新型机械化隧道架子队模式的经济原理及效果探析

尹文超 YIN Wen-chao

（中铁十六局集团有限公司，北京 100018）

隧道施工作为基建行业核心专业板块之一，虽然在技术上已经相当成熟，但随着人口数量红利枯竭、民工劳动能力下降、行业监管日益严格等外部环境的快速变化，原有施工组织模式和管理模式已经不能适应新的形势要求，施工现场一线管理人员与以民工为主的外部劳务队配合不畅、管控乏力、矛盾突出，项目管理水平和队伍作业能力双重下滑，导致现场安全质量事故隐患高发、进度成本频频失控。“隧道队绑架项目部”成为业内共性问题。

与此同时，“管控层+劳务型工班”的传统架子队模式已不能适应当前资源条件和用工环境。行业内有声音建议，通过内部职工搞自带劳务遏制隧道队伍，解决外部劳务的管理难题，但隧道队伍管理顽疾的出现，根源是劳力资源紧张和民工工效下降，让劳务分包商有了抬高要价的资本和突破合同的压力，如果不能摆脱对人工作业的高度依赖，在市场经济条件下，即便是企业职工，作为“经济人”，在利益问题上，也不会比劳务分包商更好管理，而且内部职工在获利压力下有可能利用其职工身份的便利性，产生更多的舞弊行为。不仅如此，风枪工等劳务人员属于职业病高发群体，掘进工序搞自带劳务要面临极高的法律风险和经济风险，具体操作上还要面对外部劳务盘根错节的利益关系。因此，在隧道施工中，传统架子队模式面临资源不足、风险高企、操作难度极大等诸多困境。

“企业家精神”不区分国界与资本、行业与人群，不协调的经济现状、脆弱的产业结构和庞大的市场体量都是创新机遇的重要来源（注：见《创新与企业家精神》）。S 公司自觉发挥新时代企业家精神，坚持问题导向，结合隧道工装发育的新趋势，从2017 年提出理念到2019 年实践成型，开创了解决隧道施工管理难题的新模式——新型机械化隧道架子队。

以S 公司广西某高铁项目全工序机械化模式探索经验为基础，将新型机械化隧道架子队相关管理和结构特点总结如下：新型机械化隧道架子队是以三臂凿岩台车等大型工装设备替代原模式架子队或者劳务分包方的重体力、技能型的作业工班人员，围绕自有大型设备配置人员、组织生产，人机并重、以机定人的施工作业组织形式，核心是突出以机定人，全面去除劳务分包，项目部在掌控核心工序基础上，将自带劳务扩展到隧道施工的出渣、喷锚、仰拱、二衬等全工序，有力地促进了现场管理能力和机械化光爆技术的快速提升。

在项目法施工模式下，传统架子队以人为“架子”，管理人员和技术骨干占据主体地位（注：见《铁路建设项目标准化管理》），突出生产职能，可控性较差，管理易走样；
新型架子队管理与生产并重，围绕三臂凿岩台车、湿喷机械手、自动布料衬砌台车等自有大型设备配置人员、组织生产，全面去除了“包工头”这个中间环节，现场执行力强，自带劳务的管控优势为掘进效率和光爆效果的循环改进、仰拱和二衬的病害根治提供了强有力的组织支撑，确保了各类管理手段能够持续执行到位。

结合新制度经济学相关原理，对以机械化为先导新型隧道架子队的新模式做如下分析：

①外部隧道队伍交易成本的急剧攀升是新模式成立的根本原因。新制度经济学的鼻祖罗纳德·哈里·科斯在1937 年发表《企业的性质》一文中，将交易费用解释为“利用价格机制的成本”或“利用市场的交换手段进行交易的费用”，他认为当市场交易成本高于内部的管理协调成本时，企业便产生了，企业的存在的目的是为了节约市场交易费用，即用费用较低的企业内“交易”代替费用较高的市场交易（注：在《企业、市场与法律》一书中被称为“科斯原理”）。从1987 年全面推广鲁布革经验采用项目法组织施工开始，企业内部决策层、管理层与作业层相对分离的管理模式逐渐演化，转变为总承包企业和劳务分包企业的经济合作关系，在劳务资源日益短缺的情况下，劳务分包方利用政治环境和法律框架中对总承包企业的责任要求进行逐利，当自己的获利意愿得不到满足时往往使用各种扯皮、上访、甚至敲诈等非法律手段逼迫总承包企业；
同时，因为隧道病害整治和后续质量保证等费用责任实际上几乎都是由总承包企业承担，产生了市场经济条件下的负外部性问题（即劳务分包企业对主要因其原因产生的质量问题不承担责任而由总承包企业承担责任，经济学上称为负外部性问题），多种原因叠加，使总承包企业与劳务分包企业之间的交易成本急剧攀升，甚至局部失控，经过测算，已经超过了企业投入大型工装发育自带劳务增加的管理费用和设备折旧费用，这是以机械化为先导新型架子队得以成立的根本原因。用公式可表示为：

