大型土石方工程机械选用方法的改进

张明高 张东坡

随着社会经济的快速发展，大型土石方工程的施工任务越来越多，土石方机械选用的优化选用问题尤为突出。机械选用得当，则能够按照约定的工期完工，并达到施工成本最低的目的。采用每日最小土方挖运量法选用机械设备更为合理、节省、科学。

关键词：土石方机械;选用;改进

在各类大型工程项目上，我们经常遇到大型土石方工程的施工任务，有的总承包单位自己组织施工，有的则进行土石方工程专业分包施工，不论采用何种施工方式，最终都将面临土石方机械选用的优化选用问题。机械选用得当，则能够按照约定的工期完工，并达到施工成本降低的目的，否则，要么成本过高、要么不能按期完工，还将造成一些索赔、工期调整及资源配置等方面的不良后果。以往的机械选用方法，多采用机械配套比例的方法进行选择。通过大量的施工一线实践和研究，我们认为，采用每日最小土方挖运量法选用机械设备比机械比例配套方法更为合理、节省、科学。下面我们结合某一考试辅导书籍中的一个案例，探讨大型土石方机械选用的改进方法，具体案例材料如下：

【案例】

某企业承担了一项基坑挖土施工任务，土方量为30000m3，平均运土距离为10km，计划工期为15天。该公司现有SK200-6E、SK230-6E、SK330-6E液压挖掘机分别为4台、3台、2台，以及SDG3168、SDG3211、SDG3278自卸汽车分别为：30台、35台、20台，其额定载重量分别为：8t、12t、16t。各主要參数见下表。

问题：

（1）若完成该挖土任务要求，按表中挖掘机和自卸车型号各取一种，应选择哪种组合方式最经济？其相应的单方挖、运直接费为多少？

按照问题

（2）选择的组合方式，若每天按1班制施工，根据该公司现有的挖掘机和自卸车的数量，各需要几台挖掘机和自卸车才能保证完成此项土方挖运任务？

根据问题

（3）根据问题（2）的安排，计算相应的单方挖、运直接费为多少？

【案例】答：

（1）应以挖掘机和自卸车单方挖、运的直接费最少为原则选择最经济的组合方式。

①各型号挖掘机单方挖土直接费分别为：

1000÷600=1.67元/m3

1200÷750=1.60元/m3

1600÷900=1.78元/m3

因此，取单价为1.60元/m3的SK230-6E型液压挖掘机。

各型号自卸汽车单方运土直接费分别为：

550÷48=11.46元/m3

650÷72=9.03元/m3

850÷80=10.63元/m3

因此，取单价为9.03元/m3的SDG3211型自卸汽车。

③相应的单方挖、运直接费为：

1.6+9.03=10.63元/m3

（2）按照上述组合计算，为确保按期完工所需挖掘机和自卸汽车的台数。

①每天需要SK230-6E型挖掘机的数量：

30000÷（750×15）=2.7台，取3台（该公司现有3台SK230-6E型挖掘机，可以满足需要）。

总挖土时间：T=30000÷（750×3）=13.3天，取13.5天<15天，可以按计划工期完成该项挖土任务。

②每天需要的挖掘机和自卸汽车的台数比例为：750÷72=10.4;则每天需要安排自卸汽车数量为：3×10.4=31.2台，取32台（该公司现有35台SDG3211型自卸汽车，可以满足需要）。

32台自卸汽车可运土方量为：32×72×13.5=31104m3>30000m3

即配置3台SK230—6E型液压挖掘机，32台SDG3211型自卸汽车即可完成挖运土施工任务。

（3）根据上述安排，计算相应的单方挖、运直接费为：

（1200×3+650×32）×13.5÷30000=10.98元/m3。

在本例题（2）--②自卸汽车选用过程中，只通过挖掘机和自卸汽车的台数比例来计算自卸汽车的数量不十分科学，我认为应按选定的总挖土时间T计算出每天最小挖运土量，然后根据每天的最小挖土量选用自卸汽车数量更可行。其（2）做如下变动：

（2）按照（1）组合计算，为确保按期完工，计算所需挖掘机和自卸汽车的台数。

①每天需要SK230-6E型挖掘机的数量：

30000÷（750×15）=2.7台，取3台（该公司现有3台SK230-6E型挖掘机，可以满足需要）。

总挖土时间：T=30000÷（750×3）=13.3天，取13.5天<15天，可以按计划工期完成该项挖土任务。

②每天需要的最小挖运土方量为：

30000÷13.5=2222.22 m3

每天需要安排自卸汽车的数量为：

N=2222.22/72=30.8（台） ，  取31台（该公司现有35台SDG3211型自卸汽车，可以满足需要）。

31台自卸汽车可运土方量为：31×72×13.5=30132m3>30000m3

即配置3台SK230—6E型液压挖掘机，31台SDG3211型自卸汽车即可完成挖运土施工任务。

（4）根据上述安排，计算相应的单方挖、运直接费为：

（1200×3+650×31）×13.5÷30000=10.69元/m3。

本案例改进后的土方单方挖运直接费为10.69元/m3<10.98元/m3（原案例） ，

采用每天最小挖运土方量的方法选用机械设备，大幅减少了单方挖、运的直接成本费用，进而降低了工程施工成本，为工程施工、工程投标创造了更优越的条件，提高了工程的中标率、节约了施工成本。