近年来, 随着经济水平的不断发展和综合国力的不断提升, 我国隧道工程得到了前所未有的发展机遇。目前我国已是世界上隧道工程规模最大、数量最多、地质条件和结构形式最复杂、修建技术发展速度最快的国家。据统计, 截至2017年底, 我国已修建公路隧道16653座, 总长15763km。其中最长的公路隧道为17.1km的木寨岭隧道, 于2016年7月18日贯通。

公路隧道属于地下构造物, 水文地质条件复杂, 施工难度大、工期长。因此隧道工程一般造价高, 投资额大, 占项目总投资的比例也高, 如341国道志丹县城过境公路工程, 建安费53946.87万元, 其中隧道工程造价23663.04万元, 约占总建安费的43.86%。可见, 合理确定隧道工程造价对于整个项目的投资控制尤为重要。本文通过选取近年工程实例, 分别对隧道工程的估算与预算阶段的造价差异进行对比分析, 为有效控制前期阶段的工程投资提供参考。

341国道志丹县城过境公路工程是2017年开始设计的一条二级公路, 路线全长约16.576公里, 设计行车速度60公里/小时, 采用双向二车道, 路基宽度12/10米。全线设大桥1320米/6座;中桥370m/7座;涵洞37道, 均为盖板涵;隧道2769m/5座, 为中短隧道。5座隧道均采用双向两车道单洞隧道, 净空10×5.0m, 各隧道主要参数见表1。

本项目在编制初步设计概算时工程造价一度超出可行性研究报告批复的18%。为了控制投资, 初步设计文件进行了多轮的优化及调整, 最终将上报版概算控制在超批复可行性研究10%以内 (超出9.8%) 。

初步设计完成后笔者对初设概算及投资估算文件进行了详细对比, 两者价格水平差异不大, 工程量计算、定额套用及费率确定均符合各自阶段设计文件和编制深度的要求。然而初步设计在隧道长度比可行性研究减少243米的情况下, 隧道造价却增加了1853.47万元, 约占隧道总造价的8.23%。

为了能够找出隧道造价产生差异的原因, 本文以该项目施工图阶段所对应的工程数量, 分别按照公路工程基本建设项目概算预算编制办法和投资估算编制办法的规定, 选取相同的工料机单价和取费标准, 编制预算及估算文件后进行对比分析。五座隧道造价对比如表2所示。

从表2中可以看出:

(1) 洞门及明洞工程:5座隧道洞门造价预算比估算低31.7%～59.13%, 平均低47.57%, 说明估算指标较预算水平高出较多。明洞造价预算比估算高16.89%～182.68%, 平均高出108.19%, 可见5座隧道变化幅度较大, 且整体上预算水平比估算指标高出较多。主要因为明洞估算指标中除洞身工程外还综合考虑了明洞回填、边坡开挖防护、排水等工作内容, 而不同隧道的洞口形式、明洞长度等各不相同, 此部分费用容易造成较大差异。结合本项目情况总体上来看, 明洞段长度越小, 预算比估算指标高出越多, 当明洞段长度较长时预算与估算水平整体相差不大。

(2) 洞身工程:洞身包括洞身开挖、初期支护 (钢支撑、喷锚支护) 、二次衬砌、防排水、路面、装饰等工作内容, 其造价一般占隧道工程总造价的90%以上, 是隧道工程造价的主要组成部分。5座隧道洞身造价预算比估算高30.39%～39.75%, 平均高出35.79%。

(3) 辅助施工措施:由于估算指标中未包含超前小导管、地基加固等项目, 估算中相应费用按施工图中的工程数量套用预算定额计算, 此部分费用与预算无差异。长管棚估算指标比预算水平高27.6%, 增幅较多。

综上所述, 在本项目中5座隧道洞门造价估算指标较预算水平高出较多, 明洞造价估算指标整体上低于预算水平, 但随着明洞段长度的增加差异逐渐减小。综合洞门及明洞工程费用估算指标与预算水平大体相当。辅助施工措施费用中长管棚估算指标较预算水平高出较多, 其余部分无差异。洞身工程是隧道工程造价的主要组成部分, 此部分预算水平较估算指标超出较多, 直接导致了隧道工程预算超估算的情况。

在上述志丹项目中, 5座隧道均为V级围岩中短隧道, 隧道规模小、围岩等级单一, 而根据以往项目经验, 各级围岩条件下的隧道工程造价往往相差很大。所以, 为了研究隧道工程概预算超投资估算的情况仅是本项目个例还是普遍存在的问题, 也为了更加全面的分析各级围岩条件下隧道估算指标与预算水平的实际差异, 本文又选取了青海加定 (青甘界) 至海晏 (西海) 段公路工程项目中两座典型隧道, 对相同条件下的估算与预算费用进行进一步对比研究。

