施工利器甄選之辨

“工欲善其事，必先利其器”，對于工程施工，只有合理選擇工程機械，才能使有限的投資發揮出最大的經濟效益。工程機械選型工作就是是對其適用性、技術先進性、可靠性、經濟性、環保性及維修性等方面進行綜合調研和論證，從而確定最為合適的機型。本文針對不同的使用工況，邀請幾位專業人士對工程機械的選型原則、選型步驟和注意事項進行探討。

特邀嘉賓

李東升 中鐵十四局集團公司

王在林 江蘇交通工程集團有限公司

張希海 山東招遠市河西金礦機電部

馬喆 河南安陽鋼鐵汽運公司

選型成敗六大關鍵點

不同的施工環境和作業內容對工程機械的需求不同，只有選擇與工況相適應的設備，才能最大限度發揮設備的性能。適用性為選型前提

張希海：工程機械普遍價值高，一旦采購的設備不能適應工況要求，往往造成極大的浪費。特別對于礦山企業，一般都將工程機械的適用性作為設備選型的前提。

礦山企業中常用的工程機械主要有履帶式挖掘機、輪式裝載機、輪式鏟運機、履帶式推土機以及自卸車等。有些在地面能夠大展身手的工程機械，在礦山井下卻受制于通風、濕度、空間等因素影響，往往無法施展能力。如采用內燃機作為動力的鏟運機，即使采用排放標準較高的發動機，其排放氮氰化物、一氧化碳等污染物也會對人體造成一定傷害。因此，對于井下通風不良的礦山企業，不宜采購內燃機為動力的鏟運機等設備。對于采場、巷道、片下等空間較為狹窄的礦山企業，則不宜采購功率很大的鏟運機、鑿巖臺車。若企業采購設備前都能夠遵循選型調研、論證等程序，在很大程度上則可以有效規避此類問題的發生。

李東升：大掣專用設備選型首先考慮設備的適用性。適用性通常分為專用性和通用性。專用性是指專門為某一工程量身定制的設備，如盾構機需要根據實際工程的地層條件設計刀盤、刀具等。通用性是指除了能夠完成某一工程項目外，還應考慮將來是否可以適應類似工程項目。如在盾構機采購中主驅動直徑、功率和推力的選擇，就需要考慮未來10年國內外可能立項工程的地質條件。能否將二者有機結合在一起非常關鍵，如果所選設備既能完成眼下工程，又能適應未來潛在項目，將可為單位節省大量的購置設備費用。

馬喆：氣候、海拔、地質條件等均會對工程機械使用造成一定影響，為此選型時應充分考慮現場作業條件的適應性。對于挖掘機來講，如所挖掘的物料屬于疏松、低密度的土壤，且工程量較大，可選用大功率、大斗容的挖掘機；若所挖掘的物料屬于堅硬的土壤、凍土、風化石、山石等，要選擇加強型臂、斗容略小、挖掘機力較大的挖掘機。如欲購設備要在水源缺乏的野外作業，則應選擇配裝風冷發動機的工程機械。

可靠性是完成施工任務的有力保證，同時也是影響設備操作人員、維修人員、管理人員口碑的最直接、最主要的一個因素。

可靠性是首先要考慮因素

王在林：很多大型工程中的橋臺澆筑、瀝青路面的攤鋪，都需要采用混凝土攪拌站、混凝土泵車、瀝青攪拌站和攤鋪機進行連續作業。選購此類設備時，務必將可靠性放在首位，否則設備出現故障會影響整個施工進度。若這類設備可靠性不高，一般很難得到用戶的青睞。我單位曾經有關上級單位的推薦，準備采購1臺某型號攤鋪機。單位考察小組到廠家考察該型攤鋪機時，由于該攤鋪機出現熨平板提升不起來故障，考察小組當即就放棄了對該款產品的繼續考察。

張希海：礦山企業一般都有多年的挖掘機、裝載機、運輸車輛的使用經驗，對于所屬設備的基本評價往往是將可靠性放在第一位。設備可靠性提高，其維修待機時間縮短，設備完好率和利用率增加，維修頻次和強度減少，經濟性自然能提高。

