王險峰 馮 礁 徐立力 趙慶黨 蔡振川
1.中國石化天然氣分公司 北京 100000;2.中石化工程造價有限公司 山東青島 266520;3.中石化山東液化天然氣有限責(zé)任公司 山東青島 266520
由于液化天然氣(LNG)自身的可燃性和超低溫性,以及LNG 儲罐施工工藝的特殊性,建筑專業(yè)現(xiàn)有定額、計費程序、指導(dǎo)信息價等政策性文件存在缺項情況。如何在現(xiàn)有定額、計費程序等政策性文件指導(dǎo)下,結(jié)合市場水平做好費用的合理性估算與控制,重點在于了解施工工序,同時做好市場調(diào)研。
LNG 儲罐主要有單容罐、全容罐、雙容罐、薄膜罐等。中小型儲罐多為單容罐,大型LNG 儲罐多為全容罐。單容罐主要結(jié)構(gòu)為金屬內(nèi)罐、保溫層、金屬外罐、鋼質(zhì)拱頂;全容罐主要結(jié)構(gòu)多為金屬內(nèi)罐、保溫層、鋼筋混凝土外罐、金屬及鋼筋混凝土拱頂。全容罐與單容罐的區(qū)別,建筑專業(yè)尤為不同,主要是全容罐的外罐及穹頂為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
建筑專業(yè)從儲罐基礎(chǔ)形式、罐基礎(chǔ)及罐底板混凝土、外罐罐壁混凝土、外罐鋼筋混凝土穹頂、內(nèi)罐底找平層及低溫環(huán)梁方面,結(jié)合施工方式的特殊性對費用測算進行重點分析。
儲罐基礎(chǔ)形式包括灌注樁短柱基礎(chǔ)、灌注樁短柱筏板基礎(chǔ)和落地式基礎(chǔ)三種,不同的基礎(chǔ)構(gòu)造形式對罐基礎(chǔ)造價影響較大。例如短柱基礎(chǔ)及短柱筏板基礎(chǔ)下為樁基,落地式基礎(chǔ)下無樁基,但是落地式基礎(chǔ)下需做地基換填;一般灌注樁基礎(chǔ)造價要高于落地式基礎(chǔ)。
儲罐基礎(chǔ)半徑均在44m 以上,儲罐基礎(chǔ)及底板厚度較大且體積大。LNG 儲罐基礎(chǔ)混凝土澆筑順序與普通基礎(chǔ)混凝土澆筑不同,特別是模板的費用在測算時與普通基礎(chǔ)混凝土存在不同;其次,混凝土添加劑、預(yù)埋件及大體積混凝土降溫等存在特殊性。
2.2.1 模板、混凝土添加劑及預(yù)埋件
為保證混凝土澆筑的密實度,混凝土施工時,須分隔成十余個區(qū)塊進行分塊及分層分段澆筑。其中分倉模板使用免拆模板,側(cè)模板安裝免拆金屬網(wǎng)。分倉模板借用定額、替換材料和材料單價從廣材網(wǎng)詢價確定;混凝土外加劑使用聚丙烯纖維(高延展高復(fù)合阻裂纖維)、特殊材料單價通過詢價確定;基礎(chǔ)底板施工時需預(yù)埋預(yù)應(yīng)力U 形管、測斜儀導(dǎo)管、PVC 排水管及其他預(yù)埋件等,預(yù)埋費用并入底板單價中。
2.2.2 大體積混凝土降溫
為減少大體積混凝土水化熱作用,需要采取防裂特殊技術(shù)措施,如摻加減水劑或緩凝型減水劑,降低水化熱量;或埋設(shè)降溫管,通過循環(huán)水方式降溫。同時埋設(shè)測溫線,使用便攜式電子測溫儀監(jiān)測混凝土澆筑體降溫速率及環(huán)境溫度。大體積混凝土降溫所發(fā)生的費用,根據(jù)施工方案或施工組織設(shè)計予以測算。
外罐罐壁混凝土施工使用爬升模板系統(tǒng),罐壁混凝土均為抗低溫混凝土,鋼筋有抗低溫鋼筋及普通鋼筋兩種。外罐預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)等對于普通罐體來說為特殊工藝,施工費的估算與材料的詢價較普通罐體有所不同。
2.3.1 Doka 爬升模板系統(tǒng)