MC——自带劳务机械化施工成本；
ΔA——相比使用外部劳务增加的管理费和设备折旧费；
SC——外部劳务合同结算；
N1——合同外结算费用，经验值常数；
N2——隧道病害整治等费用，经验值常数。

②权利界定对资源配置效率的决定性作用是新模式改进的首要基础。科斯第二定理认为，在交易费用不为零的情况下，不同的权利界定会带来不同的资源配置效率，具体而言就是产权界定不同，资源配置效率不同（注：见《价格理论》）。三臂凿岩台车等大型工装产权归属于企业、由职工操作、自带劳务人员配合，这样的组织结构，使企业掌握了充分的主动权，产生三个根本性变化，为提升资源配置效率奠定了首要前提：一是组织结构稳定性的根本性变化。项目法组织施工，在实践中往往形成“以包代管”的实际情况，新型架子队大型工装设备价值高昂，必须由企业自己管理才能确保保值增值，同时也只有“产权在我”，才能做到“主权在我”，才能确保管理不走样，不断挖掘设备工效。二是现场管控能力的根本性变化。依托大型设备产权和人员管理权，现场管理一插到底、奖罚一插到底，薪酬机制突出考核，奖罚严明，使施工生产中各类管理指令能够得到迅速贯彻，各级人员管控能力、责任意识大幅度提高，为机械化光爆这一关键技术的快速提升打下了坚实基础。三是劳务调控能力的根本性变化。通过掌控“钻爆”这一隧道施工的核心生产工序，牢牢掌握现场施工组织的主动权，既可以进一步将自带劳务范围扩展到出渣、喷锚、仰拱、二衬等全部工序，也可以选择能力符合要求的外部分包商进行分包，实现能力升级的同时，大大降低了更换管理的人员和队伍的成本。

经济效果是检验一种模式生命力的根本指标，新型机械化隧道架子队充分发挥全电脑三臂凿岩台车机械化光爆技术的工效工艺优势，不仅在进度、质量、成本上比劳务分包模式更有潜力，在安全环保方面的成效也比较突出，取得了良好的综合成果：

一是提高循环进尺，压缩施工机械成本。广西某高铁项目机械化施工承担3259m 的施工任务，经过多次调整优化，开挖进度由3.4m/12.8h 提高为3.8m/8.5h，循环时间缩短1/3，施工时间将由511 天减少为405 天，对比人工开挖和隧道机械化开挖成本（见表1、表2）人工施工成本每天为29057.7 元，机械施工成本每天为27982 元，根据现场三臂凿岩台车保养及故障维修情况，按实际机械使用率75%计算，则降低施工机械成本296.6 万元。

表1 隧道人工开挖施工机械、人员配置和费用表（月进度150m）

表2 隧道机械化开挖施工机械配置和人员成本表（月进度150m）

二是挖掘光爆潜力，节约爆破器材投入。推行机械化光面爆破技术后，通过优化装药结构（见图1、图2）、降低炮眼数量（见图3、图4），广西某高铁项目隧道施工每循环炸药量由480kg 降低至384kg，导爆管由277 个降低至236 个，导爆索由380m 降低至248m，每循环爆破器材成本由最初的6034 元降低至4844 元，折合每延米成本由2009.8 元降低至1274.1 元。按广西某高铁项目机械化施工将承担3259m 的施工任务计算，可降低施工爆破成本239.8 万元（见表3）。

表3 隧道光爆优化前后爆破器材成本分析对比表

图1 优化前周边眼装药结构图

图2 优化后周边眼装药结构图

图3 优化前光爆设计图

图4 优化后光爆计图

三是减少线性超挖，降低混凝土超耗。因光面爆破线性超挖小，开挖轮廓圆顺，喷射砼回弹量亦减小，喷射砼超耗从158%降至48.6%，有效降低了超耗成本。按广西某高铁项目机械化施工承担3259m 的施工任务计算，可直接减少喷射砼超耗成本569 万元，机械化光爆技术对于设备工艺间接效益的潜力挖掘十分明显，同时，从源头上确保了防水板铺设平顺，为防止二衬返工整治奠定了坚实的质量基础。