技術越先進的設備產生的經濟效益越明顯。采用技術先進的設備，不僅可以節省大量的人力和物力，加快施工工期，更能保證施工質量。采用安全性較高的設備，不僅能減少人員傷害，還能取得良好的綜合經濟效益。

技術和安全為必備條件

張希海：在工程機械領域，有的產品經幾年甚至十幾年跨度都沒大變化，即使有變化也是在外觀等細小方面進行改變，而發動機、變速器、驅動橋、液壓系統等關鍵部件變化不大。這類技術滯后的產品整體可靠性、經濟性、維修性較差，無法滿足企業現代化施工要求，已經逐漸被淘汰出局。如礦山企業以前廣泛應用的老式活塞式空壓機噪聲大、排氣溫度高、供風效率低，目前已經被噪聲低、排氣溫度低、供風效率更高的螺桿式空壓機所代替。

對于用戶來講，通過調查產品的發動機、液壓系統以及電氣等系統具體配置，即可判斷出其技術是否先進。一般發動機采用高壓共軌技術、液壓傳動采用靜液壓技術、電控系統采用總線技術等，即可認為該產品技術較為先進。

王在林：各級業主對工程施工的質量、安全和工期進度的要求不斷提高，使得施工企業更傾向于購置技術先進的設備。技術先進的設備不僅生產效率高、可靠性強，而且安全性、舒適性也較高。如一些大型吊裝設備都具有起吊力矩限制報警功能，只要超過額定負荷就會立即報警，同時立即停止動作。很多先進的大型行走機械配有倒車雷達和倒車影像系統，可以起到安全保護提醒的作用。某些具有振動參數監測功能的壓路機，操作人員隨時可以監控路面壓實度，便于施工人員及時調整施工工藝。

李東升：大型盾構施工與普通施工區別很大，若設備安全性差，不僅會造成人員傷亡，還可能給施工帶來不可估量的損失。為此，對于大型盾構施工企業來講，設備的安全性具有選型否決權。

工程機械的維修是否方便以及售后服務是否快捷、周到，已經逐漸成為影響衡量一個品牌是否成熟的重要因素。

維修性及售后服務為優選條件

張希海：一般來講，工程機械大多設計緊湊，維修空間比較狹小，現場檢修難度較大。對于那些在礦山作業的挖掘機、裝載機、鑿巖機等設備受現場空間限制，維修難度更大。只有確保工程機械各個系統和元件的布局合理，才能提高設備的維修性能。

工程機械售后服務質量差，將直接導致工程機械用戶的經濟收益減小，間接造成工程項目進度延期，從而影響其在施工領域的口碑和今后工程施工的經濟效益。通過對周邊使用該型設備的用戶進行走訪調查，即可獲得常見工程機械的服務質量。而對于一些市場保有量偏少的品牌和機型，則需組織專門考察小組進行調研。

王在林：工程機械的完好率和出勤率是其盈利的基本保障，為此我單位也將維修性和售后服務作為設備采購中要考察的方面。如果設備的維修不方便，即使性能可靠，在用戶心中的地位也會大打折扣。很多進口設備雖然好用，但萬一需要更換非常用件就有可能會面臨停機。我單位曾有1臺CAT路拌機變速器出現了故障，采購變速器上的一個配件竟然等待了將近2個月。因此在購置設備前，還要注意考察廠家售后服務的及時性、備件的庫存狀況等，否則質量上乘的設備也難以發揮優異性能。

李東升：購置設備時，必須考慮到設備維修保養是否便捷，這是影響設備使用的一個重要環節。設備出現故障時，不能發生無法修理或者維修成本過高的問題，否則就無法保證施工的進度。對于盾構機來講，泥水處理設備必須要設置維修或更換篩板的通道，刀盤后端要設置更換刀具的通道。

經濟性不僅決定了設備本身的盈利能力，甚至會左右整個工程的盈利水品。

經濟性至關重要

馬晶：經濟性主要包含采購成本、作業效率和使用成本等，理想狀態是設備的購置費用、能耗和維修費用低，產量、利潤等產出高。使用成本主要有燃油消耗、備件費、維修費、保養費等。國內很多地區燃油質量不達標，由此導致不少電噴柴油機噴油嘴等偶件過早損壞。更換電噴柴油機噴油嘴等偶件價格很高，這點應在選購設備時引起注意。

