代中军

(中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉 430063)

引言

随着我国综合国力的不断增强，铁路基本建设长大隧道的设计施工项目日益增多。长大隧道成为许多铁路建设项目的重点控制工程。为缩短建设工期、同时满足其他主体工程的均衡施工，钻爆法施工长隧短打工法受到青睐。铁路工程隧道定额以往引入“换算隧长[1]”，开启了隧道定额编制精细化的新路子；而新版隧道定额引入“工区长度”，则进一步深化了精细化定额编制理念、贴近施工现场实际，可操作性更强。

隧道作为地下工程，地质构造复杂，有软弱土层[2]、松散破碎围岩[3]、高压富水断层[4]、瓦斯[5]等；经过长期科研和施工实践，形成了一整套具有自主知识产权的施工技术，如超前小导管支护[6]、地质灾害防治[7]、监控量测[8]等，为造价标准的制定提供了基础资料。

国家铁路局以“国铁科法[2017]33号文”发布14项铁路工程造价标准，其中《铁路工程预算定额 第三册 隧道工程》[9](以下简称“新版隧道工程预算定额”)引入工区模型，较好地适应了隧道工程概(预)算编制需求。新版隧道工程预算定额发布实施后，国家铁路局组织了新造价标准的使用宣贯[10]，文献[11]就铁路隧道定额与概算编制做了进一步解释。但业内人士对工区长度、运距等概念的理解仍持有歧义或争议。因此，有必要进行深入研究，以期还原本轮隧道工程预算定额的本来面目，达到正确使用的目的。

1 几个重要概念、辅助坑道施工正洞4种工区模型

1.1 几个重要概念的理解

1.1.1 工区长度

工区以施工组织设计安排为首要条件，工区长度以工区分界点至洞口(或辅助坑道口)且应取最远掘进面(即掌子面)的距离计算，工区的类型分为正洞本身完成施工和通过辅助坑道完成正洞施工两种基本形式。

(1)正洞进出口工区

对于未进行施工组织设计的中短隧道(一般为隧长3 000 m以内隧道)，隧长1 000 m以内可按1个独立工区编制，隧长>1 000 m的可按进口、出口2个独立工区各负担隧长50%编制；进行施工组织设计的长大隧道，正洞工区由正洞进出口和通过平行导坑交替施工时，其工区长度应按两者最远的掘进面至洞口计算。

当正洞进出口和通过平行导坑交替施工正洞时，最远施工段落不论是正洞进出口完成施工还是通过平行导坑完成施工，正洞进出口独立工区和通过平行导坑施工正洞独立工区的长度，按照施工组织安排划定的分界点(即最远掘进面)计算各自的独立工区长度。正洞进出口独立工区长度等于正洞独立工区内正洞全长，通过平行导坑施工正洞独立工区的长度，等于独立工区内正洞全长另加1个横通道长度，两者独立工区长度相差1个横通道长度。

(2)过辅助坑道施工正洞工区

当通过斜井、竖井、横洞施工正洞时，均应视为1个独立工区，按斜井、竖井、横洞自身长度加正洞最大独头距离计算独立工区长度；当施工组织设计要求必须通过斜井、竖井、横洞施工同时向两个方向施工正洞时，可视为两个独立工区，工区长度应根据不同施工方向分别计算。

本文以斜井为代表来阐明斜井、竖井、横洞施工正洞独立工区长度。通过斜井施工正洞有3种形式：单向施工正洞，双向不同时施工正洞，双向同时施工正洞。工区长度：单向施工正洞按斜井本身长度加正洞长度；双向不同时施工正洞按斜井本身长度加其中单向最长正洞的长度；双向同时施工正洞分别按斜井本身长度加正洞进口或正洞出口方向正洞的长度，以2个独立工区计算各自工区长度。

总之，正洞的开挖按工区长度计算费用，与每个基本单元(不足500 m按1个基本单元计)的实际位置无关。

1.1.2 运距

运距系指本定额出砟、混凝土、材料运输所通过的洞内各工区不同运输条件的段落长度，分为正洞内运距、正洞通过辅助坑道运距、洞外运距。本轮隧道定额对正洞运输，正洞通过辅助坑道转、增运及洞外增运部分均分别编制了定额子目，运距按不同运输条件分别套用定额，叠加计算。

这里，需要对“不同运输条件”“洞内工区段落长度”“辅助坑道转、增运”“分别套用定额”“叠加”等用词进行解释。

(1)不同运输条件：指轨道运输、汽车运输、矿用提升机运输等。

(2)洞内工区段落长度：指正洞+辅助坑道形成的工区运输通道的长度，实际就是独立工区长度。

(3)辅助坑道转、增运：指正洞内与辅助坑道段运输方式发生改变引起工序及工效的改变。即无轨与有轨运输方式改变后，正洞出砟增加的一次装砟、卸砟和引起运输工效降低的弥补。

