大型土石方工程機械選用方法的改進

張明高 張東坡

隨著社會經濟的快速發展，大型土石方工程的施工任務越來越多，土石方機械選用的優化選用問題尤為突出。機械選用得當，則能夠按照約定的工期完工，并達到施工成本最低的目的。采用每日最小土方挖運量法選用機械設備更為合理、節省、科學。

關鍵詞：土石方機械;選用;改進

在各類大型工程項目上，我們經常遇到大型土石方工程的施工任務，有的總承包單位自己組織施工，有的則進行土石方工程專業分包施工，不論采用何種施工方式，最終都將面臨土石方機械選用的優化選用問題。機械選用得當，則能夠按照約定的工期完工，并達到施工成本降低的目的，否則，要么成本過高、要么不能按期完工，還將造成一些索賠、工期調整及資源配置等方面的不良后果。以往的機械選用方法，多采用機械配套比例的方法進行選擇。通過大量的施工一線實踐和研究，我們認為，采用每日最小土方挖運量法選用機械設備比機械比例配套方法更為合理、節省、科學。下面我們結合某一考試輔導書籍中的一個案例，探討大型土石方機械選用的改進方法，具體案例材料如下：

【案例】

某企業承擔了一項基坑挖土施工任務，土方量為30000m3，平均運土距離為10km，計劃工期為15天。該公司現有SK200-6E、SK230-6E、SK330-6E液壓挖掘機分別為4臺、3臺、2臺，以及SDG3168、SDG3211、SDG3278自卸汽車分別為：30臺、35臺、20臺，其額定載重量分別為：8t、12t、16t。各主要參數見下表。

問題：

（1）若完成該挖土任務要求，按表中挖掘機和自卸車型號各取一種，應選擇哪種組合方式最經濟？其相應的單方挖、運直接費為多少？

按照問題

（2）選擇的組合方式，若每天按1班制施工，根據該公司現有的挖掘機和自卸車的數量，各需要幾臺挖掘機和自卸車才能保證完成此項土方挖運任務？

根據問題

（3）根據問題（2）的安排，計算相應的單方挖、運直接費為多少？

【案例】答：

（1）應以挖掘機和自卸車單方挖、運的直接費最少為原則選擇最經濟的組合方式。

①各型號挖掘機單方挖土直接費分別為：

1000÷600=1.67元/m3

1200÷750=1.60元/m3

1600÷900=1.78元/m3

因此，取單價為1.60元/m3的SK230-6E型液壓挖掘機。

各型號自卸汽車單方運土直接費分別為：

550÷48=11.46元/m3

650÷72=9.03元/m3

850÷80=10.63元/m3

因此，取單價為9.03元/m3的SDG3211型自卸汽車。

③相應的單方挖、運直接費為：

1.6+9.03=10.63元/m3

（2）按照上述組合計算，為確保按期完工所需挖掘機和自卸汽車的臺數。

①每天需要SK230-6E型挖掘機的數量：

30000÷（750×15）=2.7臺，取3臺（該公司現有3臺SK230-6E型挖掘機，可以滿足需要）。

總挖土時間：T=30000÷（750×3）=13.3天，取13.5天<15天，可以按計劃工期完成該項挖土任務。

②每天需要的挖掘機和自卸汽車的臺數比例為：750÷72=10.4;則每天需要安排自卸汽車數量為：3×10.4=31.2臺，取32臺（該公司現有35臺SDG3211型自卸汽車，可以滿足需要）。

32臺自卸汽車可運土方量為：32×72×13.5=31104m3>30000m3

即配置3臺SK230—6E型液壓挖掘機，32臺SDG3211型自卸汽車即可完成挖運土施工任務。

（3）根據上述安排，計算相應的單方挖、運直接費為：

（1200×3+650×32）×13.5÷30000=10.98元/m3。

在本例題（2）--②自卸汽車選用過程中，只通過挖掘機和自卸汽車的臺數比例來計算自卸汽車的數量不十分科學，我認為應按選定的總挖土時間T計算出每天最小挖運土量，然后根據每天的最小挖土量選用自卸汽車數量更可行。其（2）做如下變動：

（2）按照（1）組合計算，為確保按期完工，計算所需挖掘機和自卸汽車的臺數。

①每天需要SK230-6E型挖掘機的數量：

30000÷（750×15）=2.7臺，取3臺（該公司現有3臺SK230-6E型挖掘機，可以滿足需要）。

總挖土時間：T=30000÷（750×3）=13.3天，取13.5天<15天，可以按計劃工期完成該項挖土任務。

②每天需要的最小挖運土方量為：

30000÷13.5=2222.22 m3

每天需要安排自卸汽車的數量為：

N=2222.22/72=30.8（臺） ，? 取31臺（該公司現有35臺SDG3211型自卸汽車，可以滿足需要）。

31臺自卸汽車可運土方量為：31×72×13.5=30132m3>30000m3

即配置3臺SK230—6E型液壓挖掘機，31臺SDG3211型自卸汽車即可完成挖運土施工任務。

（4）根據上述安排，計算相應的單方挖、運直接費為：

（1200×3+650×31）×13.5÷30000=10.69元/m3。

本案例改進后的土方單方挖運直接費為10.69元/m3<10.98元/m3（原案例） ，

采用每天最小挖運土方量的方法選用機械設備，大幅減少了單方挖、運的直接成本費用，進而降低了工程施工成本，為工程施工、工程投標創造了更優越的條件，提高了工程的中標率、節約了施工成本。