王在林：對我單位來講，工程機械經濟性是設備采購的考慮重點。在生產率和使用功能效果相同的前提下，用戶當然會選擇性價比高的設備。

燃料消耗也是施工企業考察設備經濟性的一個重要參數。有些設備雖然功率相同，但油耗還是存在一定的差距。據我單位統計，同樣的5t裝載機在瀝青攪拌站上料，完成相同的工作量，配置斯太爾柴油機的裝載機要比配置D6114型柴油機的裝載機油耗低。對于大型瀝青攪拌站來講，采用不同燃料生產產生的成本相差很大，為此在采購此類設備時施工企業最好進行經濟核算。

李東升：盈利能力是企業追求的重要目標之一，因此購置設備時會考慮投入與產出是否匹配，即經濟性是否合理。例如：在對揚州瘦西湖隧道的泥水處理設備最初選型時，考慮采用分離機分離、初篩、兩級旋流、壓濾機處理方案，總體設備估價為4000多萬元。后來考慮到購置設備成本較高，決定在適當降低處理能力的前提下取消二級旋流和壓濾機處理，最終設備購置費僅用了900萬元。

環保性作為參考

王在林：2013年7月1日，北京市政府批準發布了2項非道路機械排放地方標準，即《非道路機械用柴油機排氣污染物限值及測量方法》。該標準的頒布和實施，對今后工程機械選型有很大的影響。環保性對于工程機械選型雖然不是否決因素，但也得到了施工企業采購部門的廣泛關注。我單位對機械的購置設備時，一般要求備選設備的發動機廢氣排放要達到國Ⅲ標準，在有些特殊場合甚至要達到國Ⅳ標準。

張希海：一般來講，礦山用戶對井下作業的工程機械的環保性要求較高，而對于露天作業的工程機械要求較低。通常，將發動機的燃油噴射方式作為衡量環保性的關鍵，柴油機采用電子燃油噴射技術的要比采用直噴的排放標準高。

專用與通用選型迥異

對于通用設備選型來講，對欲采購設備意向性定位這一步非常關鍵。對于大型專用設備選型來講，設備方案的構思、調研、論證和決策是最重要的一步。

李東升：在機械設備的選型方面，我公司將設備分為2類：第一類是通用設備，第二類是大型專用設備。

對于第一類通用設備，集團公司有統一的管理規定和采購流程。具體如下：根據全國各工地的不同需求，按月報向集團公司設備主管部門上報使用計劃；集團公司根據全同各工地已有設備的分布情況和需求時間，統一調配集團公司內部設備，對于無法調劑的設備，由集團公司按季度或采購量統一在招標平臺上進行集中招標采購，以便在同等條件下達到價格最優。

對于第二類大型專用設備如盾構設備，對其適用性、先進性、經濟性、可靠性、環保性及維修性均需考慮，總體上按照適用性、可靠性、維修性、經濟性、環保性和先進性的順序依次考慮。盾構機及泥水處理設備選型與通用設備差別很大，其主要分為6步：一是成立由集團管理人員、專業技術人員、商務人員組成的專家小組，二是設備方案的構思、調研、論證和決策，三是設備上關鍵部件及整機性能的設計聯絡，四是設備的關鍵部件及整機的監造，五是設備的安裝、調試和試運轉，六是使用初期效果分析、評價和信息反饋。

在規劃、選型前，吸收施工企業設備管理人員、專業技術人員共同參與，不僅有利于設備的綜合選型、優化設計和全過程管理，同時有利于先進裝備技術的消化和吸收等。

設備方案的構思、調研、論證和決策是最重要的一步，主要是對設備的使用條件進行全斷分析，特別是對于一些沒有類似經驗可以借鑒的設備，只有通過對國內、外類似工況的設備進行調研，令面分析其影響因素，才能把握選型重點。對特別重要設備的一些關鍵技術，可采取與科研機構和大專院校合作形式進行解決。同時，要對設備上關鍵部件及整機性能的設計聯絡重視。我公司施工的南京長江隧道工程和南京地鐵10號線過江隧道工程，在設計盾構機刀盤時，分別經過了12次設計聯絡會議和近2個月的優化談判，最終才將方案確定下來。在該盾構機的安裝、調試和試運轉階段，對設計的常壓下可更換刀具也進行了若干次的試驗。

