隧道施工进度控制及盾构法施工成本控制

盾构法施工，因其先进的施工工艺和不断完善的施工技术, 使得其在城市地下空间的开发中取得了巨大成功。但因其造价高昂， 其进一步推广受到限制.因此,如何合理地控制盾构隧道的建设成本、 降低工程造价,已成为当前地下空间开发必须认真研究的课题。 2。隧道盾构法施工技术的特点及发展前景。

盾构法施工原理是:尽可能在不扰动围岩的前提下完成施工,从 而最大限度地减少对地面建筑物及地基内埋设物的影响。该施工技术 有以下特点: 1。可在盾构设备掩护下安全地进行地下开挖与衬砌作业； 2。施工时可不影响地面交通及河道航运; 3.施工时的噪音和震动引起 的公害小； 4。其机械化与自动化的程度高,劳动强度低;

5。多车道的隧 道分期施工、分期运营，可减少一次性投资; 6。施工精度要求高;

7.盾构机设备施工过程中不可后退.

在国外,盾构隧道施工技术已发展细化为大量、复杂的施工技术, 但我国必须根据国情引进、吸收国外这些新型技术。就目前我国盾构 技术现状而言，一些问题的解决、新技术的开发将成为当务之急，主要 有以下几点：①盾构机的国产化问题；②长距离盾构掘进施工技术；③ 大直径或异型盾构施工技术;④复杂地层盾构机适应性;⑤管片技术. 盾构技术的发展日新月异,新技术层出不穷,而新技术能否得到应用 的决定性因素就是造价问题,即经济性问题。 3.隧道盾构法施工的成本构成与主要影响因素 隧道盾构法施工成本的涵义

隧道盾构法施工成本是：指建筑施工企业以工程项目为成本核算 对象，在施工过程中所耗费的全部生产费用的总和，包括设备费、材 料费、人工费、管理费等。 3。2隧道盾构法施工成本的构成及影响因素 按成本的经济性，项目的成本由直接和间接成本两部分构成。直 接成本:施工过程中,耗费构成的工程实体，或有助于形成工程的各项 支出,包括人工费、材料费、机械使用费和其它直接费用。间接费用： 企业内部各工程项目部为组织和管理工程施工所发生的全部支出,包 括：①管理人员的工资、奖金及福利;②工程项目部所使用的固定资产 折旧费及修理、物料消耗和低值易耗品费用；③工程项目部的水电取 暖费、办公费、差旅费及其它费用等.影响隧道盾构法施工成本的因 素有技术措施和管理措施两方面。技术措施包括盾构掘进施工方法合理与否、施工材料的选用、盾构设备的选型、工期筹划、成本管理及其它方面等。施工管理措施包括成本管理、进度管理、质量管理和施 工管理等。本文主要从以上几项技术措施和成本管理等方面来进行探讨。 隧道盾构法施工成本的技术措施

就技术措施方面，本文主要是以盾构隧道法施工的各项成本费用 构成为出发点而进行分析研究的，并且，还可发现构成费用 的主体有这几大项:管片预制、盾构设备、掘进劳务费、材料消耗、 水电费、渣土运输处理及附属项目（包括端头加固、联络通道施工等）。

一、管片和二次衬砌成本的措施

1合理的设计方法

盾构隧道的设计主要是针对管片和衬砌的设计。国内外关于管片 设计方法有很多，目前一般用以下四种方法:①惯用法,是将管片环作 为刚度均匀的环来考虑,此法不考虑管片接头部分的弯曲刚度下降, 管片环和管片主截面具有同样刚度、并且弯曲刚度均匀；②修正惯用法，

也是将管片环考虑为弯曲刚度均匀的环，但考虑了管片接头部分的弯曲刚度下降和环向螺栓处的弯矩上升;③多铰环法，是将管片接 头作为铰结构来考虑,地基与管片环之间的相互作用用地基弹簧来表 示；④梁—弹簧法,是将管片主截面模拟成梁、将管片环向接头模拟成 旋转弹簧、将环径向接头模拟成剪切弹簧，将地基与管片环之间的相 互作用用地基弹簧来表示，该法较为接近实际情况。 2衬砌省略

