堆砌石工程单价编制方法优化

一、简述

堆砌石工程包括堆石、砌石、抛石等。因其就地取材，施工技术简单，造价低，在我国建筑工程中运用较广，如道路、桥涵、基础、挡土墙等。在水利水电工程中的坝、闸、渠道、隧洞、围堰、护岸、护坡等水工建筑工程中也广泛采用，特别是钢筋混凝土面板堆石坝，近年来在国内外发展迅猛。

按用途、堆砌方式，堆砌石工程可分为以下三大类。

（1）堆石工程。主要包括碾压式堆石坝和定向爆破堆石坝两种坝型。而碾压式堆石坝又分为心（斜）墙堆石坝和面板堆石坝。

（2）砌石工程。包括砌石坝（有浆砌石坝和混凝土砌石坝两种坝型）、砌石水闸、砌石明渠、砌石隧洞、砌石桥涵、砌石挡土墙、砌石基础、砌石护岸和砌石护坡。

（3）抛石工程。包括抛填式堆石坝、临时挡水围堰抛石填筑、抛石护岸和抛石护底。

二、堆石工程

1.堆石工程中的建筑材料

堆石工程中的建筑材料多种多样，大致有砂、碎（砾）石、砂砾料、块石、堆石料、反滤料、过渡料、垫层料等。

（1）砂。指粒径小于等于5mm且大于0.15mm的松散岩石。

（2）碎（砾）石。指粒径大于5mm且小于等于150mm的天然砾石或经加工破碎分级后的松散岩石。

（3）砂砾料。指未经加工筛分的天然砂卵砾石混合料。

（4）块石。经爆破或人工开采出的不规则石料，无尖角薄边，上下两面大致平整，块厚大于20cm，长度不超过厚度的3倍，每块体积约为0.01～0.05m3。

（5）堆石料。山体岩石经爆破后，无一定规格，无一定大小，有良好级配，粒径小于0.075mm的颗粒含量不超过5%的任意石料。

（6）反滤料、过渡料。指在防渗体和堆石坝壳与冲积层之间设置的反滤层或过渡层。由级配均匀，要求一粒组的颗粒不钻入另一粒组的孔隙中去，并且粒径小于0.075mm的颗粒不超过8%的天然砂砾料或人工轧制的并经筛分的砂石料组成。

（7）垫层料。由粒径在100～0.075mm之间，压缩性低，抗剪强度高，渗透系数为1×10—3～1×10—4cm/s，具有良好施工特性的天然砂砾料或人工砂石料组成。

2.堆石料的制备

建造堆石坝，要求坝体石料尽量压实，使之具有尽可能大的单位容重；要求堆石体变形小，以满足防渗板的需要。因此，坝体石料采用坚硬且级配优良的石料，施工时应压实到最大密度（或最小孔隙率）堆石坝坝体的施工是分区进行的，对各区的石料有不同的要求，因此，在备料时应满足各区的需要。

坝体石料可利用建筑物开挖渣料或在采石场进行专门开采。一般来讲，只要建筑物开挖渣料满足技术及质量要求，应尽量利用开挖渣料，这不仅可以减少开挖成本，还可以减少环保投资，对降低工程造价具有重要意义。只有当开挖渣料不能满足质量要求，或其数量不足以及不能满足进度要求等情况时，才利用专门的采石场开采石料。

（1）石料的备料单价。堆石坝石料备料单价计算，同一般石料开采单价计算一样，包括覆盖层清理、石料钻孔爆破、工作面废渣清理。这些费用分别计算后综合为一个备料单价。

1）覆盖层清理。在开采之前，将料场表面树木杂草以及风化岩石等物进行清除，可套用土方及石方定额进行计算。

2）石料钻孔爆破。在覆盖层清理后即可进行料场的开挖爆破。开挖爆破的方法很多，如洞室爆破、深孔爆破、浅孔爆破等。根据堆石料对石料级配的要求，以深孔爆破法最佳，既可以更好地控制石料尺寸，同时又能满足施工进度的要求。石料开采可按砂石备料定额中相应的定额计算钻爆单价。