王在林：對于工況不同的設備，采購評價衡量的側重點也不一樣的。對于如挖掘機、推土機和裝載機等土方機械，我們在選購上會偏向一些油耗低的產品。對混凝土攪拌站，我們在評價上會優先考慮生產率高和除塵性能優異的產品。對于盾構機，在功能和性價比差不多的狀況下，我們會側幣產品組裝和維修方便的設備。對于路面施工機械，我們優先考慮的是技術可靠性、作業效率和舒適性。但對于某些特定工程來講，有些業主為了確保總體施工質量和便于管理，可能會要求關鍵的大型設備廠家與型號統一。

我公司對通用設備的選型步驟如下：成立設備采購小組—對欲采購設備意向性定位一發出招標公告一對競標設備審查—進行考察一確定選購廠商、機型—簽訂購置合同。

大型設備采購小組成員一般為7人，組長由集團公司設備分管領導擔任，成員包括設備物資部分負責人、分公司領導、分公司設備管理人員、財務人員、設備使用和維修骨干、審計部門人員等。對預采購設備進行意向性定位主要是決定選擇進口、合資還是國產設備，設備需要附加什么功能等，同時還要對一些關鍵配置提出詳細要求。發布招標公告后，設備考察小組對投標的所有廠家的報價單進行審查，篩選出3家作為候選，再分別到廠家或該設備使用現場進行實地考察，作出考察報告。最后，將中標設備型號和廠家報告集團公司總裁審批，與中標廠家進行詳細的談判后，即可簽訂購置合同。

對通用設備選型時，要注重各個步驟中的細節問題，這往往是決定選型成敗的關鍵。對欲采購設備意向性定位這一步，一定要要注意列出設備型號、配置、功能詳細清單，其中包括發動機、液壓泵、液壓馬達等廠商與型號，產品交貨期限，是否要求直接運送到工地，售后服務三包期限等，以便于廠家對設備能夠準確報價。考察小組對設備報價單進行審查時，要注意貨比三家。為防止一些不當行為，考察小組最后采取不記名投票來決定。對中標候選設備進行實地考察時，要注重對設備的實際使用情況和兄弟單位反映的意見。

簽訂購置合同時，要詳細注明購置設備的型號、價格、設備配置要求、供貨日期、交貨地點、付款方式以及隨機附件等，以免引起糾紛。有家單位曾發生過一起因交貨地點變更而引起的合同糾紛。原本合同上簽訂是甲工地為交貨地點，由于施工項目工期的調整，施工單位要求將采購的設備送到乙工地先使用，途中運輸車輛因發生嚴重交通事故，導致所拖設備損壞。其后設備廠家要求買方承擔損失，理由是未按合同上要求的地點送貨。

馬喆：選購與其他工程機械、車輛協同作業的設備時，需考慮預購設備與協同作業工程機械、車輛的匹配問題。如對于某個瀝青路面攤鋪項目，應確保瀝青混合料運輸車的運送能力大于瀝青攪拌設備的實際生產能力。

施工工藝與產品細節掌控成敗

若在盾構設備選型與施工不匹配，不僅會造成正常掘進無法進行，嚴重者還會造成整條隧道報廢。同時，產品的維修費用、備件供貨期等細節也會影響采購者抉擇。

地質狀況與施工工藝決定盾構機選型

李東升：盾構機選型與地質狀況、施工工藝的關系很大。對于大型盾構機，選型依據一般為土質條件、巖性、隧道埋深、地下水位、設計隧道斷面、環境條件、設計路線、線形、坡度、開挖面穩定性、沿線場地狀況、襯砌類型等。若是盾構設備選型不當，將導致以下4種問題出現：一是會導致開挖面噴水和掘進被迫停止；二是不能實現開挖面平衡，無法進行正常掘進；三是會造成掘削面坍塌，致使臨近建筑物受損；四是會造成地層變形、地表沉降，導致地下管道設施受損，嚴重者還會造成整條隧道報廢。