(4)分别套用定额：指正洞内、通过辅助坑道、洞外等3个层面分别套用定额。

这里特别需要引起注意：有一种错误理解，认为是“按正洞内、通过辅助坑道段、洞外等3个独立段落内各自套用定额”。

正确的理解是：独立工区，正洞内的出砟运距=正洞通过辅助坑道的出砟运距=独立工区长度，各自套用洞内出砟运输、通过辅助坑道运砟运输定额。

通过辅助坑道施工正洞段落，辅助坑道需和施工的正洞一并按独立工区长度考虑，开挖时辅助坑道长度加大了正洞施工的难度，正洞独立工区长度内的所有数量，分别套用工区长度≤500 m、工区长度每增≤500 m定额子目。

洞内出砟，应注意运输施工组织即运输条件：①当通过正洞和辅助坑道全部采用汽车运输时，辅助坑道是正洞运砟通道的一部分，正洞出砟运距计算同正洞开挖，通过辅助坑段落不能只计其本身长度的增运；②当正洞出砟采用汽车运输，通过平行导坑改为轨道运输时，正洞出砟运距计算同正洞开挖，通过平行导坑由汽车运输改为轨道运输段落也不能只计平行导坑本身长度的增运；③当正洞出砟采用汽车运输，通过斜井由汽车运输改为轨道运输时，正洞出砟运距计算同正洞开挖，通过斜井改为轨道运输段落不应只按斜井长度套用定额；④竖井、横通道施工正洞独立工区，同斜井。

叠加：基于独立工区模型有3种情形：一是长度，分基本长度(运距)、每增基本长度(运距)；二是出砟运输通道的工序和工效引起增加，分洞内出砟运输、通过辅助坑道出砟运输等2个层面；三是运输方式发生改变需套用相应的运输定额。每个独立工区计算开挖、出砟、通过辅助坑道转增运，均按总数量套用相关定额子目。

1.1.3 工区长度(独头通风、管线敷设距离)

由于通风和管线路是按每个掌子面单独设置配备的，独头通风、管线敷设距离[12]按独立工区洞口至施工最远掌子面的长度计算。

1.2 辅助坑道施工正洞4种工区模型

1.2.1 通过正洞进(出)口和平行导坑交替施工正洞

如图1所示，正洞承担施工段落①、③，通过平行导坑承担施工段落②、④。这种通过正洞进(出)口和平行导坑交替施工正洞工区模型，分为2个独立施工工区：

一是正洞本身负责施工，正洞开挖段落①+段落③的数量=V1+V3，独立工区长度=L1+L2+L3+L4；

二是通过平行导坑施工正洞，正洞开挖段落②+段落④的数量=V2+V4，独立工区长度=L1+L2+L3+L4+Ln(1个横通道长度)。

图1 通过正洞进(出)口和平行导坑施工正洞工区

1.2.2 通过斜井单向施工正洞

如图2所示，通过斜井承担施工正洞段落⑤，由斜井和正洞段落⑤组成一个独立工区。独立工区长度=L5+Lx。

图2 通过斜井单向施工正洞工区

1.2.3 通过斜井双向不同时施工正洞

如图3所示，通过斜井承担施工正洞段落⑥、⑦，由斜井和正洞段落⑥、⑦组成一个独立工区。由于正洞段落⑦长度大于段落⑥长度，正洞最大独头距离取L7，则独立工区长度=L7+Lx。

图3 通过斜井双向不同时施工正洞工区

需要注意的是，隧道施工是前进方向，在目前大型机械施工方案采用反向施工是不可取的。

1.2.4 通过斜井双向同时施工正洞

如图4所示，通过斜井同时承担施工正洞段落⑥、⑦，由斜井和正洞段落⑥、斜井和正洞段落⑦分别组成2个独立工区，有2个工作面(掌子面)。

图4 通过斜井双向同时施工正洞工区

同样需要注意的是，隧道施工采用双向同时施工方案存在至少三大缺点：一是投入机械设备等多了1套，成本增加；二是采用双向施工，无论是同时爆破还是间隔爆破，都存在安全隐患、掌子面相互影响施工导致工效降低和造成施工环境更差等问题；三是施工进度并没有明显加快。

1.3 非独立明洞+正洞工区模型

图5 非独立明洞+正洞组成施工工区

如图5所示，施工组织设计安排由明挖明洞施工段落⑧、正洞施工段落⑨共同组成独立工区。明洞开挖及洞门土石方挖运，采用《铁路工程预算定额 第一册 路基工程》[13](TZJ2001—2017)相关子目，在此不再赘述。独立工区长度=L8+L9。