3）堆石分级。由于堆石坝坝体有分区要求，各区的堆石级配是不同的，在爆破设计中尽可能一次就能获得所要求的具有良好级配的石料，但有些石料还必须经过分级处理，才能获得所要求的级配。石料的分级可采取加工轧制的方法，经过轧石筛分系统加工至所要求的级配；对于下游堆石体所需要的特大块石，则需要进行人工挑选。

4）工作面废渣清理。岩石经爆破后，料场工作面上废渣很多，为了取得良好的块石级配及方便施工，必须将废渣清理出工作面。该部分费用已包含在石料开采定额中，在编制概算单价时无须单独计算。

（2）砂砾料的备料单价。通常在砂砾料丰富地区，如果砂砾料中满足设计的技术质量、储量要求，并且运输距离经济合理，应优先考虑采用开采天然砂砾料作为筑坝材料。

采用天然砂砾料筑坝，通常是挖装后直接运输上坝，一般不需单独计算备料单价。

（3）砂、碎石、块石、反滤料、过渡料、垫层料的备料单价。砂、碎石、块石、反滤料、过渡料、垫层料的备料，其开采、加工、运输需纳入整个工程砂石系统中，备料单价可参照砂石料单价计算原则计算。

3.堆石坝填筑单价

（1）堆石坝石料施工。堆石坝中各种石料填筑施工工艺与土方填筑单价中讲述的施工工艺类似。堆石坝堆石料填筑与土料填筑比较，受气候影响小，填筑厚度大，填筑强度高，工程进度快，投资省，能大量利用开挖石渣筑坝，有利于大型机械联合作业。

堆石坝石料的填筑施工，一般来说是和石料运输工序相衔接的，两者相互影响。堆石单价包括石料装车、运输、卸料、推平、压实等内容。压实可采用拖拉机、打夯机、振动碾压实，这几种压实方式均需辅以蛙式打夯机或手扶振动碾对边角夯实。堆石料的运输，大多采用自卸汽车运输上坝，现行定额也是按自卸汽车运输拟定的。

石料的粒径、级配、填筑厚度、碾压遍数、洒水量等，均应通过试验研究确定。铺料方法的选择应遵循以下原则。

1）铺料厚度容易控制。

2）铺料过程中料物不产生粒级分离，不同料物不易掺混。

3）已压实合格的坝体，不因上层料物铺筑而遭到破坏。

4）效率高、易操作、便于施工。

填筑石料应在碾压前对铺料洒水，以利于石料的压实，减小浸水时的沉陷变形。洒水量应不少于石料填筑体积的10%～20%，宜为20%～50%，但冰冻期因水冰冻无法压实，所以不应加水。

石料铺填厚度，视不同碾压机具，一般为0.5～1.5m。

振动碾是堆石坝的主要压实机械，一般碾重3.5～17t；碾压遍数视机具及层厚通过试验确定，一般为4～10遍。

（2）堆石坝石料填筑单价编制应掌握收集的技术资料。影响堆石坝石料填筑工程单价的因素很多，掌握收集这些资料很重要。对于堆石坝的各种石料（堆石料、反滤料、过渡料、垫层料等）填筑单价，应掌握收集的资料与石方开挖、砂石料加工、土料填筑等项单价分析所应掌握收集的资料类同，这里不再一一讲述。

（3）堆石坝石料填筑单价编制必须遵循的原则。

1）应分不同填筑部位、不同分区、不同技术要求、不同料物、不同施工方法等，分别编制单价。

2）填筑的各类料物，必须按坝上成品实方计量。不同计量单位应根据各自的技术指标换算一致。估算阶段无实际资料时，可参考表5-44所列系数进行换算或参考表5-45分析计算。

