浅析公路工程土石方施工进度与成本影响因素论文_董化明,李鑫鑫

中交一公局集团有限公司海外事业部中交乌干达MKK项目 北京 100024

摘要:进度、质量、费用是承包商项目管理的核心。长期以来,公司制定的发展战略“以现场保市场” 取得了良好效果,而公司的速度,即所属项目能够迅速的竣工做到让业主满意,是发展战略成功的基础,施工进度的重要性可见一斑。公司目前的主要业务板块,仍然为公路施工。公路为线性带状构筑物,大都有较长的线路,施工进度受自然环境等因素的影响较大。分析好公路施工进度的关键影响因素,不仅能够动态的管理好施工进度和成本,也能够促进公司更好的发展。

关键词:土石方;施工进度;成本;公路;国际工程

承包商是工程实施的一个重要参与方,许多的工程项目,特别是大型项目,往往工期要求十分紧迫,承包商的工程进度压力非常大。数百天的连续施工、一天两班制、甚至24小时连续施工时有发生。但是,不是正常有序的施工,盲目赶工难免会导致施工质量问题和施工安全问题的出现,并且会引起施工成本的增加。施工进度,直接关系到工程的质量和成本。

乌干达某项目,是一个长大公路施工项目。业主在合同中规定了节点工期目标“在60%时间内完成30%的施工任务达到交工状态”,对项目进度管理提出了一个很高的要求。但是项目进场至今,遭遇了各种问题,导致施工进度滞后,虽然通过工期索赔,避免了工期违约,但是对公司履约能力造成了不利的影响。

项目关键线路施工任务为:土石方施工-底基层施工-基层施工-面层施工。其中底基层、基层、面层施工,依赖于某一段土石方施工完成后,提供了工作面才能开始(完成开始关系)。这三项施工,因已具备工作面,因此施工干扰因素较少,施工进度实际上并未出现较大延误。因此经过系统分析,制约项目总体施工进度的关键线路工作为:土石方施工。土石方施工,往往是公路施工项目工程量最大、耗时最长的工序,做好土石方施工进度及成本影响因素分析,有利于采取针对性措施,动态管理好施工进度及成本。

公路工程项目,在编制施工进度计划时,往往是参考定额,来计算所需的施工机械等资源需求数量。在施工进度计划中,各工序所需的施工时间与施工机械等资源数量是负相关的。但需要明确指出的是,定额是按照合理的施工组织和一般正常的施工条件编制的,因此当施工条件发生变化干扰了施工进度时,要么增加机械设备等资源数量以保证施工时间不变;要么机械设备数量等资源数量不变,施工时间延长(进度延误)。

1.土石方施工进度关键影响因素

1.1频繁降雨因素对土石方施工进度的影响

项目在编制施工进度计划时,往往会参照历史降雨记录,来设定每月有效工作天数。超出历史平均记录的异常降雨,将直接导致土石方的有效施工时间减少。同时,在乌干达公路施工中,因大都为原有土路改造升级工程,不具备封闭施工条件,在降雨后,填方表面因车辆通行大都会被破坏,需要重新钩松、晾晒、碾压,费时费力。

 

由上表可知,根据历史降雨记录,项目沿线的年平均降雨天数占比为38%。因此,频繁降雨对项目施工进度影响巨大。

1.2填方材料因素对土石方施工进度的影响

项目沿线填方材料的液限普遍偏高,材料吸水性较强,在降雨后含水量大,需经过较长时间的晾晒才能降到最佳含水量。同时材料的塑性指数也偏高,这就导致了填方材料在曝晒后容易开裂。相较于乌干达其它地区的项目,在下雨后短时间内即能复工。某项目沿线,因材料液限及塑性指数偏高,在降雨后材料含水量高,需要晾晒较长的时间才能复工。因此,填方材料指标差,间接导致了项目有效施工时间减少。同时,在填方顶或挖方底,因土方施工完成后,结构层施工需要一定的时间才能跟上,因材料指标较差,在曝晒后容易导致土方表面开裂,在施工结构层前需要重新钩松、碾压,这将导致需要消耗额外的机械设备台班数。

1.3山区丘陵地形因素对土石方施工进度的影响

项目沿线地形,重丘占93%,山岭占4%,平坦区仅占3%。不同于平坦地区,山岭重丘区土方施工,因路线坡度较大,土方运输设备的速度会受限、运输效率会降低,又因高边坡较多,施工安全问题较为突出,为保证安全作业,作业人员均必须小心谨慎,施工效率必然较低。

