桥可以套用水上钢平台定额, 分为钢平台制作、安装、拆除及打拔钢管桩, 定额单位为t。

   定额适用于使用工期一年内的项目, 工期超过一年时, 超过部分的单价双方协商。钢平台 (钢管桩) 单价按每吨每月153.85元, 按使用4个月编制, 使用5~12个月时, 钢平台 (钢管桩) 每吨每月单价乘0.85系数。

   通过对可套用定额进行分析可知, 钢栈桥定额由上部结构和下部结构组成。上部结构定额按租赁或设备摊销费计价, 并根据使用期不同进行调整;下部结构定额除海南市政定额按租赁考虑外, 其它定额均按摊销计价, 其中便桥墩按一年消耗量计入 (可根据使用期调整) , 钢管支架下部按摊销计入 (使用期不同时也不调整) , 钢管桩和福建补充定额按一次摊销计入, 根据使用年限计取回收费用。根据公路工程概算预算编制办法规定, 对按全部材料计价的拱盔、支架及施工金属设备的材料计算回收金额。

   本项目钢栈桥在海中搭设, 海水具有一定的腐蚀性, 钢管桩可回收利用率较低, 因此钢管桩参照支架回收率按使用年限为三年 (30%) 计算;上部结构主要由金属设备构成, 参照施工金属设备回收率按使用年限为三年 (50%) 计算。

3 钢栈桥定额套用分析及比较

   根据钢栈桥定额计量规则, 对钢栈桥材料用量进行分析、汇总, 钢栈桥定额套用采用数据见表2。

   表2 钢栈桥工程数量    下载原表

表2 钢栈桥工程数量

3.1 按定额规定计价的造价指标

   本工程钢栈桥使用时间为3年, 根据钢栈桥工程数量表套用定额, 依据定额说明、备注进行调整, 结果见表3。通过表3可以得知, 不同定额套用的综合指标差异较大。总体而言, 公路定额较低, 尤其是临时汽车便桥;海南市政定额最高, 约为公路定额的两倍。

   对钢栈桥综合指标构成分析可知, 公路定额和福建补充定额上部结构指标差异较小, 海南市政定额约为其他的两倍;公路定额中临时汽车便桥的下部结构指标最低, 钢管支架次之, 福建补充定额最高, 约为临时汽车便桥的4倍和钢管支架的2倍。

3.2 上部结构定额及指标分析

   对钢栈桥上部结构套用定额进行分析, 上部结构定额租赁单价及消耗量见表4。根据分析结果可知, 上部结构指标差异由两方面构成:

   一是设备 (钢平台) 单价。海南市政定额租赁单价较高, 根据定额规定, 第1年按规定计取, 第2、3年可按双方协商单价计取, 本工程按定额单价的一半计算 (与公路定额单价基本一致) ;公路定额和福建补充定额单价为定额单价。将海南市政定额租赁综合单价调整为公路定额单价后, 指标降低约300元/m2;

   二是设备摊销重量及钢材消耗。临时汽车便桥设备摊销重量为0.163t/m2, 而钢材消耗为0, 总消耗即0.163t/m2, 主要原因是临时汽车便桥载重按汽车-15级、桥面净宽4m、单孔跨径21m考虑, 设计结构、功能较为简单, 定额消耗与实际钢栈桥设计相差较大。将其按设计消耗调整后, 指标增加约700元/m2, 但调整依据不充分, 有待商榷;钢管支架及福建补充定额除设备摊销重量外, 还包括钢材消耗, 但钢材摊销次数没有说明;福建补充定额的设备重量为贝雷梁, 参照设计消耗调整后指标增加50元/m2;钢管支架上部定额中每100m2综合的金属设备重量为18.4t, 钢材消耗3.2t。由于不同设计的钢栈桥差异较大, 在使用过程中, 将钢材消耗调整为0, 参照设计消耗调整设备重量, 指标增加约400元/m2

   表3 造价指标    下载原表

表3 造价指标

   表4 上部结构定额租赁单价及消耗量    下载原表

表4 上部结构定额租赁单价及消耗量

   综上所述, 本工程钢栈桥设计较为复杂, 在上部结构定额套用时, 采取公路定额时, 应根据上部结构数量消耗调整钢管支架上部定额和临时汽车便桥定额, 虽然调整依据不充分, 但与实际较为贴合, 更加合理;采用市政定额时, 需结合使用时间采用合理的租赁单价进行编制。

   本工程钢栈桥使用时间为三年, 时间较长, 在定额计价时还需对钢栈桥来源 (租赁还是购买回收) 方式进行比选, 以满足实际需要, 供业主参考。

   表5 钢栈桥上部结构指标    下载原表

表5 钢栈桥上部结构指标

   本工程钢栈桥购买单价参考型钢、钢板信息价, 经询价, 按5000元/t计入, 回收率及单价按编制办法规定计取。钢栈桥上部结构指标见表5。总体来看, 套用钢栈桥定额时, 租赁指标要低于购买回收指标。