石羊岭隧道、元甫沟隧道是青海省加定 (青甘界) 至海晏 (西海) 公路工程项目中的两座隧道。石羊岭隧道位于青海省互助土族自治县, 是一座上、下行分离的四车道一级公路隧道, 净空10.25×5.0m。隧道左、右线长度分别为1822m、1796m, 其中IV级围岩2033m, V级围岩1585m。按隧道分类属长隧道, 隧道洞底最大埋深约222.88m。

元甫沟隧道位于青海省互助土族自治县, 是一座上、下行分离的四车道一级公路隧道, 净空10.25×5.0m。隧道左、右线长度分别为6160m、6129m, 其中Ⅲ级围岩3508m, IV级围岩8024m, V级围岩757m。按隧道分类属特长隧道, 隧道洞底最大埋深约607.84m。

另外, 为保证运营阶段安全, 两座隧道均设置有紧急停车带 (净空13.25×5.0m) 、行车横洞 (净空4.5×5.0m) 与行人横洞 (净空2.0×2.5m) 。元甫沟隧道附近还设置斜井一座, 分别对右线进行送排风, 对左线进行排烟。斜井全长764.49m, 斜井底部通过联络风道与主洞相连。两座隧道主洞及紧急停车带净空断面见图1、图2。

本文以项目施工图阶段所对应的工程量, 分别按照公路工程基本建设项目概算预算编制办法和投资估算编制办法的规定编制预算及估算文件后进行对比分析。

预算文件依据交通部颁发的《公路工程基本建设项目概算预算编制办法》 (JTG B06-2007) 、《公路工程预算定额》 (JTG/T B06-02-2007) 、《公路工程机械台班费用定额》 (JTG/T B06-03-2007) 编制;估算文件依据中华人民共和国交通运输部发布的《公路工程基本建设项目投资估算编制办法》 (JTG M20-2011) 和《公路工程估算指标》 (JTG/T M21-2011) 编制。

人工费按青海省交通厅青交公[2008]364号“青海省公路工程基本建设项目概算、预算编制办法补充规定”, 人工工资为65元/工日。

材料费按《青海省公路工程建筑材料价格表》 (2018年第2期) 计算。砂石等地方材料单价采用《青海省公路工程建筑材料价格表》 (2018年第2期) 材料参考价格并结合现场调查沿线筑路材料的产地综合考虑运费取定。

机械台班单价按交通部2007年第33号文公布的《公路工程机械台班费用定额》计算, 其不变费用直接采用, 可变费用中人工按65元/工日, 动力燃料按材料预算单价, 养路费及车船使用税按青海省有关规定计算, 不计养路费。

其他工程费及间接费费率按青海省交通厅青交公[2008]364号“青海省公路工程基本建设项目概算、预算编制办法补充规定”规定的费率, 其中综合里程按20km, 工地转移按50km计算。

计算软件采用《同望WECOST公路工程造价管理系统》 (V9.3.1) 。

隧道工程造价计算结果见表3, 各分部分项的工程造价对比见表4。

从表3中可以看出:

(1) 正洞造价 (包括紧急停车带及斜井) 占了隧道工程总造价的95%以上, 其余洞门及明洞、车行及人行横洞、特殊情况处理、超前地质预报等费用占比不到5%, 所以正洞造价是隧道工程造价控制的重点。

(2) 各级围岩条件下的造价指标相差较大, 在净空相同的情况下石羊岭隧道V级围岩比IV级围岩造价指标增加71.64%。元甫沟隧道IV级围岩比Ⅲ级围岩造价指标增加56.65%, V级围岩比IV级围岩造价指标增加78.38%。

从表4中可以看出:

(1) 洞门及明洞工程:元甫沟隧道估算与预算指标相差不大, 石羊岭隧道预算指标增加37.2%, 增幅较大。

(2) 正洞 (Ⅲ级围岩) :预算指标较估算指标低25%左右, 降幅较大。

(3) 正洞 (IV级围岩) :两隧道预算指标均高出估算指标13.5%左右, 增幅较大。

(4) 正洞 (V级围岩) :元甫沟隧道预算指标较估算指标增加36.08%, 石羊岭隧道预算指标较估算指标增加33.11%, 增幅很大。

(5) 紧急停车带:元甫沟隧道预算指标较估算指标增加25%, 石羊岭隧道预算指标较估算指标增加34.88%, 增幅很大。

(6) 车行、人行横洞:元甫沟隧道预算指标均低于估算指标, 石羊岭隧道车行横洞预算指标稍高于估算指标, 人行横洞预算指标略低于估算指标。总体而言, 车行、人行横洞预算指标与估算指标相差不大。

