工程計量

工程計量這一術語是一組合詞,由工程概念和計量概念兩者組合而得。工程計量概念的術語化描述,在此特指專業工程及其項目在具體實施過程中,作業組織品質、效率的標識性度量與審計。

基本概念

工程造價的確定,應該以該工程所要完成的工程實體數量為依據,對工程實體的數量做出正確的計算,並以一定的計量單位表述,這就需要進行工程計量,即工程量的計算,以此作為確定工程造價的基礎。

工程量是以物理計量單位或自然計量單位表示的各個分項工程和結構構件的數量。物理計量單位一般是指以公制度量表示的長度、面積、體積和重量等。如樓梯扶手以"米"為計量單位;牆面抹灰以"平方米"為計量單位;混凝土以"立方米"為計量單位;鋼筋的加工、綁紮和安裝以"噸"為計量單位等。自然計量單位主要是指以物體自身為計量單位來表示工程量。如磚砌污水斗以"個"為計量單位;設備安裝工程以"台"、"套"、"組"、"個"、"件"等為計量單位。

具體套用

做好公路工程計量

公路工程計量管理是一項非常複雜繁瑣的工作,由於工程項目多,內業工程量大,工作中不免千頭萬緒。特別是在工程竣工階段,由於工程結算的需要,前期工程計量的數據將被多次調用,如果前期工程工作不紮實,往往造成重複勞動。從學田經黃凌公路的實踐出發,總結了一套完整高效的計量管理的方法。

1 計量的依據、原則及程式

1.1主要計量依據

(1)工程量清單及說明

(2)契約圖紙

(3)工程變更令及修訂的工程量清單

(4)契約條款

(5)技術規範

(6)有關計量的補充協定

(7)《索賠時間/金額審批表》

1.2計量的原則

(1)必須嚴格按照主要計量依據計量。

(2)按設計圖給定的淨值及實際完成並經監理工程師確認的數量計量。隱蔽工程在覆蓋前計量應得到確認,否則應視為承包人應做的附屬工作不予計量。

(3)所有計量項目(變更工程除外)應該是工程量清單中的所列項目。

(4)承包人必須完成了計量項目的各項工序,並經中間交工驗收質量合格的"產品",才予以計量,工程未經質量驗收不合格的項目,不能計量工作。

(5)計量的主要檔案及附屬檔案的簽認手續不完備,資料不齊全的,不予計量。

1.3工程計量的方式與程式

計量方式採用工程科、監理工程師與承包人共同計量的辦法

2 計量台賬的建立

2.1契約工程計量台賬的建立

工程開工後,因此時工程處於起步階段,計量工程師應首先熟悉設計圖紙,驗算各分部、分項工程的設計工程量,對有問題的工程量及時與有關部門人員進行覆核,做到準確無誤。學習契約檔案、技術規範,對各契約章節的計量範圍做到深刻理解,為以後的計量工作打好理論基礎。在做好以上工作的前提下,建立如下格式的契約工程計量台賬。此表格用EXCELL制表,應與契約檔案中各章節工程量清單中的各項目、編號完全一致。其中各月份的"數量""金額"為各月份計量審核後的最終數量與金額。"已計量情況"欄中的數量與金額等於各月份審核後的數量與金額之和並用公式寫入,這樣當某月的計量數據輸入後,數量與金額會自動匯總。制表時可按契約工期制表,根據實際工期增減。"合計"欄中只合計各月及"已計量情況"中的金額,也以公式寫入,這樣可以清晰的顯示出各月計量金額及本章總計量金額。

2.2變更工程台賬的建立

隨著工程施工的深入,不可避免地會出現各式各樣的變更工程,一般為了不影響工程的順利進行,工程變更圖紙及設計、施工要求會很快下發,工程量的確定也比較容易,而"變更令"的下發會比較滯後,因為單價審核程式比較繁瑣,同時施工單位、監理單位及業主對此部分工作都不是很重視。因此對於變更工程的計量主要是確定單價。辦法有兩個:(1)採用現有契約工程項目的單價,(2)估計一個暫定單價。由於變更工程的數量不是很多,一般採用計流水帳的方法建立台賬,待"變更令"下發後再歸納整理。

2.3分項工程計量台賬的建立

對於工程量大、施工時間長的分項工程,除建立以上計量台賬外還要建立分項工程計量台賬,以便掌握工程進度,如路基土石方工程、隧道工程、擋牆工程等。這些分項工程計量台賬中還要列入設計工程數量,隨時計算設計數量與已計量數量之差,以免可能出現的超額計量情況。設計工程數量可將設計圖紙中的數量錄入,對於變化比較大的分項工程數量,變更後可將變更工程數量錄入。

3 工程量的計算

3.1路基土石方工程

路基土石方是公路工程的一項主要工程量,在公路設計和路線方案比較中,路基土石方數量的多少是評價公路測設質量的主要技術經濟指標之一。在編制公路施工組織計畫和工程概預算時,還需要確定分段和全線路基土石方數量。地面形狀是很複雜的,填、挖方不是簡單的幾何體,所以其計算只能是近似的,計算的精確度取決於中樁間距、測繪橫斷面時采點的密度和計算公式與實際情況的接近程度等。計算時一般應按工程的要求,在保證使用精度的前提下力求簡化。

