梁厚燃 王建軍 解威威 劉營 劉卓
【摘 要】以南寧玉洞大道4標預制綜合管廊為例,初步探討了游牧式綜合管廊預制廠的建設情況,包括預制廠的場站分區(qū)、生產(chǎn)設備、建設成本,并重點對比分析了游牧式預制廠與傳統(tǒng)預制廠建設的優(yōu)缺點。結(jié)果表明:相比傳統(tǒng)預制廠,游牧式預制廠具有占地面積小、建設成本低、運輸成本少、整體運轉(zhuǎn)快等優(yōu)點,缺點是其生產(chǎn)效率和回收利用率低、構(gòu)件類型少。文章針對該項目游牧式預制廠建設存在的問題,提出了改進的方向。
【關(guān)鍵詞】游牧式;綜合管廊;預制廠;建設;對比分析
【中圖分類號】TU990.3 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688(2020)06-0094-03
0 引言
綜合管廊預制廠在全國布局較多,但主要集中在上海、浙江等發(fā)達地區(qū),對于一些經(jīng)濟相對落后的地區(qū)而言,由于預制廠建設周期長、成本高,且建成后的產(chǎn)能過剩問題嚴峻,導致很多企業(yè)不敢涉足預制廠的建設,進而限制了預制管廊的大規(guī)模推廣應用。“游牧式預制廠”概念的提出,恰恰解決了傳統(tǒng)預制廠存在的問題。游牧式預制廠是指施工企業(yè)結(jié)合項目的需求,在項目就近范圍內(nèi)自建的小型預制廠,具有規(guī)模小、成本低及構(gòu)件幾乎不需運輸?shù)忍攸c[1]。目前,國內(nèi)已有多家企業(yè)進行了游牧式預制廠的示范應用,取得了較好的效果[2-4]。但是,目前的游牧式預制廠主要針對房屋建筑領域的PC構(gòu)件生產(chǎn),而關(guān)于游牧式綜合管廊預制廠的建設則尚無文獻或資料報道?;诖?,本文以廣西南寧玉洞大道4標預制綜合管廊為例,詳細分析游牧式綜合管廊預制廠的建設和應用情況。該條預制綜合管廊為廣西首條預制裝配式混凝土綜合管廊,預制廠也是廣西首個游牧式預制廠,筆者期望通過本文的研究探討,對游牧式綜合管廊預制廠在國內(nèi)的建設起到示范和參考作用,同時對預制綜合管廊的大規(guī)模運用起到一定的推動作用。
1 工程概況
南寧玉洞大道項目由4個標段組成,其中第4標段(高環(huán)—龍崗大道段)配套建設有用于收納電力電纜、通信電纜、給水管線等城市工程管線的綜合管廊(如圖1所示)。綜合管廊全長1 604 m,其中標準段長1 162.5 m,采用預制拼裝法施工。管廊標準節(jié)段為兩艙斷面,凈尺寸為2.6 m×3.0 m+3.9 m×3.0 m,壁厚為0.4 m,單節(jié)長度1.5 m,重40 t,共775節(jié),為廣西首條預制裝配式混凝土綜合管廊。
為滿足本工程需求,同時降低管廊生產(chǎn)和運輸成本,項目在施工用地紅線范圍內(nèi)建設了1個占地面積約1.07 hm2(16畝)的游牧式管廊預制廠(如圖2所示)。
2 游牧式綜合管廊預制廠的建設
游牧式綜合管廊預制廠建設前,必須結(jié)合工程的實際情況對建廠進行策劃,主要包括預制廠的場站分區(qū)、生產(chǎn)設備的購買和布置。
2.1 場站分區(qū)
游牧式綜合管廊預制廠區(qū)的平面布置包括拼裝構(gòu)件樣板展示區(qū)、原材料樣板展示區(qū)、BIM信息化展示區(qū)、原材料堆放區(qū)、半成品加工區(qū)、鋼筋綁扎區(qū)、管廊標準化預制生產(chǎn)區(qū)、預制管廊生產(chǎn)蒸養(yǎng)區(qū)、自養(yǎng)及存放區(qū)、現(xiàn)場安裝展示區(qū)共10個分區(qū)(如圖3所示)。
其中,場站分區(qū)是基于BIM技術(shù)進行優(yōu)化調(diào)整后得到的,其達到最大化地節(jié)約施工用地、減少臨時設施投入、提高運輸效率、降低建設成本的效果。
2.2 生產(chǎn)設備
生產(chǎn)設備的選用,主要依據(jù)以下原則。
(1)根據(jù)工程規(guī)模、構(gòu)件類型、數(shù)量及工期要求,確定選擇生產(chǎn)設備的類型和數(shù)量,以滿足工程生產(chǎn)的需求。
(2)在滿足生產(chǎn)需求的前提下,盡量選擇低成本的生產(chǎn)設備,目的在于減少預制廠的建設成本。根據(jù)本工程的實際需要,主要配備的生產(chǎn)設備見表1。
其中,數(shù)控彎曲機型號為LYWQ-32,購于山東魯能集團,其操作簡單、維護方便、經(jīng)濟實用,能夠滿足本工程鋼筋半成品加工的需求;液壓翻轉(zhuǎn)臺為項目自主研發(fā)設計,其采用遙控運轉(zhuǎn),安全系數(shù)高,有效地降低了施工的風險;管廊模具采用臥式模具,其相比立式模具具有更高的精密性、可靠性及更好的操作性;預制管廊養(yǎng)護用的鍋爐采用燃油蒸汽鍋爐,其具有加快混凝土早期化學反應速率、縮短工期的效果(如圖4所示)。
