
工礦信息
|
全斷面掘進(jìn)機法施工組織與費用分析 山東卓力工礦是知名道岔廠(chǎng)家,專(zhuān)業(yè)生產(chǎn):往復式給煤機,恒阻器,煤礦道岔,鐵路道岔.道岔型號齊全,價(jià)格實(shí)在!Tel:13280082001.
全斷面掘進(jìn)機法施工組織與費用分析
我國引進(jìn)全斷面掘進(jìn)機技術(shù)(TBM)已有二十多年的歷史,但至今還沒(méi)有形成一套實(shí)用的
施工組織設計和費用分析方法。筆者近些年搜集研究了一些有關(guān)TBM的資料和工程實(shí)例,同
時(shí)也參與了山西省萬(wàn)家寨引黃工程TBM法施工隧洞(前后共投入5臺TBM,計劃掘進(jìn)109km)的設
計、概算、招標和現場(chǎng)設代工作,初步掌握了TBM法施工組織內容,并摸索出費用分析的方 法。下面作一簡(jiǎn)要介紹。
一、TBM法施工組織設計
1.TBM法施工組織設計內容
采用TBM法施工隧洞(或隧道),除按各階段的編制規程規定,對工程施工進(jìn)行一般的研 究、論證、比較、設計外,還要針對TBM施工的特點(diǎn)進(jìn)行以下工作。
(1)TBM設備選型。
(2)配合工程總體布置,確定有利TBM法施工的隧洞布置方案。
(3)隧洞施工工期確定。
(4)與TBM配套的其他項目的施工方法設計。
(5)施工工廠(chǎng)生產(chǎn)工藝及規模確定。
(6)現場(chǎng)施工人員組合。
(7)施工場(chǎng)區規劃。
(8)施工主要動(dòng)力、材料消耗估算。
(9)臨建工程量估算。
(10)進(jìn)口設備、材料統計。
2.TBM機組選型
TBM的主機總體結構(特殊用途的除外)大致相同,但因類(lèi)型不同,適用條件有一定的差 別(見(jiàn)如下說(shuō)明)。后配套為主機提供服務(wù)和供應,主要配置大致相同。
護盾型式,有開(kāi)趟式、單護盾、雙護盾幾種。開(kāi)趟式對圍巖自穩能力要求較高,護盾式 適用范圍較廣。
開(kāi)挖斷面,形狀以圓形為主,近年又開(kāi)發(fā)出方形(割圓角)斷面的TBM,適用于交通隧道 。
支護結構,有適用噴錨的,有適用管片襯砌的以及其他支護結構。
對TBM的其他技術(shù)要求(如超前勘探等)可與廠(chǎng)家聯(lián)系。有關(guān)TBM更詳細的資料可參考有關(guān) 文獻。
3.配合工程總體布置
隧洞長(cháng)度不宜過(guò)小,否則選擇TBM法的經(jīng)濟效益差。當利用國內已有設備,隧洞長(cháng)度不 宜小于4~5km;若由外國承包商帶機施工,長(cháng)度不宜小于10km。
洞口位置應滿(mǎn)足TBM安裝、施工的基本要求。隧洞線(xiàn)路布置要順直,洞身的縱坡、平豎
曲線(xiàn)應滿(mǎn)足TBM掘進(jìn)運行的要求。縱坡大小主要受運輸方式影響,但當縱坡過(guò)大時(shí),將影響
機組中一些設備的正常運行。一般情況下,使用開(kāi)趟式TBM,曲線(xiàn)半徑不宜小于300m;使用
護盾式TBM且管片襯砌,曲線(xiàn)半徑不宜小于1500m。同一臺TBM掘進(jìn)的隧洞,開(kāi)挖斷面必須相 同,支護結構也應盡量一致。
4.掘進(jìn)效率和工期
TBM法施工總工期由下列工作控制。
(1)施工準備期:由國外制造的TBM主機或整機,制造、運輸周期約12~14個(gè)月。后配套
