王 學(xué)

(滬昆鐵路客運(yùn)專線湖南有限責(zé)任公司， 長沙 410008)

裝配式建筑與傳統(tǒng)建筑相比，可大量減少現(xiàn)場混凝土澆筑作業(yè)，實(shí)現(xiàn)構(gòu)件工廠化生產(chǎn)，具有綠色環(huán)保、建造周期快等特點(diǎn)，符合鐵路建設(shè)的綠色發(fā)展理念。2019年以來，部分高速鐵路項(xiàng)目開展了裝配式橋面附屬設(shè)施試點(diǎn)，且后續(xù)將全面推廣，但因沒有與之匹配的定額，造價(jià)的確定成為亟待解決的問題。

本文從現(xiàn)有定額使用的角度提出了解決問題的方案，并通過對現(xiàn)場人、材、機(jī)消耗的情況進(jìn)行分析，為優(yōu)化設(shè)計(jì)、節(jié)省投資尋找方向，為后續(xù)定額的測定提出建議，可為造價(jià)和定額測定人員提供參考。

1 裝配式橋面附屬設(shè)施工藝分析

1.1 裝配式附屬設(shè)施

按照目前使用的通橋(2016)8388A《高速鐵路常用跨度梁橋面附屬設(shè)施》，橋面系主要包含防護(hù)墻、電纜槽豎墻及蓋板、邊墻、人行道欄桿和遮板、插板式聲屏障遮板等。裝配式橋面附屬設(shè)施是將原本現(xiàn)場澆筑的邊墻、豎墻和防護(hù)墻以及電纜槽底板在工廠內(nèi)整體預(yù)制，再運(yùn)輸至現(xiàn)場安裝，如圖1所示。

注：陰影部分預(yù)制圖1 裝配式橋面附屬設(shè)施結(jié)構(gòu)圖(mm)

裝配式預(yù)制構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)長度為1.98 m，寬1.77 m，重約2.5 t，體積約0.878 m3，采用C50混凝土。連接構(gòu)造由梁體預(yù)埋鋼套筒、預(yù)埋墊板組件及連接螺栓組成。預(yù)制簡支梁澆筑混凝土前，梁面預(yù)埋鋼套筒，橋面預(yù)制塊上設(shè)置預(yù)埋墊板組件，預(yù)制塊與梁面通過M33螺栓將預(yù)埋套筒與墊板組件連接，預(yù)制塊與梁面之間預(yù)留30 mm M35砂漿找平層。構(gòu)件每2 m設(shè)置1道2 cm的斷縫，用砂漿填充。電纜槽底板頂面設(shè)置2%的橫向排水坡，同時對應(yīng)在每段防護(hù)墻和豎墻中間根部過水孔處預(yù)埋φ60 mm的PVC排水管。電纜槽蓋板為預(yù)制混凝土蓋板，蓋板間隙為6 mm。

單塊裝配式附屬設(shè)施構(gòu)件工程數(shù)量如表1所示。

表1 裝配式橋面附屬設(shè)施構(gòu)件單塊工程數(shù)量表

1.2 現(xiàn)澆與裝配式橋面附屬設(shè)施構(gòu)件對比分析

1.2.1工程數(shù)量對比

時速350 km高速鐵路32 m簡支梁現(xiàn)澆與裝配式橋面附屬設(shè)施構(gòu)件主要工程數(shù)量對比如表2所示。

由表2可以看出，每孔梁由現(xiàn)澆改預(yù)制后，(1)為確保預(yù)制構(gòu)件的極限承載力及其在運(yùn)輸、吊裝過程中的安全性，混凝土標(biāo)號由C40調(diào)整為C50，用量增加0.88 m3；(2)因裝配式預(yù)制塊包含底板， 故原橋面翼緣板處防水和保護(hù)層混凝土相應(yīng)核減，保護(hù)層混凝土減少2.74 m3，橋面防水減少68.46 m2；(3)由現(xiàn)澆工藝改為坐漿法安裝施工，底部鋪設(shè)用砂漿量增加2.47 m3，施工工藝的改變使梁體預(yù)埋鋼筋減少 3 260 kg，與橋梁翼緣板固定采用高強(qiáng)螺栓連接，增加連接裝置64套，約1 400 kg。

