摘 要:结合水泥混凝土路面滑模施工的工程实践,对滑模施工和人工施工的工程成本进行了技术经济分析,为现代化滑模施工工艺的推广应用提供了依据。
关键词:混凝土路面;滑模施工;人工施工;技术经济分析
引言
滑模摊铺机是一种铺筑水泥混凝土路面的现代化施工机械。它将施工中的布料、振捣、提浆、压实、成形、抹面、打拉杆工序集于一体,一次性完成整个路面的铺筑成型,从而大大加快了工程进度,缩短了施工工期,降低了工人的劳动强度。为了促进滑模现代化施工机械的推广应用,以下就滑模施工与人工施工的成本费用进行技术经济分析。
1 滑模施工的技术特点
1.1 施工进度快
根据资料统计,使用滑模摊铺机铺筑宽8.5 m、厚25 cm的路面时,其正常摊铺速度为1~3 m/min,美国的最快摊铺速度为2 km/d,国内的摊铺进度最快也已达1 600 m/d。我们铺筑的镇(江)大(港)公路,其摊铺进度最快也达到1 000 m/d,而人工施工的的最快进度只有200 m/d。由于滑模施工的进度快,可提早开放交通,因而具有较好的社会效益和经济效益。
1.2 混凝土供给需求量大
由于滑模施工的摊铺速度快,满足其连续施工的混凝土的需求量很大,因此,一般需要配备强大的原材料供应力量与之相配套。而人工施工的混凝土需求量则小得多。
1.3 机械购置费用高
滑模施工是大型现代化施工方式,需要的人工少,劳动强度低,可节省支模的人工费和模板租赁费,但对工人的素质要求较高,设备购置和安装维修费用也比人工铺筑高,这是滑模施工投资较大的重要原因。
1.4 摊铺质量好
滑模摊铺比人工铺筑施工质量高、路面强度高、匀质性好,因而使用寿命长,后期维护费用低。
2 滑模施工与人工施工的费用分析
以下以镇(江)大(港)公路2000年6月完成滑模施工的12 km(除去桥涵构造物长度)路段单幅面板为基础进行比较。
2.1 施工概况
路面铺筑宽度8 m,厚度25 cm,实际铺筑里程11 825 m,摊铺总面积为11 825×8=94 600 m2,混凝土方量为94 600×0.25=23 650 m3。
2.2 工料机三项费用的对比分析
2.2.1 人工费用的对比分析
施工所需的工日以《公路工程预算定额(交工发[1992]65号)》确定,人员工资按20元/人•天、每天工作12 h、折合1.5个工日计算,1台滑模机的施工人数一般为45人。两种施工方式所需的人工费用见表1。
表1 人工施工与滑模施工人工费用的比较
2.2.2 材料费用的对比分析
与人工施工相比,滑模施工增加了减水剂及粉煤灰费用,减少了钢模费用,其他基本相同。以下分析滑模施工与人工施工在材料费用上的差别。工程量由设计图计算得出,材料单价以施工期间当地的实际价格计算。两种施工方式材料费用的对比见表2。
2.2.3 机械费用的对比分析
sp 850型滑模摊铺机、150 m3/h搅拌楼的机械分班单价以实际发生额计算,其余均按《公路工程机械分班费用定额》计算。两种施工方式机械费用的对比见表3。
表2 人工施工与滑模施工材料费用的比较
表3 人工施工与滑模施工机械费用的比较
2.3 两种施工方式综合费用的对比分析
两种施工方式下工、料、机综合费用的对比情况见表4。
2.4 滑模与人工施工的费用平衡点分析
以上对镇(江)大(港)公路已完工的路段进行了滑模施工的经济技术分析。为了便于把握施工费用的控制,以下讨论滑模摊铺机与人工施工费用的平衡点问题,即滑模摊铺机的施工速度达到多少时费用能与人工施工的费用持平。求解这个问题,必须将工程的各项费用进行分解,将与工程进度有关
表4 两种施工方式工料机费用的综合对比万元
与无关的费用分开进行分析。在上面分析的工、料、机的三项费用中,材料费与进度无关,人工费、机械费与进度有关。设滑模摊铺机的摊铺速度lm/d为两种施工方式的平衡点,那末依据该工程的平均进度690 m/d计算,则进度为lm/d时工、料、机的费用为:人工费:20×45×1.5×11 825/l=15 963 750/l(元)
材料费:4 196 976(元)
机械费:964 108×690/l
=665 234 520/l(元)
令此时滑模施工的工料机总费用与人工施工的
总费用相等,则:
15 963 750/l+665 234 520/l+4 196 976
=6 070 267(元)
经计算后,得:l=363.6(m/d)
由以上分析可知,当滑模施工速度为363.6 m/d时,滑模与人工的施工费用相等。就滑模摊铺机而言,当配备150 m3/h的拌和及运输能力时,这个施工速度是比较容易达到的。该路段的实际平均进度为690 m/d,最大日进度为1 000 m/d。可见,该工程的建设投资较人工施工节省很多。
3 综合效益的分析
3.1 经济效益
(1)滑模施工要获得好的经济效益,需要具备一定的工程规模和施工速度。镇(江)大(港)公路24km路段的滑模施工平均进度为690 m/d,超过平衡点363.6 m/d很多,因而比人工施工节约费用88.637万元,经济效益十分显著。
(2)滑模施工中掺入了水泥用量的10 %的粉煤灰等量取代水泥,由于粉煤灰与水泥的巨大差价,可降低水泥的采购成本9.7 %,或降低混凝土的制作成本6元/m3。以镇(江)大(港)公路完工的24 km路段混凝土方量48 000 m3为例,可节省水泥投资28.8万元。
(3)滑模施工计算了添加外加剂的费用,若人工施工也同样采用外加剂时,在11 825 m的单幅路段内,滑模施工比人工施工还可多节省12.8万元。
(4)由于滑模施工的施工速度快,工效、工程量与费用的节约呈线性关系。给定工效,工程量越大,节约费用越多;给定工程量,工效越高,节约费用越多。尤其在达到平衡点后,节约费用随工效的提高增加得很快,但摊铺速度达到1 000 m/d后不再显著。
3.2 社会效益
(1)滑模施工推动了现代化工程机械在公路交通工程上的应用,促进了混凝土路面施工技术的进步,提高了水泥混凝土路面的工程质量和服务品质,且施工速度大幅度提高,路面的抗折强度和动态平整度优于人工施工,可提高行车速度和舒适性,降低路面的维护费用,减少车辆油耗,因而具有较好的社会效益。
(2)粉煤灰是电厂排放的废渣,在混凝土中的应
用不仅改善了混凝土的性能,而且使废弃物得到了
合理利用,保护了环境。
(3)滑模施工的混凝土路面动态平整度好,行车噪声小,减少了噪声污染。
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