及配套設備若由國內設計、制造和裝配,周期與主機大至相同。若利用國外已有設備,應考 慮設備的大修、運輸時(shí)間,周期不應低于6~8個(gè)月。
施工場(chǎng)區的各種臨時(shí)設施修建可與設備制造、運輸同期進(jìn)行。主要生產(chǎn)設施為管片加工 廠(chǎng)、砂石加工廠(chǎng)(如果需要的話(huà))約需6~8個(gè)月。
TBM安裝周期(不計安裝場(chǎng)準備)需2~3個(gè)月。
因此施準備工期需14~17個(gè)月。當使用國內現有設備,施工準備期不應少于8個(gè)月。
(2)掘進(jìn)效率和工期:TBM掘進(jìn)效率主要受隧洞斷面大小、TBM性能、巖石性質(zhì)、支護方
式以及運輸、供應的配套性有關(guān)。80年代中期以后生產(chǎn)的各類(lèi)型TBM,切巖速度有了很大飛
躍,巖性已不再是控制性的因素,TBM開(kāi)挖小時(shí)的生產(chǎn)率可達3~5m/h。而支護方式和運輸
、供應有配套性可能成為控制性因素,綜合掘進(jìn)效率約2.0~3.7m/h。
TBM的日掘進(jìn)進(jìn)尺由掘進(jìn)時(shí)間利用率控制。TBM正常施工期間,每日24小時(shí)需有4~8小時(shí)
維護、保養、管線(xiàn)安裝及其他作業(yè)時(shí)間。此外TBM掘進(jìn)時(shí)還有設備移動(dòng)等必要的輔助作業(yè)。 因此TBM日純掘進(jìn)時(shí)間利用率約40%~45%。
影響TBM月進(jìn)尺的因素很多,如節假日停工、新機組(包括勞動(dòng)組織)的“磨合”、水電 供應的中斷、機械故障、特殊地質(zhì)現象、工作疏漏及校正等。
通過(guò)對國內外近些年TBM施工程統計,隧洞掘進(jìn)平均進(jìn)尺約550~750m/月。據此可計算 隧洞掘進(jìn)工期。
(3)TBM大修和拆除工期:BTM大修期無(wú)明確的規定。一般情況下,TBM掘 進(jìn)13~20km需
進(jìn)行大修,在長(cháng)度不大的隧洞施工中,應避免中途大修(更避免洞內大修)。有條件時(shí)可將大 修提前或滯后(只要設備未出現大故障)。
TBM完成預定工作量后應盡量在洞外拆除。洞外拆除可按1.5~2個(gè)月計算(包括各種管線(xiàn)
拆除及洞內清理)。若在洞內拆除應考慮機組及管線(xiàn)拆除順序,同時(shí)還應計入洞室擴挖及恢 復工期。
(4)洞口工程施工期:一般工程洞口還有其他建筑物,因基礎被TBM施工占壓,須待TBM 拆除后施工。該工期應計入總工期。
5.施工人員配備
正常掘進(jìn)期間,TBM法施工現場(chǎng)人數相對穩定,所有施工人員的職務(wù)、等級及數量可按 崗位逐一確定。TBM正常掘進(jìn)期間現場(chǎng)人員如下:
(1)現場(chǎng)管理人員:負責現場(chǎng)組織調度以及工程、財務(wù)、合同等管理工作。
(2)機上崗位工:指TBM開(kāi)挖時(shí)所有機組運行人員和為開(kāi)挖服務(wù)的機上工種。
(3)機上其他工種:與工程項目劃分有關(guān),當噴錨、襯砌等單獨列項,且包括該工種時(shí) 可列“機上其他工種”,否則,作為機上崗位工。
(4)機外作業(yè)工:系指TBM作業(yè)時(shí),在機外從事出碴、供料、運輸等作業(yè)的工種。該工種 與工程項目劃分有關(guān)。
(5)TBM日常維護工:從事TBM日常維護、修配、保養等。