(7) 斜井 (仅元甫沟隧道有) :预算指标较估算指标增幅很大, 达到78.77%。

综上所述, 洞门及明洞工程、车行及人行横洞造价占隧道总造价的比重很小且估算与预算水平大体接近。正洞造价 (一般占隧道总造价95%以上) 除Ⅲ级围岩外, 其余分部指标预算均高出估算, 且增幅很大。因此对于IV、V级围岩占比较大的隧道, 在前期阶段套用估算指标计算造价常会低于概预算费用, 已难以满足工程造价控制的要求。

为进一步找出正洞造价指标差异的具体原因, 本文选取元甫沟隧道中V级围岩造价, 继续对建安费构成和材料消耗量进行对比分析 (详见表5、表6) , 其余IV级围岩、紧急停车带及斜井产生造价指标差异的规律与V级围岩基本相同仅差异幅度不同, 不再赘述。

从表5中可以看出在构成隧道造价的各项费用中人材机占60%以上, 而其他工程费、间接费、利润和税金也是以直接工程费、人工费或者人工费加机械费为基数乘以国家及本地区相应费率标准计算。所以造价控制的重点是人工费、材料费及机械使用费。通过对比预算与估算人材机费用可知, 人工费及机械使用费预算均比估算增加, 但是总体相差不大。材料费占建安费的比重最大, 而且预算与估算相差很大, 增幅达82.61%。

进一步对材料费进行对比分析如表6所示。由于估算、预算采用相同材料单价, 所以材料费差别是由材料消耗量变化引起的。从表6可知各主要材料消耗量的变化幅度 (其中1～6项材料费占了材料费合计的近80%) 。1～6项主要材料的消耗量预算均比估算增加, 其中钢材消耗量增加最大, 增幅达456.17%。钢筋、锚杆增加量较多, 分别为111.06%、101%。水泥、砂、碎石的增加量较少, 分别为42.92%、27.16%、25.13%。可见, 估算指标在钢支撑、喷锚支护、二次衬砌等主要工作内容中的材料消耗量水平上全面低于实际水平。

另外, 其他材料费虽然预算比估算超出82.65%, 但两者差异主要是在装饰费用上。因为本项目地处青藏高原东北部, 平均气温很低, 设计中采用了特殊的保温防寒措施, 即保温段范围内采用5cm厚铝镁质保温材料及0.6cm硅酸钙防火板作为保温层, 保温段以外的拱墙和边墙采用喷涂12mm厚防火涂料加面漆进行装饰。如果剔除特殊措施费用, 估算其他材料费高于预算水平。

(1) 各级围岩条件下的隧道工程造价相差很大, 所以准确划分隧道的围岩级别及长度, 是合理确定隧道工程造价的前提条件。

(2) 通过选取相同的工料机单价及费率标准, 按不同围岩等级编制隧道工程造价可以看出, Ⅲ级围岩估算指标较预算指标高出较多, 但IV、V级围岩、紧急停车带的预算水平均比估算指标超出较大。所以对于IV、V级围岩占比较大的隧道, 前期阶段直接套用估算指标计算费用, 极有可能出现概预算阶段突破投资控制的情况。建议在估算阶段套用IV、V级围岩估算指标时按不同比例调整指标中的主要材料消耗量, 以提高IV、V级围岩造价, 满足投资控制的要求。

(3) 与估算指标相比, 斜井工程的预算指标增幅很大。对需要设置斜井的隧道工程, 建议将斜井的估算指标乘以1.8～2.0的系数, 以便与实际预算水平接近。

(4) 需要注意估算指标中不包含小导管等超前支护费用 (但包括长管棚) , 也不包括特殊情况处理及超前地质预报费用。通过对两个项目的七座隧道进行测算, 超前支护费用 (不含长管棚) 约占隧道土建费用的3.06%～5.71%, 特殊情况处理费用约占隧道土建费用的0.35%～1.84%, 超前地质预报费用约占隧道土建费用的0.41%～0.47%。因此在估算阶段造价人员应主动与设计人沟通, 尽量能提供相应工程数量套用概预算定额计算, 如不能提供工程量, 可以按建安费比例以计算项计入, 以免漏项。

(5) 对于一些有特殊装饰要求的隧道 (如本文青海隧道中均采用了特殊的保温防寒措施) , 编制估算时也需要造价人员充分了解项目情况, 对装饰费用仔细测算、制定合理费用。

需要指出的是, 由于本文仅选取了两个项目的七座隧道, 对其估算与预算水平进行测算分析, 该比率并不能够完全代表实际的水平差异, 还有待更多项目进一步的测算验证。另外, 公路工程新估算编制办法及配套指标目前也已经进入征求意见和测算验证阶段, 希望有关单位能够对隧道工程估算指标进行合理的测算及调整, 以满足估算阶段投资控制的要求。