二次衬砌的作用在于:防腐、防水、防火、隧道内表面光滑、管 片拼装蛇行修正以及隧道衬砌的补强。在确保衬砌强度和结构安全性 的条件下,二次衬砌的省略，有以下优点：①直接导致成本的降低；② 工期得以缩短;③因掘削断面的缩小，排出的弃土减少，从而使机器设 备、始发及到达竖井等的规模缩小。 3增加管片宽度

加宽管片后,盾构机的长度增加,从而造成费用增加。但因采用加 宽管片，管片生产费用及盾构施工所有材料的费用将降低。具体体现 在以下几方面：①可减少沿隧道纵向管片接头的数目,则管片的生产 费用就会降低;②隧道长度不变,组装次数减少,日推进量增加,可缩 短工期；③减少了隧道的环缝数量,改善了隧道的防水状况，还减少了 接缝止水材料以及连接件的投资.因此,在管片设计中考虑了如下几 点：a。采用等分管片；b。采用高强连接接头;c。加密管片断面边缘部位 的钢筋。 4预应力高强管片的使用

这是一种新型的盾构隧道用管片，其作法是将预制的混凝土管片

在盾构机后方组装成一个环，并将预应力钢绞线插入预先埋设在管片 内的套管中进行张拉和锚固，从而形成一个预应力管片环，并具有无 裂缝及真圆性、止水性、耐久性等均好的特点。使用这种结构的优点 在于:①因省去了二次衬砌和减小了构件厚度,使盾构隧道的外径缩 小，降低了总的建设费用；②因省去了管片间、环间的接头螺栓类，使 得管片钢筋配置简单化,提高了施工性,有利于缩短工期;③不使金属 物件露在表面,可提高止水性,也可使内表面相对平滑,这对省去二次 衬砌也具有很好的适应性.

二、机器设备成本的措施

1合理的盾构机选型

盾构机选型直接关系到设备的购置费，且与造价的合理性有关。 不合理的选型，会因为设备的预留储备过多(设备的利用率低），使其 购置费用占整个工程造价的比重过高，造成不必要的浪费；另外若所 选盾构地层适应性不好,会造成高能耗、低产出，且会造成工期的延误， 导致工程造价剧增。合理而科学的盾构选型应结合拟建隧道的功能、 总长度、埋深、地质条件,以及沿线地面建筑物、地下构筑物和管线 等环境条件，结合对地表变形的控制要求等做综合的分析后决定,从 而使得所选盾构产生最大的费、效比。 2特种盾构机的使用

（1）适应长距离掘进的盾构机盾构掘进的长距离化，可减少同时 施工的盾构机台数,也可减少中间连接竖井的数量和进出洞时的地层改良次数，达到降低工程造价的目的。

（2）适应断面形状变化的盾构机在建设过程中,往往会遇到两种 不同断面形状的隧道在地中结合的情况,势必造成整个施工成本的高 涨。采用断面形状可伸缩变化的特种盾构机,可达到降低造价的目的。 3效、高能切削刀具的使用

为适应长距离化掘进,对所选盾构机及其配套设备有如下要求：

①尽量减少损耗材料（切削刀具和密封材料)的更换次数；②提高切削 刀具耐久性，合理选择刀盘和刀具形状,各种切削刀头的合理布置以 及刀头的大型化等等；③施工材料和掘削土

砂运输的高效化。

4 盾构机设备的国产化

目前国内盾构设备大多都是进口设备，因涉及到技术和知识产 权，进口设备价格高昂,直接造成盾构建造成本很高，设备使用过程 中配件费用也要从国外进口，价格不菲，因此设备国产化,可以极大 的降低盾构施工成本，目前国内已经有几家具备生产条件的厂家，但 是设备的性能还需要进一步的提升。

三、竖井建造成本的措施

竖井数量越多,竖井建造费和盾构机进出洞处的地层改良费也越 高。为了尽量减少竖井的建造成本，可采取的有效措施有：盾构掘进的 长距离化，减少中间竖井的数量;采用特种盾构，使地中分叉、地中变 径处的竖井得以省略;在操作空间得以保证的前提下，尽量减少竖井 的建造面积。