表5-44 各类料物松方实方折算系数表

表5-45 设计孔隙率或相对密度

3）编制堆石坝石料填筑单价时，其料场覆盖层清除、伐树、挖树根等所需人工工时、机械台时数量应分填筑和料物来源情况分别计算。

a）若填筑的堆石料，自山场开采时，其料场的覆盖层、伐树和挖树根等所需的人工、材料、机械台时数量，已按覆盖层清除量、伐树和挖树量占开采量的比例分别计入相应坝体堆石填筑定额内，以综合单价形式表示，或已按覆盖层清除、伐树和挖树根的单位费用和相应比例摊入坝体堆石料填筑单价内，则可不单独列项计算覆盖层、伐树和挖树根的费用。

b）若填筑的堆石料是利用工程开挖料时，其覆盖层开挖、伐树和挖树根等项费用，不摊入利用的开挖料中，而应计入工程开挖项中。

c）对于反滤料、过渡料、垫层料等，这些材料是由天然砂砾石料或人工砂石料经砂石料加工系统制备而成的，这些专用料的制备单价以成品堆方作为材料价格计入填筑工程单价中。

d）一般情况下，护坡堆砌块石，来源于堆石料中大于规定粒径的石料或开采石料，其覆盖层清除、伐树和挖树根等项费用的计算应分别以上述办法计列。

4）编制堆石坝各区石料填筑单价时，石料应作为材料计入。其单价只计材料的开采、加工、堆存等的成品基本直接费，其他直接费、间接费、企业利润及税金不计入石料单价中，应在石料填筑单价中一并计列。

5）注意学习研究碾压式土石坝的有关设计、施工等规程、规范、导则。

（4）堆石坝石料填筑单价编制应注意的问题。

1）《概算定额》中机械填筑土石坝各节堆筑及压实定额均为压实后的有效成品方，以开采到堆石坝石料填筑以及压实过程中所有的损耗及超填、施工附加量均已计入其中，不再另计任何系数。

2）《预算定额》中机械填筑堆石坝石料（指堆石料、垫层料、堆砌块石）等节综合定额，只计入了以开采到坝面填筑的各项施工损耗。如必须采用该定额编制概（估）算单价时，除按规定乘以扩大系数外，还应计入施工超填量及合理的施工附加量。

3）如采用单项定额编制补充综合定额时，可根据该施工方法的相应定额，按下式计算装、运料的定额数量。

式中 K——综合损耗率，%。

综合损耗率K包括上坝运输、雨后清理、边坡削坡、接缝削坡、施工沉陷、试验坑、不可避免的压坏等损耗及超填、施工附加量等损耗因素。综合损耗率K可根据坝体不同填筑料，选用表5-46所列数，使用时可根据工程实际资料进行调整。

表5-46 综合损耗率K参考值表

4）土石坝填筑中的砂砾料定额，是按挖掘机械采挖自然状态下的砂砾石混合料直接上坝编制的。

5）土石坝填筑中的反滤料、过渡料定额，其砂和碎石数量组成比例可按设计资料进行调整，砂、碎石单价采用该工程骨料单价。

6）其他应注意的问题可参考有关章节。

三、砌石工程

砌石工程具有就地取材、料源丰富、三材用量少，施工设备简单，施工工艺简便，无需过硬的施工队伍，便于群众掌握等优点。因此，砌石工程广泛应用于水利水电工程建设中，尤其是地方修建的小型水利水电工程和农村小水电站工程，在其他基本建设行业如工业民用建筑、交通运输等也都得到了广泛的应用。

1.砌石分类

（1）浆砌石。用胶结材料充填石料之间的空隙，使分散的石料形成一个整体即为浆砌石。浆砌石主要用于护坡、护底、基础、挡土墙、桥墩等工程。

（2）干砌石。按照石块的外形，经过人力安砌，使石缝挤紧、各石块之间互相咬结紧密，石块之间没有胶结材料充填。干砌石主要用于河床、岩坡的保护加固和堡坎、路基以及其他基础工程中，也可用于主要水工建筑物，如四川省三台县的鲁班水库就是高68m干砌石坝。