1.4 工程数量格式

(1)隧道工程施工组织设计工区划分(图6)

(2)隧道工程数量表格式

为了使工程数量计算如实反映工区分布情况，与定额编制施工模型一致，涉及工区长度的工程数量宜按表1参考格式汇总。

图6 隧道工程施工组织设计工区划分

表1 隧道工程数量表(参考格式)

2 涉及工区模式的概(预)算编制要点

2.1 涉及工区的定额子目

新版隧道工程预算定额与工区模式关联的定额子目有：洞身开挖，出砟运输，正洞通过辅助坑道出砟运输，混凝土运输(正洞、通过辅助坑道)，材料运输(正洞、通过辅助坑道)等。

2.2 概(预)算编制要点

(1)施工组织设计

新版隧道工程预算定额的编制，引入工区模型，也就是说，在编制隧道概(预)算前应完成隧道施工组织设计，根据工期要求，合理划分施工工区。

(2)独立工区长度与洞内运输运距的关系

新版隧道工程预算定额，独立工区长度与洞内运输运距是相等的关系。

(3)通过辅助坑道施工正洞，涉及工区模式洞内出砟运输的概(预)算编制应按叠加计算费用。

新版隧道工程预算定额，不再按正洞内(取最大独头距离)、辅助坑道内取各自长度作为运距，以及各自独立编制正洞内、辅助坑道内的运输费用，而是纳入独立工区精细化综合考虑，这是本轮隧道预算定额的一个创新。正洞开挖、洞内出砟运输、通过辅助坑道出砟运输，其长度或运距均按独立工区长度取值并套用定额。

(4)铁路工程定额与概预算编制办法、费用定额、材料价格是铁路造价体系的重要组成内容。

新版隧道工程预算定额，同《铁路基本建设工程设计概(预)算编制办法(TZJ1001—2017)》(国铁科法[2017]30号)[14]、《铁路基本建设工程设计概(预)算费用定额(TZJ3001—2017)》(国铁科法[2017]31号)[15]、《铁路工程基期材料价格(TZJ3003—2017)》(国铁科法[2017]31号)[16]配套使用。

3 概算编制示例

某客运专线铁路隧道工程，隧道断面有效面积为100 m2，采用钻爆法施工，洞内外采用汽车运输方式。施工组织部分工区划分见图6，正洞进口与平行导坑交替施工①～④段落为1个工区、斜井和⑤段落为1个工区。试编制正洞开挖工程概算，工程数量见表1。

概算编制示例见表2。

表2 概算编制示例

续表2单价编号工作项目或费用名称单位数量(4)Ⅳ级围岩延长米1000①开挖m3116000A.开挖m3116000SY-79开挖台架断面有效面积>85m2延长米1000SY-83简易仰拱栈桥断面有效面积>85m2延长米1000SY-43隧道洞身开挖有效断面>85m2工区长度≤500m两台阶法Ⅳ级围岩10m311600SY-47×2隧道洞身开挖有效断面>85m2工区长度每增500m两台阶法Ⅳ级围岩10m311600SY-59正洞汽车出砟隧道断面有效面积>85m2运距≤500m10m311600SY-60×2正洞汽车出砟隧道断面有效面积>85m2每增500m10m311600SY-66×3正洞通过无轨斜井出砟运距每增500m双车道10m311600SY-326监控量测地表下沉与底板沉降个测点190SY-327监控量测拱顶下沉个测点60B.洞外弃砟增运m3116000SY-74×4出砟洞外汽车倒运、增运洞外运距每增500m10m311600

4 结语

工程定额是工程内容完备性和施工组织标准性的数据表现形式。只有充分把握施工组织设计在定额制定和概(预)算编制中的纲领性作用，才能正确理解、准确使用定额，做好工程概(预)算编制和投资控制工作。

新版隧道定额引入工区模式，将正洞开挖出砟按500 m长度作为施工组织基本单元进行研究，将繁琐的定额测定数据通过标准化模型进行分析提炼，将隧道开挖、出砟、混凝土运输、材料运输等系统集成为工区长度模式，将通风及管线路按洞口至实际施工掌子面最远长度计量。充分考虑了施工难度在概(预)算编制和投资控制中的合理因素，体现了定额编制工作精细化理念，使新版定额更加科学、简明、适用。

铁路工程造价标准政策性强(如“营改增”[17])、自身体系[18]及其发展战略[19]既要适应成熟的施工技术，又需开展前瞻性研究；中国铁路总公司作为企业及时发布补充定额[20]，满足了行业需求。

定额作为造价标准的基础性组成内容之一，其中的概念只能有一种科学合理的解释。