四、高速化

高速化施工可明显缩短工期,降低设备维护费和人工费,从而降低总建设成本。 为达到高速施工,可采取以下措施： 1提高掘进速度; 2管片拼装高效化;

3管片拼装和盾构掘进同时进行； 4输高速化。

五、隧道盾构法施工成本的管理措施

成本管理的内容主要有：成本预测、成本计划、成本控制、成本 核算、成本分析和成本考核.抓好项目成本管理应“围绕一个中心， 把好两个关口，抓住三个环节，搞好四项管理”。 5.1以降低成本为中心，搞好项目管理

首先,根据总体要求结合工程具体情况,制定项目成本降低计划， 计算出各分部分项工程的计划控制数,把降低成本责任落实到各管理 层；其次,设立专职成本核算员,建立成本监督和考核机制，及时跟踪 考核成本计划的运行情况,及时发现问题及时解决;再次,建立健全各 项成本管理台帐,为成本考核和成本分析提供依据。另外，每月召开有 关人员参加的成本分析会，及时找出成本管理中的漏洞,改进和完善 成本管理责任制。

六、安全、质量关，提高社会效益和经济效益

搞好安全生产可保障施工生产正常运行,还可减少安全事故的发 生,否则不但会影响工程进度、增加费用支出，还会影响社会信誉。为 此，要建立严格的安全生产责任制和安全防范体系,对安全防护用品, 一定要保证及时到位。工程质量的好坏与降低成本相辅相成，若工程 质量不能达标或发生质量事故,就要返工,造成人、财、物的浪费,还 可能延误工期,影响企业信誉。因此,应建立严格的质量保证体系，实行日常监督与定期大检查相结合，提高一次成优率，降低返工率,防止质量事故的发生。只有把好质量、安全这两个关口、努力提高工程质 量、防止质量和安全事故发生，才能保证达到降低成本的目标。 5。3抓住工程预结算、施工进度和资金管理三个环节,实现降低成本的目的。工程开工前应编制施工图进行预算,做好工料分析，为安排施工计划、统计工程进度、办理工程结算、进行成本考核提供依据。同时 与工程中标价进行对比，找出投标报价与实际预算的差异，为成本分 析提供依据。合理组织施工是保证工程按合同工期完成的必要条件, 只有在合同工期内按时按质完工,才能保证工期效益。否则，则可能出 现延误工期的索赔,造成损失。及时依法回收资金，合理有效地

使用资 金,提高资金周转率,实现资金的综合效益。

七、材料、劳务、费用支出和总分包的管理

(1)搞好材料管理：①严格计划管理，突出超前性；②把好现场进 料关;③把好材料领用关，严格限额领料制度;④严格材料的回收关, 做好残料、废料再利用,坚持工完场清.这样,既创造了较好的施工环 境,又可节约材料、降低成本。

（2)强化劳务管理、节约人工成本：首先以竞标或择优录用方式选 择优良、有实力的劳务队伍,以默契的配合和较强的劳动组织保证工 程进度正常运行;二是做好劳动力使用计划,合理调配和使用劳动力， 按进度保证劳动力进、退场的及时,减少窝工、返工，并保证施工需求； 三是加强施工任务书管理,及时办理劳务结算。

（3）控制费用支出，杜绝不合理开支:以精干高效为原则，减少冗员，降低支出。费用支出严格按计划控制，不合理支出要坚决取缔。在 现场临建费支出上，也要坚持少、精、简的办法，充分利用原有建筑， 减少临建费支出。

(4）正确处理好总分包关系,实现项目最佳效益：总分包施工管理 模式是工程项目组织管理的模式之一,业主与总承包方、总承包方与 分承包方之间是合同关系,总承包方按照总承包合同对业主负责,分 承包方按照分包合同对总承包方负责,总承包方和分承包方就分包工 程的质量对业主承担连带责任。选择分包队伍时,应选择有相应资质 和经济实力雄厚、现场管理经验丰富和技术熟练的专业队伍,以确保 工程质量和进度。把对分包队伍的管理纳入施工管理中，做好协调配 合工作，及时解决摩擦，在资金材料等方面予以支持，在质量安全方面 严格监督，以保证总包利益的实现.同时严格总分包合同对双方利益 分配的约定，合理足额收取总包管理费。