（3）抛（堆）石。将石块抛至需要加固保护的地点，堆成一定形状的建筑物，并将堆石稍作整理，以减小空隙率。

（4）笼石。将块石或片石、大卵石装入用竹或其他材料（钢筋、铁丝等）编织成的笼体内，安放在需要加固的地点（如堤、岸坡），堆成一定形状的建筑物（如临时拦水堰）。

2.砌石石料类别划分标准

（1）片石。一般为爆破产生的、未进行加工的、无一定形状的石块，石块的中间厚度不小于15cm，单块体积一般为0.01～0.05m3，单块重量应大于25kg。

（2）块石。经爆破或人工开采的不规则石料，用手锤或尖钻打去尖角和薄边，上下两面大致平整，块厚大于20cm，长宽各为厚度的2～3倍，无尖角薄边，码方空隙率不超过40%。

（3）卵石。小边直径（或厚度）不大于20cm的椭圆形或扁平形的天然河卵石。薄边及圆球形不属于卵石。

（4）毛条石。一般为人力开采锲裂而得的长方形毛坯料，长约60～120cm，宽高约30～40cm，相邻面基本垂直，不扭不翘，六面大致平整，表面凹凸不大于3cm。

（5）粗料（条）石。由毛条石修凿而成，四棱上线，八角见方，六面基本平直，同一面最大高差为石料长度的1.0%～3.0%。石料长度大于50cm，块高大于25cm，长厚比不大于3。

（6）细条石。要求同粗条石，表面凹凸不超过0.5cm。

（7）细料石。要求同粗条石，表面凹凸不超过0.5cm。

（8）盖板石。由成层岩石开采加工而得的长方形石板，长约80～150cm，宽约40～80cm，厚度约5～15cm，正面平整，四侧修凿平直。

3.砌体石料的质量要求

根据现行规范，对砌体石料的质量要求如下所述。

（1）质地均匀坚硬，无明显风化迹象并不易风化，无剥落层，无裂纹，其基本物理力学指标应符合设计规定。

（2）湿抗压强度大于40MPa，经冻融大于30MPa。

（3）软化系数大于0.8。(www.xing528.com)

（4）冻融损失率小于1%。

（5）容重大于2.4t/m3。

（6）硫酸盐及硫化物含量（换算成SO3）小于0.5%。

4.常用胶结材料的种类和质量要求

（1）常用胶结材料的种类。

1）水泥砂浆。由水泥、砂、水按一定配比拌制而成。制作使用简便，在水利水电工程中应用广泛。水泥砂浆的强度以试件28d的抗压强度为代表。

2）混合砂浆。用高强度的水泥配制出的低强度砂浆（主要指低于M10的砂浆）。按配比的要求，这种砂浆水泥用量往往比较少，砌筑性差，往往从中加入当地比较廉价的石灰、粘土等材料，以改善砂浆的和易性，减少水泥用量。

3）小石子砂浆。在水泥砂浆中掺入适量的小石子。与水泥砂浆比，它的优点是水泥用量少，具有强度高、变形模量大、容重较大的特点，在有条件的石方工程中推广使用。

4）细石混凝土（小石子混凝土）。指骨料粒径不大于40mm的混凝土，在砌石坝中常用。细石混凝土砌体具有容重大、整体性强、抗渗性好，对石料形状要求低，部分工序（如拌和、振捣）可采用机械施工等优点。一个工程使用两种胶结材料时，砌筑腹石常采用细石混凝土，而砌筑迎、背水面石多采用水泥砂浆。

5）浆砌石坝常用胶结材料。浆砌石坝常用胶结材料见表5-47。

表5-47 浆砌石坝常用胶结材料

6）胶结材料强度等级的选择。胶结材料强度等级选择见表5-48。

表5-48 胶结材料强度等级选择

（2）胶结材料的技术质量要求。原材料的技术质量要求应满足有关标准和规定。拌制各种砂浆用的水泥强度不得低于32.5，拌制混凝土的水泥强度等级不得低于32.5，有抗冻要求的地区，不宜使用火山灰水泥。对抗渗要求较高时，不宜使用矿渣水泥。砂浆和混凝土一般可用中砂，并应优先选用细度模数较大的砂。