四是强化精细管理，全面发挥自带劳务优势。在新模式架子队与机械化光爆相互融合中，在管理和技术相互促进作用下，项目充分发挥自带劳务服从管理的行政优势，以强化现场技术卡控为抓手，通过在仰拱开挖中加强过程控制大幅减少超挖，依靠在二衬施工中细化防水板、土工布、钢筋等主材的切割使用，大幅降低主材超耗率，在不含机械折旧成本的情况下，总体形成约10%的直接成本节约，在创效上优势较为明显。

五是提高安全系数，大幅降低职业病危害。全电脑三臂凿岩台车大臂距离掌子面约8m，操作室为全封闭结构，有效保障操作人员安全，环境舒适，噪音小，作业时烟尘和粉尘污染少，基本杜绝隧道施工中尘肺病等职业病害，以人为本，履行社会责任。

5.1 新模式对隧道架子队发育的重要意义

虽然传统架子队模式中也要求“主要设备必须由总承包企业掌控”，但在隧道施工中，风枪属于小型机具，掘进却是核心工序，这样的现实错位，使企业掌控开挖台车、二衬台车等周转性工装失去了实际意义，反而不如直接由劳务分包商自带更节约成本、有利管理，这是传统架子队模式在隧道施工领域中容易变形走样的根本原因，也是“包工头”这个角色在管理层级和利益分配中无法完全去掉的经济动因。正因为如此，传统架子队模式的应用实际上非常有限。

全电脑三臂凿岩台车作为先进生产力的代表，相对于风枪班这一传统的隧道施工核心要素，有工效高、安全系数高、劳动强度低、操作环境好等特点和优势，代表着行业前进的方向，但是设备价格高昂，必然要求要由投入方掌握，所以，隧道架子队要真正建立起来、存在下去，必须要由以人为主的轻资产模式，转变为以大型设备为主的重资产模式，充分发挥机械对人的替代作用，S 公司的探索就是这种替代作用的发挥，为隧道架子队升级换代、推广普及提供了实践证明。

5.2 新模式对隧道机械化推广的重要意义

从三臂凿岩台车在市场上出现开始，到现在已经大约40 年，尽管近年销量有所增加，但多是满足业主投标要求，真正应用仍未大面积铺开，其内在原因就是没有找到有效的应用模式。

三臂凿岩台车本身只能解决钻孔的问题，要实现光面爆破效果，还需要角度控制、分段装药、炮泥堵塞、起爆网络连接等一系列劳动强度不大、但较为复杂的人工操作配合，才能把对风枪班人工作业的替代优势发挥出来；
同时，只有产权在我、主权在我、管理权在我、收益权在我，才能进一步挖掘出大型设备的潜力。但是，劳务分包商在经济上不愿投入，在法律上不被允许，“以包代管”更是解决不了三臂凿岩台车等大型设备的推广应用问题，必须是架子队模式，发育自带劳务才能减少市场交易费用，降低内部摩擦成本，发挥光爆技术优势，确保团队配合效果。

5.3 新模式对隧道施工管理的重要意义

光爆技术本身早已成熟，但因为劳务分包等组织结构和经济关系的原因，无法真正落地，真实施工水平始终较低，更遑论机械化光爆的应用普及，所以隧道的问题不是技术问题，而是管理问题、模式问题。新型隧道架子队像“鲶鱼”一样，可以发挥对外部劳务的制衡作用和带动作用。新型机械化架子队的存在，不仅可以对外部劳务突破合同的背信行为形成牵制，而且可以做光面爆破、砼作业等各类实用技术推广的示范者和经济指标的排头兵，为项目考核奖罚提供管理标准，推动管理制度真正落地。

而且，从长远看，外部劳务也将在新型架子队的示范下，建立机械化架子队。新制度经济学认为：“权利的调整只有在有利于总产值增长时才会发生，而且必须在调整引起的产值增长大于调整时所支出的交易成本时才会发生。”此时的交易成本，对我们而言是指由外部劳务变为自带劳务所支付的成本，对队伍而言，就是用机器换人所要支付的成本，只要收益大于这个成本，变化就会到来。

新模式优点是项目对人员配合、实体质量、核心作业链的管控能力空前加强，这一点在模式探索初期意义重大，有助于通过强力管控快速形成效果；
缺点是工装投入增加、链条拉长，对管理人员的要求提高，内部管控考核执行不到位，成本有可能放大。因此，在掘进工序中使用新型架子队，其他工序使用外部劳务在经济上更为合理，自带劳务范围自主调节，作业链长度自由伸缩，将为提升生产组织效率、整合优化资源配置提供前所未有的主动性和便利性，如此，新模式的优势将更加明显。

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