橫斷面面積計算。路基的填挖斷面面積,是指斷面圖中原地面線與路基設計線所包圍的面積,高於地面線者為填,低於地面線者為挖,兩者應分別計算。通常採用積距法和坐標法。

(1)積距法:如圖2將斷面按單位橫寬劃分為若干個梯形和三角形,每個小條塊的面積近似按每個小條塊中心高度與單位寬度的乘積:Ai=bhi。

(2)坐標法:如圖3已知斷面圖上各轉折點坐標(xi,yi),則斷面面積為:

A=[∑(xiyi+1-xi+1yi)]1/2

坐標法的計算精度較高,適宜用計算機計算。

3.2土石方數量計算

路基土石方計算工作量較大,加之路基填挖變化的不規則性,要精確計算土石方體積是十分困難的。在工程上通常採用近似計算。即假定相鄰斷面間為一稜柱體,則其體積為:

V=(A1+A2)L/2

式中:V-體積,即土石方數量(m3);A1、A2-分別為相鄰兩斷面的面積(m2);L-相鄰斷面之間的距離(m)。

此種方法稱為平均斷面法,如圖4。用平均斷面法計算土石方體積簡便、實用,是公路上常採用的方法。但其精度較差,只有當A1、A2相差不大時才較準確。當A1、A2相差較大時,則按稜台體公式計算更為接近,其公式如下:

V=1/3(A1+A2) L [1+√m/(1+√m)]

式中:m=A1/A2,其中A1<A2。

第二種的方法精度較高,應儘量採用,特別適用於計算機計算。

用上述方法計算的土石方體積中,是包含了路面體積的。若所設計的縱斷面有填有挖基本平衡,則填方斷面中多計算的路面面積與挖方斷面中少計算的路面面積相互抵消,其總體積與實施體積相差不大。但若路基是以填方為主或以挖方為主,則最好是在計算斷面面積時將路面部分計入。也就是填方要扣除、挖方要增加路面所占的那一部分面積。特別是路面厚度較大時更不能忽略。

計算路基土石方數量時,應扣除大、中橋及隧道所占路線長度的體積;橋頭引道的土石方,可視需要全部或部分列入橋樑工程項目中,但應注意不要遺漏或重複;小橋涵所占的體積一般可不扣除。

利用以上推倒出的幾個公式,用EXCEL制表計算,可輕鬆的計算出填方路基的計量數量。

3.3路基土石方的調配

路基工程中的挖方按天然密實方體積計算,填方按壓實後的體積計算,各級公路各類土石方與天然密實方換算係數如表1所示,土石方調配時注意換算。

土石方調配的目的是為確定填方用土的來源、挖方土的去向以及計價土石方的數量和運量等。通過調配合理地解決各路段土石方平衡與利用問題,從路塹挖出的土石方,在經濟合理的調運條件下以挖作填,儘量減少路外借土和棄土,少占用耕地以求降低公路造價。

3.3.1土石方調配計算的幾個概念

(1)平均運距

土方調配的運距,是從挖方體積的重心到填方體積的重心之間的距離。在路線工程中為簡化計算起見,這個距離可簡單地按挖方斷面間距中心至填方斷面間距中心的距離計算,稱平均距離。

(2)免費運距

土、石方作業包括挖、裝、運、卸等工序,在某一特定距離內,只按土、石方數量計價而不計運費,這一特定的距離稱為免費運距。施工方法的不同,其免費運距也不同,如人工運輸的免費運距為20m,鏟運機運輸的免費運距為100m。

在縱向調配時,當其平均運距超過定額規定的免費運距,應按其超運運距計算土石方運量。

(3)經濟運距

填方用土來源,一是路上縱向調運,二是就近路外借土。一般情況用路塹挖方調去填築距離較近的路堤還是比較經濟的。但如調運的距離過長,以至運價超過了在填方附近借土所需的費用時,移挖作填就不如在路堤附近就地借土經濟。因此,採用"借"還是"調",有個限度距離問題,這個限度距離既所謂"經濟運距",其值按下式計算:

經濟運距:L經=B/T+L免

式中:B-借土單價(元/立方米);T-遠運運費單價(元/立方米·千米);L-免費運距(km)。

經濟運距是確定借土或調運的界限,當調運距離小於經濟運距時,採取縱向調運是經濟的,反之,則可考慮就近借土。

(4)運量

土石方運量為平均超運運距單位與土石方調配數量的乘積。

在生產中,例如工程定額是將人工運輸免費運距20m,平均每增運距10m劃為一個運輸單位,稱之為"級",當實際的平均運距為40m,則超遠運距20m時,則為兩個運輸單位,稱為二級;在路基土石方數量計算表中記作②;