1）和易性（也叫甚好筑性）。砌筑性良好的胶结材料能均匀地与石块相结合。胶结材料的和易性取决于流动性和保水性，影响和易性的主要因素有胶凝材料的用量、用水量、砂粒的粗细、形状和级配以及搅拌时间等。

2）强度。指按规定制作的标准试件在规定的基本养护条件下28天的抗压强度（MPa），用强度等级表示。

根据强度等级的大小划分为M0.4、M1.0、M2.5、M5、M7.5、M10、M15七个强度等级。

3）耐久性。在水压作用下的抗渗性、抗冻性、耐磨性、耐腐蚀性称为耐久性。

5.胶结材料的配合比

胶结材料的配合比必须通过试验确定。其试验方法与一般水工砂浆和水工混凝土相同。细石混凝土需采用较大的砂率。考虑施工质量的不均匀性，胶结材料的试配强度要适当高于设计强度。

对于缺乏试验条件的小型工程，胶结材料的配合比可参考《概（预）算定额》附录。

6.砌石工程单价

（1）砌石工程的施工。砌石工程的施工主要是浆砌石坝的施工。

1）浆砌石坝的施工特点。浆砌石坝在取材方面属当地材料坝，而其工作特点却又近似混凝土坝。浆砌石坝施工有如下特点。

a）砌体所需材料可就近开采，因而可以大量节省钢材、木材和水泥，简化对外交通运输设施。

b）坝面允许过水，施工导流和施工期间度汛措施较为简便。

c）坝体砌筑不受雨季和汛期的影响，导流和泄水建筑物常设置在坝体内，如底孔、预留缺口等。

d）单位砌体的水泥用量较少，且砌筑上升速度较慢，散热条件好，因而可增大坝段间距，减少伸缩缝数量，一般毋需采取复杂的温控措施（砌石拱坝封拱时需进行温度控制）。

e）为了保证砌石施工质量，对砌体强度和密度要严格控制，并防止坝身产生裂缝。

f）砌石坝施工技术相对比较简单，石料开采加工和坝体安砌作业目前多以人力和半机械化施工为主，劳动强度大、需要劳力多。

2）浆砌石施工。浆砌石施工方案应根据建筑物类型、工程量、施工进度、施工条件、施工强度、施工装备情况等因素，本着因地制宜的原则，经综合分析，选择技术先进可靠、经济合理的施工方案。浆砌石主要工序的施工程序如图5-6所示。

图5-6 浆砌石施工工艺流程图

（2）编制砌石工程单价应掌握和收集的技术资料。

1）砌石工程的类型、形式、设计、施工等技术要求。

2）石料场分布、开采运输条件，有用料、无用料、覆盖层等的数量及比例。

3）砌石石料的物理力学性质的试验资料。

4）砌石石料的开采、加工、运输、堆存的施工工艺流程。

5）根据以上所收集到的资料，按有关规定分析计算工程所需石料从开采到运至成品料堆放场的材料预算价格。

6）如为外购石料，除要调查了解石料的质量是否符合工程技术要求外，还需收集石料的交货条件、原价及运到工程材料堆放场的预算价格。

7）胶结材料的品种、技术要求。

（3）砌石工程单价编制必须遵循的原则。

1）砌石石料自料场（或供应点）至施工现场堆放点的运输费用应计算在石料预算价格内，施工现场堆放点至砌筑工作面的场内运输已包括在砌石工程定额内，编制砌石工程单价时不得重复计算。

