胶结石掏挖基础挖方定额编制及原始数据分析研究

包权宗，张海文，王炳文，卢 凯 （.国网甘肃省电力公司， 甘肃 兰州 730000；.山东诚信工程建设监理有限公司， 山东 济南 500）

0 引 言

我国西北荒漠地区特殊胶结作用的碎石土（本文命名为“胶结石”）主要分布于甘肃西部、新疆东部、青海中西部及宁夏部分地区，成因一般为冲洪积，不同于一般的土石混合体，由粗粒、细粒、细粒-粗粒间的相互接触与胶结作用而形成颗粒结构，粒间胶结作用明显，通过硅质、钙质、铁质、泥质、黏土矿物、游离氧化物、碳酸盐和有机质等胶体连接在一起，在长期的沉积过程中导致其排列更为紧凑，嵌实咬合，密实度高。输电线路掏挖基础爆破挖方施工工艺及施工成本与现行行业定额之间存在一定差异，主要套用松砂石相关定额子目，工程结算中争议较大，施工单位普遍反应费用较低，无法准确反应胶结石地质土石方工程。

为了准确测算西北荒漠地区胶结石地质在输电线路掏挖基础爆破挖方工程中的施工成本，本文通过分析掏挖基础爆破挖方工程的施工工艺、施工方法，采取计时观察法、现场统计法、经验系数法等方法，进行人工、材料及机械台班消耗量测定和价格取定，按照定额编制原则测算出输电线路掏挖基础爆破挖方工程实际施工成本，从而弥补了行业定额计价体系中此类地质输电线路掏挖基础爆破挖方定额的不足，提高了工程造价的投资精准度。

1 定额测算原则

1.1 消耗量测定

选取我国甘肃、新疆、青海、宁夏等地胶结石地质的4 项样本掏挖基础爆破挖方施工工程，按照现行国家、行业、企业补充定额编制相关规定，测算、分析在合理的施工组织设计、施工机具配备以及合理的工期、正常的地理气候环境条件下，完成一定工作量所需的人工、材料、机械消耗量。

输电线路胶结石掏挖基础爆破挖方施工过程中人工、材料、机械消耗量的测定主要采用“工作日写实法”[1]。首先，观察工作班内全部人工、材料、机械台班消耗，以及工作量和影响消耗量的影响因素，形成基础数据；其次，辅之以相关施工方案、技术交底、作业指导书等文件，分析和校核基础数据的有效性，采用格拉布斯（Grubbs）检验法剔除粗大误差；最后，按照现行电力建设工程定额人工、材料、机械台班定额消耗量构成和口径，对基础数据进行调整和换算。

（1）统一计量单位，本次研究全部参照《电力建设工程预算定额 第四册 输电线路工程》（2013 年版）和《电力建设工程预算定额 第四册 输电线路工程》（2018 年报批版）中土石方工程的计量单位，按“m3”计算；

（2）机械类型中区分机械台班和仪器仪表；

（3）人工、机械按照 8 h / d 工作制。

1.2 价格取定

人工、材料、机械台班单价优先依据合同及市场询价确定，以工程所在地行政主管部门发布的价格信息为参考[2]，并与行政主管部门价格信息进行对比，修正偏差。

1.3 定额编制及分析

在实测胶结石掏挖基础爆破挖方工程施工消耗量指标的基础上，按照现行电力建设工程定额人工、材料、机械台班定额消耗量及费用的构成和口径，编制胶结石掏挖基础爆破挖方工程定额子目。

从定额子目的构成成分及费用偏差两个维度进行输电线路胶结石掏挖基础爆破挖方施工成本费用与《电力建设工程定额估价表-输电线路工程》（2013 年版）及《电力建设工程预算定额 第四册 输电线路工程》（2018 年报批版）中土石方工程的相关定额进行对比分析。

2 施工工艺分析

2.1 地质特点

（1）胶结石的成因一般为冲洪积，其成分包括粗粒、细粒以及颗粒之间的胶结物等。据研究，胶结石含有以下成分：漂石、块石含量约 3%～6%，卵石、碎石含量约30%～50%，圆砾、角砾含量约 20%～30%，中砂、粗砂含量约 10%～15%，细砂以下含量约 5%～10%；级配不均匀。