在大型特設備選型過程中，往往還會碰到一些國內外均未曾碰見過的問題。例如：揚州瘦西湖隧道工程地層為黏度極高的全斷面塑性黏土，這使得泥水平衡盾構機掘進產生的細顆粒泥漿分離難度很大，這在世界上尚無成功經驗借鑒。上述的特殊地質狀況，使得處理該泥漿的泥水處理設備設計和選型成為了一個世界級難題。

在對泥水處理設備選型前，我方運送了5t該種地下土樣至湖北宜昌進行試驗，通過使用不同規格型號的旋流設備進行試驗，初步選定了旋流器的種類。同時還將200m3泥漿運送至揚州的一個離心機處理工地，進行泥漿分離現場試驗，以測定設備配置是否合理。另外，為了順利完成泥水處理設備的選型工作，使施工能夠更好地達到預期效果，我公司與河海大學聯合設立了該項技術的科研課題。

我公司采購的德國海瑞克公司直徑15m的泥水平衡盾構機，其關鍵部件的制造、組裝和功能調試均非常復雜，為此我方聘請了挪威的科威公司進行了全過程監造和試運行后的1089項調試項目的把關。后期，我們對該公司監造過程中提出的設備可能存在的風險和達不到設計要求環節，均進行了優化改進，最終使盾構機的各項功能指標均達到了設計要求。

在試運行和使用過程中，過程改造也是采購環節的一部分，其在設備設計和選型中起到至關重要的作用。在試運行過程中，若遇到設計方案不夠完善的狀況，就要根據實際情況進行再次改造。例如揚州瘦西湖隧道使用的盾構機在掘進過程中，出現2個問題：一是因氣泡艙內排渣不暢，導致掘進速度緩慢，二是該盾構機配套的泥水處理設備生產率雖然可以達到標準，但有6套設備渣土分配不均。對此，我們根據實際的地層情況果斷決定停機改造，僅利用24天時間就使掘進速度提高了3倍，同時實現了渣土的均勻分布，從而使該盾構機的生產率達到了原泥水處理設備的設計能力。

性能相近比細節

王在林：我單位在承建祟啟大橋施工時，公司準備采購2臺振動式或振蕩式雙鋼輪壓路機，用于在水泥混凝土橋面上加鋪10cm厚瀝青。通過考察，備選的2臺機型分別是寶馬格BMW203和悍馬HD0120，二者都是一流品牌，技術先進形和可靠性差別不大，但寶馬格BMW203價格比悍馬HD 0120價格高十幾萬元。BMW203型壓路機現款配裝駕駛室、空調，其代理商距離施工地點很近。而悍馬HD 0120型壓路機標配不含駕駛室，駕駛室訂貨需要1個月以上。公司考慮寶馬BMW203型壓路機舒適性較高，且售后服務方便，盡管價格偏高點，最終還是決定選購BMW203型壓路機。由此看來，在其他性能近似的前提下，舒適與否和服務區域遠近等也能影響選型結果。

馬喆：在我公司大型煉鋼高爐生產時，需選購1臺挖掘機用于高爐鐵水溝內渣塊的破碎與清除。該作業區場地狹小，高度受限，每次工作量不是很大。溝內鐵水溫度較高，挖掘機需要跨溝作業，且作業時間要求嚴格。

初期所選的挖掘機在高溫環境每使用半年，即需更換主液壓泵。主液壓泵價值數萬元且備件供應周期長，嚴重影響到高爐生產。為保證生產，我公司決定再購置1臺挖掘機。

初期所選品牌由于易損壞、維修費高且備件供應周期長，首先被排除在外。與我公司合作的另一進口挖掘機品牌，由于售后服務主動性差、維修費用高且維修周期長，也被淘汰出局。我們經過充分前期市場調研后，決定選用第3家口碑較好的挖掘機。為了使所選的挖掘機適應現場工作要求，又請廠家專門給該機定制了加寬履帶板。通過綜合使用評估，本次設備選型較為成功。