   当采用海南市政定额时, 指标与租赁单价密切相关, 两种计价方式指标差异较小。当使用期大于3年时, 购买回收更为经济。

   公路定额及福建补充定额按照定额规定以租赁计价时, 与回收计价差异较大, 约为回收计价的一半左右;当调整临时汽车便桥及钢管支架上部结构消耗后, 与回收计价差异较小。

3.3 下部结构定额及指标分析

   对钢栈桥下部结构套用定额进行分析, 下部结构定额消耗量见表6。根据分析结果可知, 影响下部结构指标的因素有以下三个因素:

   表6 下部结构定额消耗量    下载原表

表6 下部结构定额消耗量

   一是按钢管桩使用单价。海南市政定额的综合指标居中, 本文钢管桩使用单价同上部结构;

   二是钢管桩消耗。汽车便桥墩、钢管支架下部按定额摊销, 但对摊销次数没有说明。便桥墩按一年消耗量计入 (可根据使用期调整) , 钢管支架下部按水中摊销计入 (使用期不同时也不调整) 。钢管支架下部定额摊销量约是汽车便桥墩的2倍, 主要原因是临时汽车便桥载重按汽车-15级、桥面净宽4m、单孔跨径21m考虑, 定额按座计取, 桩长在20m以内, 与设计30m相差较大。福建补充定额和钢管桩定额按一次摊销计入, 根据规定计取回收费用。

   表7 钢栈桥定额组合造价指标    下载原表

表7 钢栈桥定额组合造价指标

   从上表可知, 下部结构定额计取标准不一致, 使用过程中均按一次摊销、回收计取, 结果见表7:下部结构定额消耗量表。除福建补充定额外, 指标均在800元/m2左右, 差异较小。经分析福建补充定额采用在海中施工, 机械使用费较高。

   综上所述, 本工程在钢栈桥下部结构定额套用时, 采用一次摊销、回收的指标较为合理。

3.4 钢栈桥定额套用组合

   本工程钢栈桥可采取以下组合方式进行定额套用, 其调整内容如上, 钢栈桥定额组合造价指标见表7。

   综上分析, 按照定额规定套用时, 临时汽车便桥+便桥墩定额组合的设计结构、功能较为简单, 综合指标1402元/m2, 不适用于大型复杂钢栈桥;钢管支架上部+下部定额组合综合指标1813元/m2, 但下部定额按水中施工, 与工期无关, 与实际不太相符;钢管支架上部+钢管桩定额组合综合指标为2214元/m2, 比较合理。因此, 当上部结构无法提供具体工程量时, 钢栈桥定额套用钢管支架上部+钢管桩定额组合比较合理。

   钢栈桥设计复杂程度不同, 设计数量差异较大, 在钢栈桥定额套用时, 应根据设计数量对钢栈桥定额进行调整。本项目调整后的临时汽车便桥+便桥墩、钢管支架上部+下部、钢管支架上部+钢管桩指标分别为2577元/m2、2603元/m2和2617元/m2。根据经验数据及施工单位成本核算, 钢栈桥综合指标在2500元/m2, 因此, 本项目钢栈桥套用定额时, 根据设计进行调整更贴合实际, 为减少扯皮现象, 钢栈桥定额套用时推荐采用钢管支架上部+钢管桩定额组合。

4 钢栈桥定额影响因素及相关建议

4.1 钢栈桥使用时间

   使用时间是调整定额设备摊销费以及确定回收率的基础, 对指标影响较大, 定额套用中应结合施工组织设计及对钢栈桥的使用要求, 合理确定使用期限。

4.2 回收率及回收单价

   回收率及回收单价是根据工程现场按编制办法计算, 但编制办法中支架与施工金属设备的划分不明显, 将其归为哪种类型对指标有所影响。

4.3 上部结构来源方式

   通常情况下, 钢管桩按一次摊销计入, 而上部结构 (贝雷梁) 是购买还是租赁应进行方案比选, 购买、租赁价格对比选结果有较大影响, 在方案比选时要确定合理价格, 以确保方案比选结果的可靠和可信。

4.4 设计复杂程度

   钢栈桥定额是按常规设计考虑, 设计工程量取决于设计的复杂难易程度, 对造价的影响较大。在施工组织设计时, 建议提供详细的工程数量表, 以提高造价编制的准确性。

 

参考文献[1]交通公路工程定额站.公路工程预算定额[M].北京:人民交通出版社, 2007.

[2]福建省交通工程造价管理站.福建省公路工程“四新”项目预算补充定额[Z].2013.

[3]海南省建设工程计价定额编委会.2011海南省建设工程计价定额[M].海口:南海出版公司, 2012.

[4]浙江省交通厅工程造价管理站, 杭州湾大桥工程指挥部.杭州湾跨海大桥专项预算定额[M].北京:人民交通出版社, 2009.
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