(6)加工廠(chǎng)人員:從事砂石料、管片、鋼筋、錨桿等材料生產(chǎn)人員。
(7)修配廠(chǎng)人員:維護、保養TBM機組以外的各種施工設備。
(8)其他輔助生產(chǎn)人員:負責工地水、電、路、訊、場(chǎng)地等的維護及材料保管。
(9)雜勤人員:負責后勤等雜項工作。
6.施工方法及加工工藝設計
施工方法是指除TBM以外為完成隧洞施工所必須的機外輔助作業(yè)的方法,如出碴、轉渣
、材料運輸等。施工方法設計應綜合考慮現場(chǎng)條件和TBM的性能,不因施工方法選擇不當而 影響TBM的正常使用,或造成設備的閑置。
加工工藝是指砂石料、管片、鋼筋、錨桿等的生產(chǎn)工藝設計。同時(shí)提出加工廠(chǎng)的規模及 有關(guān)技術(shù)指標。
7.施工場(chǎng)區規劃
施工場(chǎng)區規劃主解決以下問(wèn)題:
(1)洞口安裝場(chǎng):要求布置在洞軸線(xiàn)延長(cháng)線(xiàn)上偏向一側,底部與洞底同高程并盡量水平 。底寬為3~4倍TBM直徑(含洞寬),長(cháng)度最好為主機+后配套總長(cháng)。
(2)轉碴場(chǎng):與洞內出渣方式有關(guān)。當采用機車(chē)出渣時(shí),應有卸渣、貯渣和轉載以及列 車(chē)調車(chē)的條件。鐵路布置應滿(mǎn)足列車(chē)運行要求。
(3)上料站臺:方便材料的貯存、裝車(chē)與列車(chē)調車(chē)(機車(chē)運輸時(shí))。
(4)加工廠(chǎng)、修配保養廠(chǎng)、倉庫等布置。
(5)生活營(yíng)地及管理區布置。
(6)棄碴碭布置及防護。
(7)防洪及排水設施布置。
(8)供水、供電、交通等設施布置。
(9)臨建工程量計算。
二、TBM法施工費用分析
1.費用構成
TBM法施工費用可劃分為直接費、間接費和關(guān)稅、增值稅三類(lèi)。
2.基礎價(jià)格
(1)人工費單價(jià):人工費按等級劃分。國內人工費等級應與國內各行業(yè)等級劃分一致,
以利于費用類(lèi)比。國內人工費除按現行的工資標準計取工資外,還應計入企業(yè)支配的費用和
國家提取的稅費。外方人工費標準應與國外相應等級或國內類(lèi)同工程人工費標準相當。
(2)材料費:材料(包括水、電等)價(jià)格計算與現行計算方法相同。對于進(jìn)口的材料,考 慮今后工程開(kāi)工后的變化,關(guān)稅、增值稅可不計入材料費中。
3.直接費
(1)項目劃分:項目劃分可按我國通常的劃分方法劃分。但因TBM是一個(gè)綜合性的施工設
備(稱(chēng)作TBM機組),設備臺時(shí)費、機上人工費在各項目中攤銷(xiāo)困難,因此可將TBM機組臺時(shí)費
和機上人工費計入開(kāi)挖費用中。當然也可根據工程施工特點(diǎn)采用其他的劃分方法。如以延米
為單位計算開(kāi)挖價(jià)格或綜合支護價(jià)格或綜合成洞價(jià)格。但這種劃分不利于與其他工程進(jìn)行價(jià) 格水平的對比。
(2)設備臺時(shí)費:TBM法是高度機械化施工的方法,設備臺時(shí)費在總費用中所占比例較大
。設備包括TBM機組和常規或通用設備兩類(lèi):①常規或能通用設備臺時(shí)費可按照國際上通常
采用的以經(jīng)濟運行小時(shí)為基礎編制的設備臺時(shí)費手冊計算,但在使用手冊時(shí)應熟悉它的計算