表2 現(xiàn)澆與裝配式橋面附屬設(shè)施構(gòu)件主要工程數(shù)量對比表

1.2.2裝配式橋面附屬設(shè)施優(yōu)點(diǎn)

裝配式橋面附屬設(shè)施改變了現(xiàn)澆橋面系的施工工藝，由現(xiàn)場澆筑改為工廠化預(yù)制，實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，減少了人工和模板的消耗量，提高了生產(chǎn)效率和工程質(zhì)量。且施工不受季節(jié)影響，機(jī)械化程度高，體現(xiàn)了鐵路建設(shè)“綠色、精品、智能、人文”的發(fā)展的理念。

2 造價(jià)測算研究

目前，尚沒有與裝配式橋面附屬設(shè)施構(gòu)件相匹配的定額子目，故編制概算借用定額時有兩種方案，一是借用2017版路基小型預(yù)制構(gòu)件定額和站場小型預(yù)制構(gòu)件安裝定額有關(guān)子目，二是借用2017版橋梁定額小型構(gòu)件有關(guān)子目。兩種方案造價(jià)差異較大。本文從對造價(jià)影響較大的構(gòu)件預(yù)制混凝土、鋼筋和構(gòu)件安裝的定額著手，對兩個方案進(jìn)行分析。

2.1 原現(xiàn)澆橋面附屬設(shè)施采用的定額

(1)防護(hù)墻采用QY-677(擋砟、防撞墻及豎墻混凝土)和QY-678(擋砟防撞墻及豎墻鋼筋)。

(2)豎墻采用QY-677(擋砟、防撞墻及豎墻混凝土)和QY-678(擋砟防撞墻及豎墻鋼筋)。

(3)遮板采用QY-661(小型構(gòu)件預(yù)制混凝土)、QY-662(小型構(gòu)件預(yù)制鋼筋)和QY-663(小型構(gòu)件安裝)。

2.2 裝配式橋面附屬設(shè)施采用的定額

2.2.1采用路基和站場有關(guān)定額方案(方案Ⅰ)

構(gòu)件預(yù)制混凝土定額采用《鐵路工程預(yù)算定額第一冊 路基工程》第四章“防護(hù)工程的小型構(gòu)件預(yù)制”項(xiàng)下“LY-188其他混凝土預(yù)制件”子目，主要工作內(nèi)容為“模板安拆、混凝土澆筑、振搗及養(yǎng)護(hù)、預(yù)制件場內(nèi)倒運(yùn)及堆放”。鋼筋加工采用“LY-192 小型構(gòu)件預(yù)制鋼筋”。

構(gòu)件安裝定額采用《鐵路工程預(yù)算定額第十三冊 站場工程》第五章“預(yù)制構(gòu)件、塊料安裝(砌)、金屬結(jié)構(gòu)制安”項(xiàng)下“ZY-77站名牌及其他小型構(gòu)件安裝”子目，主要工作內(nèi)容為“構(gòu)件拼裝、加固、吊裝、校正、焊接、固定、構(gòu)件翻身就位、砂漿拌制、安砌”。

方案Ⅰ的優(yōu)點(diǎn)是：(1)編制思路按照體現(xiàn)“工廠化、機(jī)械化、專業(yè)化、信息化”四個支撐手段的要求，定額測定與工廠化施工相協(xié)調(diào)，編制了小型預(yù)制構(gòu)件的集中預(yù)制與運(yùn)輸定額。這與裝配式橋面附屬設(shè)施從現(xiàn)澆轉(zhuǎn)變?yōu)榧蓄A(yù)制的思路一致；(2)其預(yù)制混凝土定額的作業(yè)條件、作業(yè)環(huán)境以及施組模型也與裝配式橋面附屬設(shè)施基本一致。