總運量=調配(土石方)數量×n

n=(L-L免)/A

式中:n-平均超運運距單位,(四捨五入取整數);L-土石方調配平均運距(m);L免-免費運距(m);A-超遠運距單位(m)(例如人工運輸A=20m,鏟運機運輸A=40m)。

(5)計價土石方數量

在土石方計算與調配中,所有挖方均應予計價,但填方則應按土的來源決定是否計價,如是路外就近借土就應計價,如是移"挖"作"填"的縱向調配利用方,則不應再計價,否則形成雙重計價。即計價土石方數量為:

V計=V挖+V借

式中:V計-計價土石方數量(m3);V挖-挖方數量(m3);V借-借方數量(m3)。

3.3.2土石方調配原則

(1)在半填半挖的斷面中,應首先考慮在本路段內移挖作填進行橫向平衡,多餘的土石方再作縱向調配,以減少總的運量。

(2)土石方調配應考慮橋涵位置對施工運輸的影響,一般大溝不作跨越運輸,同時應注意施工的可能與方便,儘可能避免和減少上坡運土。

(3)為使調配合理,必須根據地形情況和施工條件,選用適當的運輸方式,確定合理的經濟運距,用以分析工程用土是調運還是外借。

(4)土方調配"移挖作填"固然要考慮經濟運距問題,但這不是唯一的指標,還要綜合考慮棄方和借方的占地,賠償青苗損失及對農業生產影響等。有時路塹的挖方縱調作路堤的填方,雖然運距超出一些,運輸費用可能高一些,但如能少占地、少影響農業生產,這樣,對整體來說未必是不經濟的。

(5)不同的土方和石方應根據工程需要分別進行調配,以保證路基穩定和人工構造物的材料供應。

(6)位於山坡上的回頭曲線路段,要優先考慮上下線的土方豎向調運。

(7)土方調配對於借土和棄土事先同地方商量,妥善處理。借土應結合地形、農田規劃等選擇借土地點,並綜合考慮借土還田,整地造田等措施。棄土應不占或少占耕地,在可能條件下宜將棄土平整為可耕地,防止亂棄亂堆,或堵塞河流,損害農田。

3.3.3土石方調配方法

土石方調配方法,目前生產上採用土石方計算表調配法,直接在土石方表上進行調配,其優點是方法簡單,調配清晰,精度符合要求。該表也可由計算機自動完成。具體調配步驟是:

(1)土石方調配是在土石方數量計算與覆核完畢的基礎上進行的,調配前應將可能影響運輸調配的橋涵位置、陡坡大溝等註明在表旁,供調配時參考。

(2)計算並填寫表中"本樁利用"、"填缺"、"挖余"各欄。當以石作填土時,石方數應填入"本樁利用"的"土"一欄,並以符號區別。然後按填挖方分別進行閉合核算,其核算式為:

填方=本樁利用+填缺

挖方=本樁利用+挖余

(3)在作縱向調配前,根據"填缺"、"挖余"的分布情況,選擇適當施工方法及可採用的運輸方式定出合理的經濟運距,供土方調配時參考。

(4)根據填缺、挖余分布情況,結合路線縱坡和自然條件,本著技術經濟少占用農田的原則,具體擬定調配方案。將相鄰路段的挖余就近縱向調配到填缺內加以利用,並把具體調運方向和數量用箭頭表明在縱向調配欄中。

(5)經過縱向調配,如果仍有填缺或挖余,則應會同當地政府協商確定借土或棄土地點,然後將借土或棄土的數量和運距分別填注到借方或廢方欄內。

(6)調配完成後,應分頁進行閉合核算,核算式為:

填缺=遠運利用+借方

挖余=遠運利用+廢方

(7)本公里調配完畢,應進行本公里合計,總閉合核算除上述外,尚有:

(跨公里調入方)+挖方+借方=(跨公里調出方)+填方+廢方

(8)土石方調配一般在本公里內進行,必要時也可跨公里調配,但需將調配的方向及數量分別註明,以免混淆。

(9)每公里土石方數量計算與調配完成後,須匯總列入"路基每公里土石方表",並進行全線總計與核算。至此完成全部土石方計算與調配工作。

3.4隧道工程量的計算

對於隧道工程,一般以施工圖設計中各類圍岩每延米隧道工程數量為依據進行計算審核,圍岩有變更的按變更後的圍岩進行計量。比較容易出錯的是明洞及洞門工程量的計算,明洞回填要扣除洞門牆的厚度,洞門、洞頂防護、洞門裝飾工程量比較瑣碎,計算時要仔細小心。

3.5其它工程量的計算

路面工程、橋樑工程、排水及防護工程的工程量審核,一般以施工圖及變更圖紙為依據進行審核,比較簡單,這裡不再贅述。

4 工程計量的匯總

每月計量審核結束後要及時將計量數據輸入計量台賬,以備隨時查閱。做到賬目平衡清晰,重要數據或臨時數據要加批註,防止出錯或遺忘,及時發現問題以便下期計量審核時予以修正。

結束語:總之,計量在工程中占有重要的地位,我們要在實踐中不斷學習提高,為確保工程的順利進行打下堅實的基礎。

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