2）砌石石料预算价格，只计算基本直接费，其他直接费、间接费、企业利润及税金等费用，应在砌石工程单价中统一计取。

3）外购的石料材料预算价，按材料预算价格的计算原则及方法分析计算。

4）砌石工程中的胶结材料，可根据工程技术要求，按半成品价格计入砌石工程单价中。

5）砌石工程的计量，是按设计几何轮廓尺寸计算的砌石实体方。《预算定额》中的石料、胶结材料数量已考虑了施工操作损耗和体积变化等因素；《概算定额》中的石料及胶结材料数量还考虑了超填量和施工附加量。

6）砌石定额中石料的计量单位。①砂、砾石、碎石为堆方；②片石、块石、卵石为码方；③条石、料石、拱石、盖板石为清料方。

7）砌石工程项目必须按建筑物结构类型、砌石石料品种、砌筑方法等划分。

8）砌石工程中的片石、块石可考虑在开挖石渣中捡集，以节省开采费用，其利用数量根据开挖石渣的多少和质量合理确定。

（4）砌石工程单价编制应注意的问题。

1）浆砌石定额中的砂浆用量包括了砌筑砂浆和勾缝砂浆。编制工程单价时，砂浆强度等级应按设计确定的砌筑砂浆强度等级计算。

2）浆砌石定额中均已包括了一般的勾缝，对于防渗要求高的部位，如果设计有防渗要求开槽勾缝，则应增加开槽勾缝所需的费用。

3）料石砌筑定额包括了砌体外露面的一般修凿，如设计要求需在砌体外面进行装饰性修凿，应另行增加修凿所需的费用。

4）浆砌石拱圈和隧洞砌石定额中，已包括拱架及支撑的制作、安装、拆除、移设的费用。

5）砌筑用胶结材料均按设计强度配合比计算单价，定额数量不作调整。

6）石料开采、加工运输定额中未包括料场覆盖层、风化层剥除，计算石料备料单价时，应计入覆盖层、风化层剥除的摊销费用。

7）定额中块石、片石、条石、料石加工运输均已考虑了开采、加工、运输、堆存损耗，计算单价时不另计损耗。如干砌块石挡土墙，100m3砌体，所用块石为127m3。

8）注意定额单位。砌筑工程均以砌体成品方计；各节定额材料中的片石、块石、卵石为码方；条石、料石为清料方；石料备料中块石开采、运输均按码方计；条石、料石开采运输均按清料方计。在实际计算中，如遇到的计量单位与定额不一致时，应进行换算。

四、堆砌石工程单价编制案例

【例5-3】 某水电站工程拦河大坝为混凝土面板堆石坝，坝体主堆石区的堆石料40%利用发电厂房基坑及发电引水隧洞开挖石渣料，其余60%在某石料场开采。料场岩石为较坚实的石灰岩，岩石级别为Ⅸ～Ⅹ级，料场覆盖层摊销率5.6%，覆盖层为Ⅲ类土。根据施工组织设计选择的施工方法、施工机械及施工工序流程详见图5-7。

图5-7 填筑堆石料施工工序流程示意图

已知该工程的基础资料价格见表5-49，根据已知的基础资料价格，计算出的施工机械台时费见表5-50。

表5-49 基础资料价格表

表5-50 施工机械台时费 单位：元/台时

根据以上已知的施工组织设计等技术资料及基础价格，请分析计算主堆石区填筑堆石料工程概算单价。

解：

（1）根据施工组织设计确定的施工方法及施工机械，选用相关定额计算各工序单价见表5-51～表5-54。

表5-51 覆盖层清除工程单价分析表

表5-52 堆石料开采工程单价分析表

表5-53 填筑开采堆石料工程单价分析表

表5-54 填筑利用堆石料工程单价分析表

（2）计算覆盖层清除摊销费。

覆盖层摊销费=×10.32×5.60%=0.44（元/m3）（实方）

注：1.31为石方的折算系数（见表5-44）。

（3）计算堆石料填筑工程概算综合单价。根据题意，开采堆石料60%，利用堆石料渣40%得出

综合单价=（24.55×60%+17.92×40%）+0.44=22.34（元/m3）（实方）