隧道施工进度控制

PDCA 管理法最早由美国统计学家戴明提出， 这种方法的要点是：一切工作都应包括四个阶段.第一阶段是计划包括确定方针、目标、质量工作计划等；第二阶段是实施，就是贯彻执行计划；第三阶段是检查,即检查计划执行的效果,找出问题；第四阶段是处理，即推广成功的经验，总结失败的教训并制定纠偏措施，对没有解决的问题应找出原因，为下期计划提供资料.PDCA 管理法适用于 项目公司、班组、个人各个环节的工作。整个项目公司按 PDCA 管理法进行工作，落实到班组、个人以及各操作环节,也要求各班组各生产环节按 PD— CA 管理法进行工作。这样就形成一个大环带小环的情况,每个环都在不停地向前移动，整个项目公司和各班组、各作业环节的管理目标都一环扣一环 地配合进行.总体来说，PDCA 管理法，对于特定管理对象，在管理实践中总是处于循环状态,也就是PDCA环不停地滚动着，它又由若干次小循环构成，因而在整体上构成综合循环，同时，它的循环过程是一个不断运转、效果不断提高的过程.

在计划阶段，根据隧道工程总体工期目标、设 计图纸及现场施工的实际情况，对隧道的工区任务进行划分，并制定出详尽的月计划,具体分解到月、 日，对制约隧道施工进度的关键性掘进工序又进一步进行细化，对每循环掘进所用时间及循环进尺进行了量化，设定成若干个进度目标如（准备、测量、钻眼、爆破、通风、除尘、排危、出碴、清 碴、初期支护等），为了保证这些进度目标的实现, 在保证工程质量的前提下，可以采用推进式施工，但不应重叠时间过长，尤其在技术人员、行政人员不足的情况下,必须使为总进度目标，才能保证进度计划的实现。如果考虑各个工区的情况,其进度得到保证的前提下只要使每个工区的进度计划按期完成，那么隧道总 体目标就能按期完成。在执行阶段，对照已制定的进度计划目标,采取组织措施、技术措施、经济措 施、合同措施等综合措施，为取得进度目标控制的理想成果，扎扎实实地去做。

在项目实施过程中， 不仅应对照进度计划的指标检查执行(包括施工设计及监理本身）的情况和效果,及时发现实施计划过程中的经验及问题，而且应采用预先分析，预 先采取措施，预先主动控制的方法进行项目操作， 尽量提前估计各进度目标在实施过程中可能发生 的偏离，对这种偏离应采用预防性和主动性的控制 措施。由于隧道工程一次性的特点，要求施工单位、监理工程师有较强的主动控制能力，合同条款 和有关规范也给工程实施主动控制提供了诸多条 件，有关方面的人员应充分利用，使隧道工程得以顺利实施。在总结阶段，根据检查的结果进行总结，把成功的经验和失败的教训都纳入有关的标准 制度和规定之中,巩固已取得的成绩，以防止重蹈 覆辙，同时提出这一循环尚未解决的问题，把它们转到下一次的PDCA进度循环中去。推 动 PDCA 的滚动柔性控制，关键在“总结”阶段，由于它是推动 PDCA 上升、前进的关键.因此，推动 PDCA 的滚动柔性控制，一定要始终如一,抓好总结这一阶段。

以上方法可以简化为如下步骤：1、分析现状， 找出工期、质量、投资、合同等中存在的问题;2、从人、机具、材料、方法、环境即“4MlE”等五方面入手，分析问题的关键因素；3、针对关键因素，制定体现“5WlH\"(What：什么计划和措施；Why:目标或必要性；Where：哪里实施；Who：谁负责；When：何时 开始 和 完 成；How：如何实施的活动计划和措 施；4、按既定计划实施；5、对照计划检查实施 效果；6、根据结果进行分析，必要时联系业主、设 计和监理单位进行现场协调会，总结经验，落实改进措施；7、提出尚未解决的问题转入下一次进度循环工序滚动柔性控制，提高作业效率,在保证质量和投资 目标的前提下实现进度目标控制，需要大量的数据 和信息,可以通过 各 种 工 具（主要是排列图、控制图、Ishikawa 法等)对施工信息和数据进行收集和整理，对进度目标控制状况作出科学的判断。