外罐壁及環(huán)梁外模板施工全過程采用Doka 爬升模板系統(tǒng),包括模板Top50 系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)、操作平臺系統(tǒng)和錨固系統(tǒng)。爬升系統(tǒng)適用于各種結(jié)構(gòu),包括豎直面、斜面、圓弧面結(jié)構(gòu)等,其變化通過調(diào)整支撐系統(tǒng)的剪刀支撐實現(xiàn)。Top50 模板可整體組裝到爬升系統(tǒng)上,只需要一個工人用鋼管轉(zhuǎn)動剪刀支撐,便可以實現(xiàn)整個TOP50 模板的前進與后退。
罐壁模板施工一般分為預(yù)制場地進行組裝及現(xiàn)場安裝就位兩個階段,分十余個施工段爬升施工。模板拼裝要求精度高,上中下平臺需要多次組裝。在模板施工期間,要長期與預(yù)應(yīng)力專業(yè)、安裝專業(yè)、保冷專業(yè)等施工單位進行交叉作業(yè)。罐壁鋼筋綁扎及混凝土澆筑等施工在爬升模板操作平臺上高空完成。
爬升模板系統(tǒng)費用測算應(yīng)包含租賃(或采購攤銷)、組裝、安裝、爬升、保存、拆除、堆放、運輸、清理等。爬升模板系統(tǒng)原均為進口,目前已實現(xiàn)國產(chǎn)化,采購或租賃成本大幅降低。爬升模板系統(tǒng)租賃或采購費用主要通過市場詢價的方式完成,再配合組裝及安拆等。
2.3.2 抗低溫鋼筋與抗低溫混凝土
外罐壁鋼筋有普通鋼筋和低溫鋼筋兩種,上部鋼筋不得采用焊接,直徑≥28mm 的鋼筋全部采用機械連接,抗低溫鋼筋使用連接件為抗低溫鋼筋連接件。外罐壁混凝土為抗低溫混凝土,其與抗低溫鋼筋屬于特殊材料,材料費與普通混凝土及普通鋼筋差異較大,材料單價主要通過市場詢價的方式確定。
2.3.3 抗低溫鋼筋與抗低溫混凝土檢驗試驗費
企業(yè)管理費中的檢驗試驗費僅包括一般鑒定、檢查建筑及材料、構(gòu)件和建筑安裝物時所發(fā)生的費用,不包括新結(jié)構(gòu)、新材料的試驗費。故抗低溫鋼筋檢測費用及抗低溫混凝土配合比試驗、抗壓強度檢測、低溫性能檢測費用需單獨予以考慮。
2.3.4 預(yù)應(yīng)力鋼絞線及封錨
(1) 預(yù)應(yīng)力鋼絞線為低溫鋼絞線,鋼絲規(guī)格有12T15、16T15 和19T15 等,錨具為抗低溫預(yù)應(yīng)力錨具。費用測算時包含鋼筋、鋼絲、鋼絞線的制作、運輸、安裝、張拉,預(yù)埋管道鋪設(shè),錨具定位、制作、安裝,波紋管預(yù)制安裝,預(yù)應(yīng)力穿束、張拉,以及灌漿、材料復(fù)驗、灌漿試驗等。
(2)預(yù)應(yīng)力管道灌漿完成后,將預(yù)埋的鋼筋彎折,采用與環(huán)梁相同標(biāo)號的混凝土對豎向波紋管進行封錨,豎向波紋管底部封錨采用永久性灌漿帽封堵。
外罐鋼筋混凝土穹頂施工與普通罐體穹頂施工相比存在特殊性,普通罐體一般為鋼穹頂,LNG 儲罐內(nèi)罐為鋼材質(zhì),外罐為鋼筋混凝土材質(zhì)。此穹頂為直徑在80m 以上圓形拱頂結(jié)構(gòu),下側(cè)為鋼內(nèi)罐。
2.4.1 穹頂混凝土澆筑
外罐穹頂高度在40m 以上,半徑超40m,穹頂外表面有大小不一、高低不同的支墩基礎(chǔ)(短柱),穹頂為圓拱狀。穹頂施工方式為第一階段環(huán)梁層與穹頂外圈混凝土一起施工,第二階段中間區(qū)域混凝土采用環(huán)向分圈分段由外向中心依次進行澆筑。測算穹頂混凝土單價應(yīng)考慮弧形增加費,同時注意超高費用的計取。由于模板及二次灌漿因素影響,穹頂與穹頂短柱的單價應(yīng)分別單列。
2.4.2 模板搭設(shè)
穹頂加強梁外模板為Doka 爬升模板,穹頂加強梁內(nèi)模板及穹頂下模板采用鋼拱頂作內(nèi)膜,故無需考慮穹頂?shù)讉?cè)模板費用,此處底模板費用為0,單單包含位于拱腋和穹頂之間免拆鋼板網(wǎng)費用。