方案Ⅰ的缺點(diǎn)是：(1)裝配式橋面附屬設(shè)施預(yù)制構(gòu)件體積約0.9 m3，重量約2.5 t，實(shí)際預(yù)制時，需10 t門式起重機(jī)等大型機(jī)械設(shè)備及專用模板，而LY-188定額機(jī)械設(shè)備消耗量中僅計(jì)列了“混凝土振動臺≤2.4 m×6.2 m”，該定額與實(shí)際相差較大；(2)裝配式橋面附屬設(shè)施預(yù)制構(gòu)件體積約0.9 m3，而《鐵路工程基本定額》“站場工程鋼模板用鋼量定額”中專門說明，“小型構(gòu)件指單個體積或單個外形體限定于0.05 m3以內(nèi)的構(gòu)件”，安裝定額的使用條件與實(shí)際工程不一致；(3)裝配式構(gòu)件重量較大，安裝精度較高，而站場定額的工作內(nèi)容較為簡單，定額工作內(nèi)容與工程實(shí)際工作內(nèi)容不一致。

2.2.2采用橋梁小型預(yù)制構(gòu)件定額方案(方案Ⅱ)

構(gòu)件預(yù)制混凝土定額采用《鐵路工程預(yù)算定額第三冊 橋梁工程》 “小型構(gòu)件預(yù)制安裝運(yùn)輸(遮板、步板、蓋板、擋砟塊等)”項(xiàng)下“QY-661 小型構(gòu)件預(yù)制混凝土”子目。主要工作內(nèi)容為“模板安拆、調(diào)整、刷脫模劑、拆除、清理堆放，混凝土澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)、場內(nèi)集中堆放”。鋼筋加工采用“QY-662 小型預(yù)制構(gòu)件鋼筋”。

構(gòu)件安裝定額采用《鐵路工程預(yù)算定額第三冊 橋梁工程》 “小型構(gòu)件預(yù)制安裝運(yùn)輸(遮板、步板、蓋板、擋砟塊等)”項(xiàng)下“QY-663 小型構(gòu)件安裝”子目。主要工作內(nèi)容為“吊裝、安置，調(diào)整預(yù)制件，點(diǎn)焊連接筋，水泥砂漿拌制，墊層找平及填縫”。

方案Ⅱ的優(yōu)點(diǎn)是：(1)機(jī)械設(shè)備消耗量中計(jì)列了“門式起重機(jī)≤10 t～22 m”，與現(xiàn)場較為貼合；(2)一般情況下，橋梁預(yù)制構(gòu)件安裝定額的施組模型為預(yù)制構(gòu)件先運(yùn)輸至橋下，然后再吊裝至橋面進(jìn)行安裝，與裝配式橋面系構(gòu)件施工方案基本一致。

方案Ⅱ的缺點(diǎn)是：(1)中小型構(gòu)件預(yù)制定額人工操作較多，人工消耗量較大。路基定額中“LY-188其他混凝土預(yù)制件”每10 m3混凝土的人工消耗量為16.698工日，橋梁定額中“QY-661小型構(gòu)件預(yù)制混凝土” 每10 m3混凝土的人工消耗量為25.69工日，兩條定額相差8.992工日，人工消耗量約高出53.8%。而從橋面附屬設(shè)施推行現(xiàn)澆改預(yù)制理念的目的分析，實(shí)現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，提高機(jī)械化程度，人工消耗應(yīng)該降低。因此，本條定額與實(shí)際相差較大。(2)若裝配式橋梁附屬設(shè)施采用運(yùn)梁車將預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸至橋面后散布，再在橋面上進(jìn)行拼裝安砌的安裝方式，則不宜參考橋梁預(yù)制構(gòu)件的安裝定額。

經(jīng)分析，在合理調(diào)整人工工日后，本條定額與現(xiàn)場情況大致吻合，可以借用。

2.3 定額數(shù)據(jù)對比分析

為更清晰地分析兩種定額借用方案混凝土定額、鋼筋加工定額和構(gòu)配件安裝定額的差別，對定額主要的人工和機(jī)械設(shè)備消耗量進(jìn)行對比，如表3所示。