條件;②TBM機組臺的時(shí)費計算是TBM法施工費用分析的重點(diǎn)。TBM機組臺時(shí)費=折舊費+大 修理費+日常維護保養費+動(dòng)力燃料費。
(3)TBM機組預算價(jià)格和折舊費:TBM機組預算價(jià)格由出廠(chǎng)價(jià)(一般為離岸價(jià))、海運費(含
海保費)、進(jìn)口關(guān)稅和增值稅、目的港口岸費、內陸運雜費、保管費、現場(chǎng)安裝費等組成。
TBM機組經(jīng)濟運行小時(shí),尚未找到權威性的依據。通過(guò)對代理商和使用者等方面了解,T
BM折舊可按30~40km的隧洞工作量折舊。若按每日掘進(jìn)30m,日運行16~18小時(shí)計,則折舊
臺時(shí)為16000~24000小時(shí)。綜合各方面實(shí)際運用資料表明,正常情況下TBM機組折舊臺時(shí)可 按16000~24000小時(shí)計。
TBM機組折舊費即為機組預算價(jià)格除以折舊臺時(shí)。
(4)TBM機組大修理費:TBM主機大修應由生產(chǎn)廠(chǎng)家來(lái)人進(jìn)行。根據掌握的工程資料,TBM
主機終身一般進(jìn)行一次大修。一次大修理費約為主機價(jià)格的1/3。其他設備則可按類(lèi)似設備 的大修費計取。
(5)日常維護保養費:日常維護保養費計算范圍與機組的構成一致,包括①修理人工費 ;②修理部件費;③修理設備費。
(6)動(dòng)力燃料費:動(dòng)力燃料費計算范圍應與機組的構成一致,其費用應按實(shí)際消耗量計 算,包括:①電費;②燃油;③水;④液壓油;⑤潤滑油。
(7)直接費分析:直接費由人工費、材料費和施工設備使用費構成。在按“實(shí)物量法”
進(jìn)行人工、材料、設備實(shí)際消耗量計算時(shí),材料費和施工設備使用費還應分別計入其他費用
。其他費用的計取與材料、設備(臺時(shí))消耗量計算詳細程度有關(guān),一般可各取其合計的0~5 %。
1)TBM開(kāi)挖。TBM機組臺時(shí)費全部計入開(kāi)挖費中。機上人工按施工組織配備并與機組構成 一致。
2)TBM機組的其他作業(yè)。如噴混凝土、錨桿、管片襯砌、豆石灌漿等項目不應包括TBM臺
時(shí)費和機上人工費(TBM開(kāi)挖中已計入的則不再重計)。與此類(lèi)作業(yè)有關(guān)的專(zhuān)職人工但未包含 在TBM開(kāi)挖費中則應計入。
3)獨立的作業(yè)項目。如石渣轉運、管片倒運等,這些項目大部分可與TBM機組不同步作 業(yè)。若TBM機組及機上人工未計入此費用,則應單獨進(jìn)行直接費分析。
4)加工材料。如砂石料、鋼筋、錨桿、管片等按加工廠(chǎng)生產(chǎn)工藝設計進(jìn)行直接費分析。
4.間接費
間接費包括內容很多,除直接費、關(guān)稅和增值稅外,所有本工程施工所發(fā)生的一世費用
均計入間接費中。間接費率因計費范圍不同而有很大的差別。若按本文所述范圍取費,間接 費率可控制在直接費的50%~65%
5.關(guān)稅、增值稅
計取辦法同一般工程。
綜上所述,TBM法施工組織與費用分析是兩個(gè)相互配合的工作。尤其是費用分析,絕大
部分數據來(lái)源于施工組織設計。因此,工程投資計算的可靠、準確,必須有合理、嚴密、詳 細的施工組織設計。
![]() 掘進(jìn)機圖片 【打印本頁(yè)】
|