（2）胶结物在胶结石结构中起重要作用。通过硅质、钙质、铁质、泥质等胶体将各种颗粒连接在一起，形成不同强度的胶结石。

（3）对于胶结石的胶结物，在同一基坑内不完全由一种胶结物组成，其胶结成分复杂，基坑挖方均为胶结物。

由以上胶结石地质特性可以看出，胶结石与《输电线路工程预算定额》中的“松砂石”主要区别在于其“胶结”特性，根据其胶结作用的不同，使其施工难度有不同程度的增加；胶结石与《输电线路工程预算定额》中的“岩石”主要区别在于“整体性”，胶结石主要由碎屑物质胶结而成，其整体性较岩石差，使得岩石开挖方式不完全适用于胶结石。

2.2 工艺流程

经过现场实测，掏挖基础爆破挖方主要采用微差爆破方法，与以往定额基价中材料存在较大差异，具体施工工艺流程如图 1 所示。

图3 掏挖基础爆破挖方施工工艺流程

2.2.1 施工准备

（1）技术交底。施工单位根据审定的爆破施工方案，对施工人员进行技术交底，包括施工现场布置、施工方法、人员组织、材料及工器具准备[3]、机械准备、技术措施、安全环保注意事项等。

（2）现场准备。根据施工方案和技术交底进行现场准备，包括场地围挡、现场相关标志牌布置、堆土区彩条布铺设等。

（3）机械准备。主要包括空压机、风镐、卷扬机（带支架）、发电机、通风机等的准备。

（4）工器具准备。主要包括铲子、铁锹、铁桶、小推车等的准备。

（5）材料准备。主要为爆破材料的准备，按照施工计划于施工前一日，联系专业爆破单位，确定炸药、雷管等使用时间、数量。

（6）施工班内准备时间。召开班前会议，进行工作部署，说明班内爆破作业安排；检查机械及工器具等。

2.2.2 基坑挖方

（1）由于胶结石特殊的地质特性，在施工方案设计时，按“多打孔、少装药”原则，进行爆破孔、掏槽孔、预裂孔的布孔，并采用风镐（空压机为动力源）由人员进行炮孔施工，检查炮孔质量是否符合要求。

（2）装填炸药并填塞，进行爆破网络的连接，检查网络连接的正确性。

（3）坑口压盖，采用圆木、钢丝网、橡胶垫、编织袋（装渣土）等对坑口进行压盖，以防爆破飞石，造成安全事故。

（4）起爆，爆破后检查。检查前由于胶结石中细颗粒影响，需采用坑内洒水的方式进行降尘处理；待基坑降尘后进行爆破后检查，包括爆破效果、有害气体检查及已掏挖壁检查。爆破后由于只能破坏胶结石整体性，仍需由施工人员采用风镐进行进一步的破碎才能进行破碎渣土清理。

（5）坑口架设卷扬机，进行人工清渣。具体方法为坑内一人将破碎渣土装至铁桶，坑口一人操作卷扬机提土，并采用小推车将渣土搬运至指定堆土点。

（6）重复（1）、（2）、（3）、（4）、（5）工作，直至基坑达到设计深度。为保证施工安全，堆土点至坑口距离应符合施工方案要求。

2.2.3 基坑验收

基坑挖方完成，复核基坑角度、半根开、半对角等数据，用钢卷尺复核坑口直径、坑深是否符合设计要求，用铅垂检查坑壁是否竖直，若不符合要求，则继续清理。

2.2.4 机械及工器具转移

基坑验收合格后，机械移至下一土石方开挖工作点，所有工器具移至下一土石方开挖工作点。

3 定额编制

3.1 消耗量测定

人工消耗量是指在正常施工条件下，生产单位合格产品所必须消耗的人工工日数量，是由分项工程有效工作时间、不可避免中断时间及休息时间组成[4]，并考虑一定的人工幅度差。

材料消耗量是指在正常施工条件下，在合理使用材料的情况下，完成单位分项工程所必须消耗的建筑安装产品所消耗的各类材料的净用量和不可避免的损耗量[5]。

机械台班消耗量是指正常施工条件下，完成单位合格产品所必须消耗的机械台班数量。包括机械的有效工作时间、不可避免的无负荷工作时间、不可避免的中断时间及机械幅度差[6]。

通过现场样本工程实测、数据处理等工作，测定出人工、材料、机械消耗量结果（见表 1）。

表1 掏挖基础爆破挖方施工消耗量测定表

3.2 价格取定

人工、材料、机械台班单价优先依据合同及市场询价确定，以工程所在地行政主管部门发布的价格信息为参考，并与行政主管部门价格信息进行对比，修正偏差。为保证成本费用的可比性，本文中人工、材料、机械台班价格取定参照《电力建设工程预算定额 第四册 输电线路工程》（2018 年报批版）人工工日单价和材机库中相关材料单价、机械台班单价进行调整。具体价格，如表 2 所示。