從表3可以看出：(1)橋梁工程的小型構(gòu)件主要是遮板、步板、蓋板、擋砟塊等，重量均在0.1～0.2 t之間，一般采用臺座法預(yù)制，生產(chǎn)規(guī)模小，工作效率較低，使用人工較多。路基工程小型構(gòu)件主要是路基邊坡防護(hù)工程的預(yù)制塊，多采用硬化地面搭設(shè)模板直接澆筑，工藝簡單，效率較低。相對橋梁小型預(yù)制構(gòu)件定額，路基工程小型構(gòu)件取消了門式起重機(jī)等機(jī)械臺班消耗量。(2)路基和橋梁工程的鋼筋加工定額，基本相當(dāng)，僅在機(jī)械臺班存在較小差異。(3)站名牌安裝在地面上作業(yè)，起重機(jī)械和人員施工較為方便，相對消耗量較少，在重量相當(dāng)?shù)那闆r下，小型構(gòu)件安裝的安裝數(shù)量明顯多于站名牌數(shù)量。且橋梁作業(yè)屬于高空作業(yè)，起重設(shè)備及人員作業(yè)面受限，人工和機(jī)械消耗量必然高于站銘牌安裝定額。兩者安裝定額中均沒有包含裝配式橋面設(shè)施專用的高強(qiáng)連接裝置。

2.4 裝配式構(gòu)件現(xiàn)場人、材、機(jī)數(shù)據(jù)測定與分析

2.4.1人工消耗量測定

經(jīng)現(xiàn)場測定，每塊裝配式預(yù)制構(gòu)件預(yù)制消耗人工1.5工日，按每塊構(gòu)件0.878 m3折算，每10 m3消耗人工17.08工日；鋼筋綁扎每塊消耗0.64工日，按每塊鋼筋重量 0.173 2 t折算，每噸鋼筋消耗人工3.695工日；預(yù)制構(gòu)件安裝每塊消耗人工0.75工日，按構(gòu)件體積折算，每10 m3消耗人工11.39工日。裝配式橋面附屬設(shè)施人工消耗與兩種定額借用方案人工消耗對比如表4所示 。

表3 兩種定額借用方案定額消耗量對比表

表4 裝配式橋面附屬設(shè)施人工消耗對比表

由表4可以看出，人工消耗量實(shí)際測定值明顯低于QY-661定額人工消耗量，略高于路基工程LY-188定額人工消耗量，測定數(shù)據(jù)與實(shí)際相符；鋼筋加工定額消耗量與路基工程LY-192人工消耗量持平；安裝定額介于ZY-77和QY-663之間，與預(yù)制構(gòu)件特點(diǎn)相符。

2.4.2材料消耗量測定

預(yù)制定額中，混凝土消耗按照基本定額每10 m3構(gòu)件消耗量10.2 m3取定，模板攤銷按5 kg/ m3取定；鋼筋加工定額中，按照實(shí)際測算數(shù)據(jù)，考慮鋼筋損耗及搭接數(shù)量后，每1 t成品消耗量按1 035 kg綜合取定；安裝定額中，采用M35補(bǔ)償收縮砂漿，按照基本定額每10 m3構(gòu)件消耗量10.2 m3取定。材料消耗量如表5所示。

2.4.3機(jī)械臺班消耗量測定

預(yù)制定額中，為確保高速鐵路混凝土構(gòu)件質(zhì)量，裝配式構(gòu)件采用附著式振動器，每套模板1套，測定臺班消耗量為2.19臺班/m3；裝配式預(yù)制構(gòu)件每塊2.5 t，帶模板移動時需采用≤10 t門式起重機(jī)1臺，測定臺班消耗量為0.23臺班/ m3；安裝定額中，采用橋下吊裝方式時需25 t汽車起重機(jī)1臺，因橋梁施工便道為單側(cè)，在便道對側(cè)安裝時較為困難，且安裝螺栓固定時精度要求較高，用時較長，經(jīng)測定臺班消耗量為1臺班/m3。裝配式橋面附屬設(shè)施機(jī)械臺班消耗量與兩種定額借用方案消耗量對比如表6所示。