內(nèi)罐底找平層及低溫環(huán)梁的施工是在穹頂氣頂升之后,與底板襯板、保冷層分層交錯施工,費用測算時應(yīng)考慮暗室施工增加費。低溫環(huán)梁與找平層面混凝土澆筑面積較大,為防止產(chǎn)生裂縫,低溫環(huán)梁與找平層混凝土均采用跳倉法進行澆筑。低溫環(huán)梁側(cè)模板采用膠合板,必要時在側(cè)模板之間埋設(shè)拉桿,增強結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,此處對拉螺栓費用應(yīng)一次性計入不計攤銷。
內(nèi)罐底找平層與低溫環(huán)梁為抗低溫混凝土,因混凝土澆筑無法采用泵送形式,所以材料的運輸通過臨時洞口。混凝土運至門洞處,現(xiàn)場澆筑時使用裝載機等運送到澆筑點。費用測算時應(yīng)考慮混凝土材料的水平運輸及機械費用,同時取消混凝土材料中泵送費用。
(1)扶壁柱搭設(shè)雙排腳手架,主要用于儲罐罐壁環(huán)向預(yù)應(yīng)力穿束、張拉等預(yù)應(yīng)力施工工作。扶壁柱處腳手架搭拆費,結(jié)合搭設(shè)高度、搭設(shè)方式等予以測算。預(yù)應(yīng)力施工腳手架布置在每個儲罐的6 個扶壁柱處。承臺外側(cè)腳手架與承臺設(shè)置附墻件連接,并在掃地桿處兩側(cè)設(shè)置鋼管地錨,用短鋼管與立桿連接,保證腳手架穩(wěn)定。
(2)預(yù)應(yīng)力施工使用的腳手架形式不同,發(fā)生的費用也不同。其中承插型盤扣式鋼管支架立桿采用套管插銷連接,水平桿采用盤扣、插銷方式快速連接,其人工含量較高,材料費較低;而承插型盤扣式鋼管支架搭拆快,人工含量較低,但是材料費相對扣件式較高。
為保證超重罐底板模板質(zhì)量而采取的措施主要為承臺腳手架支撐。短柱結(jié)構(gòu)形式罐底板需要此項措施,落地式罐底板則不需要。腳手架的搭設(shè)采用分段分區(qū)方式進行,按照混凝土澆筑分倉圖進行搭設(shè)布置。底板支撐架體系為滿堂支撐架,支撐架基礎(chǔ)為罐底承臺面或地面。承臺模板支撐增加費結(jié)合施工方案,計算架桿、扣件等工程量,結(jié)合工期,測算相關(guān)增加費用。
為進入罐壁施工,需要增加臨時坡道和環(huán)形路制作、維護和拆除環(huán)節(jié)。
為防止儲罐沉降與傾斜,需在外罐及內(nèi)罐布置、埋設(shè)觀測點,測量罐底板變形情況,檢測基準(zhǔn)網(wǎng),并對沉降觀測點進行觀測等。具體有儀器設(shè)備、材料采購、制作安裝及過程檢測等,費用測算可參考往期合同。
從罐基礎(chǔ)到外罐罐壁模板體系爬升到穹頂澆筑,塔吊貫穿全過程作業(yè)。費用測算時建筑工程垂直運輸費按照塔吊租賃費考慮正常施工工期進行估算。每臺罐體配置2 臺塔吊,垂直運輸費包括塔吊基礎(chǔ)安拆、塔吊安拆及進出場、塔吊租賃費、司機及指揮工資等。塔吊租賃價格從國內(nèi)大型設(shè)備租賃公司詢價,按照平均價測算。
穹頂混凝土澆注時,罐內(nèi)需做好充氣保壓。保壓過程包括封臨時大小門洞、租賃發(fā)電機、高壓風(fēng)機,送風(fēng)、保壓,穹頂澆筑完成并強度達到設(shè)計強度的80%,停止保壓,拆除保壓設(shè)施。費用包含保壓設(shè)施的安裝、拆除及租賃,管理、作業(yè)人員人工時及材料等。
施工組織設(shè)計是影響儲罐建筑專業(yè)施工費用的主要因素,做好施工組織策劃,對項目控制施工成本至關(guān)重要。費用的整體測算按照正常施工工期進行,不包括由于特殊原因引起的材料、設(shè)備等到貨滯后對工期及費用的影響。通過做好市場調(diào)研,科學(xué)合理地估算好各項成本,為LNG項目全過程投資管理提供有力依據(jù)。