表2 掏挖基础爆破挖方施工价格取定表

3.3 施工成本费用

在基础数据处理的基础上，按下列公式计算成本费用：

（1）成本费用＝人工费＋材料费＋机械费[7]；

（2）人工费＝调整后普通工人工工日消耗量×普工人工工日单价＋调整后技术工人工工日消耗量×技工人工工日单价；

（3）材料费＝∑（测定的材料消耗量×相应的材料单价）；

（4）机械费＝∑（测定的机械台班消耗量×相应的机械台班单价）。

分别汇总计算后得到本次成本费用（见表 3）。

表3 掏挖基础爆破挖方成本费用

4 成本分析

通过以上各章节成本费用测算，本章将对测算的定额子目与《电力建设工程定额估价表-输电线路工程》（2013年版）及《电力建设工程预算定额 第四册 输电线路工程》（2018 报批版）中土石方工程的相关定额子目进行对比，分析成本费用构成成分及费用与现行定额中的偏差。

4.1 构成成分

胶结石掏挖基础爆破挖方人、材、机构成成分与《电力建设工程定额估价表-输电线路工程》（2013 年版）中的岩石“掏挖基础挖方（或爆破）”及《电力建设工程预算定额 第四册 输电线路工程》（2018 报批版）中的松砂石、岩石“掏挖基础人工挖方（或爆破）”定额进行定额基价对比分析。对比结果详见图 2。

图2 掏挖基础爆破挖方人、材、机占比情况

由图 2 中可以看出，胶结石成本费用中人工费占比41.26%，材料费占比 20.42%，机械费占比 38.31%，与 2013年版岩石定额较为吻合，其中人工费占比高 2.59 个百分点、材料费占比高 1.42 个百分点、机械费低 4.03 个百分点。补充定额人工费及材料费用增加，主要是因为近年爆破施工安全要求不断提升，掏挖基础（爆破）施工消耗的人工增加，所需材料如炸药、雷管、炮被等新型材料价格较高，导致胶结石掏挖基础爆破挖方中人工费占比及材料费占比高于 2013 年版岩石定额。人工、材料、机械在费用构成中占比规律与现行定额一致。

4.2 成本费用

由图 3 可知，掏挖基础爆破挖方工程水平远高于 2018年报批版松砂石定额基价水平，略低于 2018 年报批版岩石定额基价水平，与 2013 年版岩石定额基价水平基本一致，具体情况如下：胶结石挖孔基础爆破挖方成本费用水平较 2018 年报批版松砂石定额基价水平高 88.99 元/m3，是松砂石定额水平的 202.12%，基价偏差的主要原因为施工工艺差异，松砂石不需要机械及爆破等施工方法完成，因此胶结石单方施工成本明显高于松砂石成本；较 2018 年报批版岩石定额基价水平低 18.65 元/m3，是岩石定额水平的90.52%，基价偏差的主要原因为西北荒漠地区挖孔基础所涉及的胶结石地质成分以硅质及铁质类型占比较大，其硬度较岩石低，胶结石地质完成单位工程量所消耗的人工、材料、机械较岩石地质稍低；因 2013 年版岩石综合性较强，且与现行施工中所需材料差异较大，如实际施工中乳化炸药等材料与 2013 年版岩石定额子目中硝铵炸药偏差较大，且近年施工安全要求增强，采取的爆破防护措施等明显高于以往水平，因此施工成本费用已接近 2013 年版岩石定额水平。

图3 掏挖基础爆破挖方构成成分（单位：元/m³）

5 结 语

本文通过胶结石掏挖基础爆破挖方施工工艺及成本测算，测定出特殊地质下的施工成本费用，并与现行行业定额进行对比分析，总结出偏差原因及成本费用的合理性，主要有以下特点。

（1）施工工艺：胶结石掏挖基础爆破挖方施工从施工准备、爆破、清坑等一系列流程中与现行定额岩石爆破差异不大，主要差异为现行爆破采用微差爆破法较多，安全系数逐年增加，采用微差爆破时，爆破炮孔利用率较低。

（2）成本偏差：成本构成成分比例与现行定额基本一致，偏差较小；成本费用与 2013 年版岩石定额基价水平接近，较 2018 年报批版岩石定额基价水平低 18.65 元/m3。

成本费用通过实测 4 项样本工程，采用工作日写实记录法记录数据，结合专家经验，数据真是可靠，所测施工成本费用更能体现西北荒漠地区特殊地质下掏挖基础爆破挖方工程造价的水平，弥补行业定额计价体系中此类地质输电线路掏挖基础爆破挖方定额缺陷，为工程造价投资精准度提供了较好的支撑。