不同于平坦地区大都为填方施工,填方工作面一般连续且较长,可以采取流水作业的方式,即本工作面在检测时,可以先进行临近的下一工作面的填方作业;下一段填方完成检测时,回到上一段工作面继续施工。这样流水作业不会因试验检测造成机械设备闲置。而项目位于山岭重丘区,填挖方断面频繁的交替出现,填挖方断面大都为短小段落,不仅不能充分发挥出施工机械的效率,而且无法采用流水作业节省试验检测时间,同时,项目是位于山岭重丘区的旧路改扩建工程,沿线存在大量的高填方施工。高填方施工,工程师仍然坚持每层检测压实度,检测时间导致的施工设备闲置十分严重。

1.4土石混杂因素对土石方施工进度的影响

项目沿线存在大量的石方开挖工作,特别是存在大量的土石混杂情况。往往是,一个挖方段,表面看起来是土方,但剥离完表土后,就会发现下面存在石方,土方和石方交杂在一起。在石方爆破完后,继续土方开挖,又出现新的石方需要爆破。这样循环若干次,不仅土方设备需要来回倒运,石方爆破设备也需来回倒运,施工效率非常低。

同时,对路基挖方施工,因现场挖方段存在合格材料和不合格材料混杂情况,在开挖过程中需花费时间区分这些材料,也会导致开挖效率降低。

1.5征地拆迁延误因素对土石方施工进度的影响

因业主资金短缺,项目征地拆迁进度滞后严重,项目在合同时间过去70%时,还有20%的征地未付款。征地拆迁延误,导致项目沿线施工段落不连续,有很多能一次完成土方施工的工作面,只能部分施工,不能充分发挥出施工班组的效率;同时,因施工段落不连续,现场不能进行流水作业,需采用间断施工、跳跃施工的方式,但来回倒运机械费时费力。

1.6施工设备配套因素干扰土石方施工

施工设备,是影响土石方施工进度最关键的因素。项目的施工设备不配套,会导致施工设备效率降低。在组织施工的时候,施工设备往往是配套的,但是机械设备容易损坏,经常会出现维修不及时的问题,导致机械设备不配套。

1.7施工班组经验因素干扰土石方施工

现场施工技术员,是直接组织施工的人员,施工人员的经验不足,将导致现场施工组织不合理,出现窝工问题。项目现场技术员,大都是农民工,不具备专业施工知识,且大都不会英语,无法和现场施工的当地雇员交流,直接影响了现场施工效率。

2.土石方施工成本分析

土石方施工进度收到干扰,将导致施工效率降低,进而导致施工成本增加。

2.1客观因素对土石方施工成本的影响

频繁降雨、填方材料、地形及土石混杂,属于客观因素。客观因素,对施工成本的影响基本不可避免,必须合理考虑到。

频繁降雨因素,将导致有效施工时间减少及返工的问题。有效施工时间减少,将导致机械设备停滞;返工问题,将导致需要消耗额外的机械设备台班数;会导致施工成本的增加。

填方材料因素,将导致有效施工时间减少,机械设备停滞;土方顶开裂,在结构层施工前需要返工处理,将导致需要消耗额外的机械设备台班数;会导致施工成本的增加。

山区重丘地形因素,将导致运输设备及施工机械设备效率降低,需要消耗额外的机械设备台班数;会导致施工成本的增加。

土石混杂因素,将导致土石方开挖效率降低,会导致施工成本的增加。

土石方施工单价,项目在编制标底价或者分包商在投标报价时,大都是参考定额来报价。但定额计算出的是正常条件下的机械台班消耗量,未考虑到这些客观因素导致的有效施工时间减少、返工及工效降低的问题。因此,在计算土石方施工预算单价时,应当综合考虑到工效降低因素,通过在单价分析中引入调整系数,合理确定单价。

2.2主观因素对土石方施工成本的影响

征地拆迁、设备配套及施工班组经验,属于主观因素。主观因素,对施工成本的影响不是必然发生的,应结合实际情况综合考虑。

征地拆迁因素,将导致施工机械设备不能高效作业,间断/跳跃施工,将导致需要消耗额外的机械设备台班数;会导致施工成本的增加。

设备配套及施工班组经验因素,将导致施工机械设备效率降低,将导致需要消耗额外的机械设备台班数;会导致施工成本的增加。

主观因素,可以通过前期策划等措施,提前谋划,降低影响。同时,在做土石方单价分析时,也可以引入调整系数,以合理确定单价。

3.土石方施工进度控制措施

承包商的进度控制措施主要有以下四个方面:

组织措施:组织是目标能够实现的注定性因素。可以采取健全进度控制组织体系、加强组织结构中的人员的方式,加快施工进度;

管理措施:可以采取提高管理的思想、方法,采用动态控制的观念,加强进度计划多方案比较和选优,加快施工进度;

经济措施:可以采用提高资源,保证资金需求,进行进度激励,加快施工进度;

技术措施:采用采用选择有利于施工进度的技术方案及施工方案,加快施工进度;

4.借方与利用方填方单价分析

乌干达公路工程,土石方施工,普通填方一般分为:借方填方和利用方填方两个清单项;挖方则分为:挖弃和挖方利用两个清单项。这四个清单项之间的关系,可以用以下公式说明:

填方=借方填方+利用方填方

挖方=挖弃+挖方利用

挖方利用/压实方系数=利用方填方

注:1. 借方填方,是从沿线的借土场挖取填料。利用方填方,是此路基范围内挖取填料。路基挖方材料,在材料质量不合格时,全部属于弃方;在材料质量合格时,应当用于填方,仅当挖方远大于填方时,挖方材料超出利用方填方的量,才算挖弃;

2. 路基填方,应当优先使用挖方利用(利用方填方),仅当利用方小于填方时,超出利用方填方的量才算借方填方;

乌干达规范中,第36.01和36.02款规定了:当路基挖方用于利用方填方时,仅在利用方填方项下支付,而不在额外单独支付挖方费用。且规范中规定了挖方用于利用方填方时的压实方系数为1.15(或者工程师指定)。

目前,在乌干达公路施工中,不管是公司的投标报价,还是分包商的投标价,普遍的共识是“借方填方单价略高于利用方填方单价”。但经过个人分析,认为此种共识不合理。事实上,借方填方和利用方填方,单价皆由“挖、运、填”三道工序组成。按照控制变量法进行定性分析,两种填方“运、填”工序几乎没有差别,单价的区别主要看“挖”这道工序。

借方填方的优点是,土场填料存量大,可以集中取土,不用频繁倒运机械;土场填料情况较为一致,取土效率高。缺点是,借土场需要额外的购买、环评及恢复费用。

利用方填方的优点是,无需额外的购买借土场,节省了购买、环评及恢复费用;缺点是,路基挖方段一般方量不大,需要较频繁的倒运机械;现场挖方段的材料,有合格的材料和不合格的材料混杂,现场需要耗费时间区分,降低挖方效率;现场挖方段,需要注意边坡的开挖及刷坡,刷坡无额外单价,且施工效率低。

综合以上分析,考虑到乌干达普通填方材料(G7),分布广泛,可以在施工沿线大量找到,且借土场购买等费用花费不大。因此,利用方填方较借方填方施工效率低,受干扰因素多,施工成本会高一点。

5.土石方施工分包合同中的风险点

(1)在乌干达规范中,第36.01和36.02款规定了:当路基挖方用于利用方填方时,仅在利用方填方项下支付,而不在额外单独支付挖方费用。但是,该条款同时规定了对路基石方开挖,需同时支付挖石方费用,和挖石利用时填石方费用。

(2)填石方施工,一般分包商会抱怨通过收方(填石方底标高及顶标高)确定的填石方量较小,因为石方在压实过程中,可能会压进下承层中,造成分包商亏方。因此,建议在招标中提醒分包商报价中需包含损耗。

(3)路基开挖,一般需要包括边沟开挖,和边坡刷坡。因边沟开挖难度大于普通路基开挖,因此在合同中需要明确说明单价一致。

(4)土石方施工分包合同中,应当参考乌干达规范,加入“工程量清单项结算与支付方式”,明确写明工程量清单项包含的施工内容及结算方式,以便于争议。

6. 结论

乌干达公路施工行业,目前普遍存在施工进度滞后问题,经过分析,土石方施工是制约乌干达公路施工进度的关键工序。为保证项目施工进度目标的实现,促进公司在乌干达“以现场保市场”发展战略的进一步落实,必须要认真分析研究影响土石方施工进度及成本的因素,采取组织措施、管理措施、经济措施和技术措施,动态保证施工进度及成本可控。

(1)土石方施工易受到“频繁降雨、填方材料、地形及土石混杂”等客观因素影响,也可能受到“征地拆迁、设备配套及施工班组经验”等主观因素的影响,项目在做进度计划及单价分析时应当综合考虑这些影响因素。

(2)土石方施工设备及人员等资源配置充足,是保证土石方施工进度的重要措施。项目在前期策划时,一定要充分考虑到影响进度及成本的因素,合理计算确定所需的施工资源,做到“早进场、重策划、强落实”。

(3)通过控制变量法进行定性分析,在乌干达公路市场中,利用方填方应当比借方填方施工成本高,因此利用方填方单价应当不低于借方填方单价。

参考文献:

[1] General Specifications for Road and Bridge Works,Uganda(2005 Edition)

[2] 公路工程预算定额. JTG/T B06-02-2007,人民交通出版社.2007

[3] 崔军主编.FIDIC合同原理与实务.北京:机械工业出版社.2011

[4] 丁士昭主编.建设工程项目管理(第四版).北京:中国建筑工业出版社.2016

[5] Reg Thomas. Construction Contract Claims. Great Britain:Palgrava. 2001(2nd Edition)

论文作者:董化明,李鑫鑫

论文发表刊物:《防护工程》2019年第3期

论文发表时间:2019/5/24

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