表5 裝配式橋面附屬設(shè)施材料消耗量測定表

表6 裝配式橋面附屬設(shè)施機(jī)械臺班消耗量對比表

2.4.4裝配式橋面附屬設(shè)施單價(jià)分析

裝配式橋面附屬設(shè)施人工單價(jià)按箱梁預(yù)制Ⅴ類工73元/工日計(jì)列；材料單價(jià)中專用高強(qiáng)連接裝置按市場調(diào)查價(jià)153元/套計(jì)列。需要說明的，QY-661定額中模板采用普通定型鋼模板(電算代號2810028)，單價(jià)為 5.3元/kg，但實(shí)際采用的是帶液壓脫模設(shè)備的特殊模具，采購單價(jià)為15元/kg。其余材料、設(shè)備均按照鐵路工程基期材料價(jià)格和施工機(jī)具臺班費(fèi)用定額綜合取定。單價(jià)分析詳如表7所示。

表7 裝配式橋面附屬設(shè)施單價(jià)分析表

因混凝土預(yù)制和構(gòu)件安裝單價(jià)均包含了相應(yīng)的混凝土和砂漿的價(jià)格，為保持與兩種定額借用方案同口徑對比，剔除單價(jià)分析中混凝土和砂漿的價(jià)格后，基價(jià)對比如表8所示。

由表8可以看出：(1)裝配式構(gòu)件混凝土基價(jià)與路基防護(hù)工程定額基價(jià)相當(dāng)，較橋梁定額人工費(fèi)降低較多，降幅約為50.4%，這與工廠化生產(chǎn)后人工用量減少相符合。(2)鋼筋加工定額與路基、橋涵定額基本相當(dāng)。(3)裝配式構(gòu)件安裝基價(jià)是路基小型構(gòu)件安裝定額的20倍，是橋梁小型構(gòu)件安裝的7倍，深入分析發(fā)現(xiàn)是因其材料費(fèi)漲幅較大引起的，裝配式構(gòu)件增加了橋面翼緣板與構(gòu)件的專用連接裝置，該裝置為專利產(chǎn)品，價(jià)格較高，基期材料費(fèi)折算后達(dá) 6 976.8元/10 m3，且因施工工藝改變，增加M35補(bǔ)償收縮砂漿 6 120元/10 m3。若將其更換為普通連接件，按基期價(jià)格4.69元/kg，基期材料費(fèi)228.55元/10 m3計(jì)，再將收縮砂漿費(fèi)用扣除，則基價(jià)為 1 576.17元/10 m3，低于QY-633橋梁小型構(gòu)件安裝定額基價(jià)約21%，與實(shí)際相符。

3 總造價(jià)情況分析

以正在施工的某時速350 km高速鐵路項(xiàng)目為樣本進(jìn)行分析，該項(xiàng)目無聲屏障橋梁 81 862.2 m(雙側(cè))，有聲屏障橋梁 31 925.6 m(雙側(cè))，合計(jì) 113 787.8 m(雙側(cè))。

方案Ⅰ配套定額與實(shí)際不符，故不再對其概算費(fèi)用進(jìn)行分析。采用方案Ⅱ配套定額，并按照裝配式構(gòu)件現(xiàn)場測定的單價(jià)分析材料對借用定額調(diào)整，計(jì)算得出裝配式橋面系費(fèi)用較現(xiàn)澆方案增加 2 228萬元。裝配式方案每延長米造價(jià)為 3 337元，現(xiàn)澆方案每延長米造價(jià)為 3 141元，裝配式方案較原現(xiàn)澆方案每延長米增加196元。

表8 裝配式橋面附屬設(shè)施單價(jià)對比表(元)

現(xiàn)澆方案和裝配式橋面附屬設(shè)施投資對比如表9所示。

表9 某項(xiàng)目裝配式橋面附屬設(shè)施與現(xiàn)澆方案費(fèi)用對比表

由表9可以看出：

(1)數(shù)量原因引起的費(fèi)用增加合計(jì) 10 726 萬元(表中1～4項(xiàng))；數(shù)量原因引起的費(fèi)用減少合計(jì) 12 270 萬元(1～9項(xiàng))，因數(shù)量原因引起的費(fèi)用總計(jì)減少 1 544 萬元。

(2)定額變化引起的費(fèi)用增加為 4 188 萬元(表中第5項(xiàng))；定額變化引起的費(fèi)用減少為減少416萬元(表中第10項(xiàng))；因工藝改變定額調(diào)整引起的費(fèi)用總計(jì)增加 3 772 萬元。

(3)費(fèi)用增加占比較高的是金屬連接件，占增加部分的59.55%，其次是工藝改變引起的現(xiàn)澆定額改預(yù)制、運(yùn)輸加安裝定額。在后續(xù)工作中，應(yīng)進(jìn)一步對金屬連接件價(jià)格進(jìn)行比選，進(jìn)一步細(xì)化裝配式定額的測定，剔除借用定額不合理的因素。

4 定額測定建議

針對高速鐵路裝配式橋面附屬設(shè)施定額測定建議，本文提出以下：

(1)裝配式橋面附屬設(shè)施屬于新的施工工藝，應(yīng)按照新的工藝工法測定定額，以便于準(zhǔn)確確定工程造價(jià)。

(2)定額子目的劃分，建議按“裝配式橋面附屬設(shè)施預(yù)制混凝土”，“裝配式橋面附屬設(shè)施預(yù)制鋼筋加工”和“裝配式橋面附屬設(shè)施安裝”3個子目，其中安裝定額應(yīng)細(xì)分為“橋上安裝”和“橋下安裝”2個細(xì)目。

(3)在混凝土定額中，建議增加振動臺機(jī)械設(shè)備，門式起重機(jī)≤10 t～22 m、小型構(gòu)件生產(chǎn)線等設(shè)備，并按專用模板考慮模板消耗量。安裝定額應(yīng)按新研發(fā)的安裝設(shè)備測定消耗量。

(4)建議將M35補(bǔ)償收縮砂漿、金屬專用連接裝置納入補(bǔ)充材料。

5 結(jié)論

本文通過分析整體式橋面系造價(jià)的確定過程，討論了現(xiàn)階段定額借用的合理性。結(jié)合實(shí)際工程測定數(shù)據(jù)，研究了裝配式橋面附屬設(shè)施的單價(jià)分析，并據(jù)此分析了項(xiàng)目總造價(jià)，提出了后續(xù)補(bǔ)充定額測定的關(guān)注重點(diǎn)，以供類似工程參考借鑒。

(1)裝配式橋面附屬設(shè)施符合現(xiàn)行綠色環(huán)保的發(fā)展理念，雖費(fèi)用略高，但社會成本較低且具有顯著的環(huán)境成本效益，在造價(jià)方面具備推廣的基本條件。

(2)對裝配式橋面附屬設(shè)施造價(jià)影響較大是具有專利技術(shù)的金屬連接裝置，其次為預(yù)制、鋼筋綁扎和安

裝定額，這些影響因素是后續(xù)降低工程造價(jià)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容。此外，優(yōu)化安裝，合理擴(kuò)大預(yù)制場生產(chǎn)規(guī)模，形成規(guī)模化生產(chǎn)，減少每個預(yù)制場的臨時設(shè)施模板、以及其他費(fèi)用的攤銷等也需要重點(diǎn)關(guān)注。

(3)目前，裝配式橋面附屬設(shè)施尚處于預(yù)制階段，安裝尚未大面積展開，人工操作仍未達(dá)到熟練的程度，也未采集到灌漿法安裝和橋面運(yùn)梁車運(yùn)輸、橋面安裝工法的有關(guān)數(shù)據(jù)，需進(jìn)一步開展研究。