2.3 建設成本
游牧式綜合管廊預制廠的建設成本包括可攤銷成本的支出和固定成本的支出(見表2)。表2中,門禁及監(jiān)控包括預制廠及駐地視頻監(jiān)控、揚塵在線監(jiān)測系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、施工現(xiàn)場出入口抓拍設備等;廠區(qū)布置包含龍門吊拆裝、龍門吊軌道線纜鋪設、圍擋防塵噴淋系統(tǒng)等。
由表2可知,本項目游牧式綜合管廊預制廠的建設總成本為621.75萬元。其中,可攤銷成本為主要成本支出項,占總成本的85.5%,而固定成本僅占總成本的15.5%。通過分析發(fā)現(xiàn),影響游牧式綜合管廊預制廠建設成本的關(guān)鍵因素主要有以下幾個方面。
(1)鋼筋棚的回收利用率低。可攤銷成本中頂棚和圍邊的費用占了總建設成本的22.7%,但根據(jù)項目統(tǒng)計資料顯示,在游牧式場站拆除過程中,場站、圍邊共回收資金13.20萬元,不到其建設成本的10%,回收利用率極低。
(2)管廊模具的周轉(zhuǎn)使用次數(shù)少。管廊模具的購置費為280.00萬元,占總成本的45%,成為影響游牧式綜合管廊預制廠建設成本的最關(guān)鍵因素。但從項目實際應用情況看,模具周轉(zhuǎn)使用次數(shù)不到82次,遠遠低于其800次周轉(zhuǎn)使用壽命,從而導致模具的攤銷成本較高,進而增加了預制廠的建設成本。
(3)場地硬化費用高。由于本項目預制廠選址不在路基或原有硬化場地內(nèi),所以需要對場地進行澆筑混凝土,其費用較高,占總成本的12.2%。此外,場地在預制廠拆除后需全部破除,對材料和勞動力的浪費較大。
3 游牧式綜合管廊預制廠應用分析
游牧式綜合管廊預制廠在南寧玉洞大道4標成功進行了示范應用,該預制廠也是廣西首個游牧式預制廠,標志著廣西在裝配式綜合管廊的建設中踏出了堅實的一步。通過分析,游牧式綜合管廊預制廠最大的特點是可以在項目就近建設,解決了預制構(gòu)件遠距離運輸而導致成本高的問題,同時建廠投入使用的機具、設備等可以循環(huán)利用,符合綠色發(fā)展理念的要求,具有較好的經(jīng)濟、環(huán)境和社會綜合效益。與傳統(tǒng)預制廠對比,其優(yōu)缺點主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
3.1 優(yōu)點
(1)占地面積小。傳統(tǒng)預制廠包括生產(chǎn)車間、生活辦公區(qū)和構(gòu)件儲存區(qū),占地面積達10 hm2(150畝)以上;游牧式預制廠占地面積較小,可利用施工紅線內(nèi)場地作為堆場,結(jié)合建設項目的預制率和產(chǎn)能要求,一般控制在2 hm2(30畝)以內(nèi)。
(2)建設成本低。傳統(tǒng)預制廠規(guī)模較大,且設備均為購買,建設成本高達8 000萬元以上,一次性投入過高;游牧式預制廠只針對項目自身需求,其規(guī)模較小,且設備一般采用租賃的方式,建設成本一般在600萬元左右。
(3)運輸成本少。游牧式預制廠可以在項目就近建設,避免了傳統(tǒng)預制廠出現(xiàn)構(gòu)件長距離運輸問題,構(gòu)件的運輸費用幾乎可以忽略不計。
(4)整體運轉(zhuǎn)快。游牧式預制廠為企業(yè)自建,從構(gòu)件優(yōu)化到構(gòu)件生產(chǎn)和安裝的全過程,企業(yè)內(nèi)部信息溝通方便,減少信息不對稱所引發(fā)的各種矛盾,施工企業(yè)的現(xiàn)場安裝工作將更加有效,整體運作更加協(xié)調(diào)。
(5)政策鼓勵大。游牧式預制廠為建設項目自辦工程,不需要繳納高昂的增值稅,降低了建設成本,而傳統(tǒng)預制廠暫無此項鼓勵政策。
3.2 缺點
(1)生產(chǎn)效率低。相比傳統(tǒng)的預制廠,游牧式預制廠需要投入更多的人工進行生產(chǎn),其自動化生產(chǎn)水平低、管理模式粗放,相應的生產(chǎn)效率較低。
(2)回收利用低。根據(jù)本項目資料顯示可知,游牧式預制廠的機具、設備等回收利用率極低,不利于成本的攤銷。
(3)構(gòu)件類型少。受場地限制,游牧式預制廠規(guī)模較小,所生產(chǎn)的構(gòu)件種類較為單一,不能滿足大型項目中多種構(gòu)件類型并存的需求。
4 改進方向
游牧式綜合管廊預制廠雖然取得了初步的建設成果,但是其建設成本較高仍然是阻礙其大規(guī)模推廣應用的關(guān)鍵因素?;诖?,筆者將結(jié)合本項目,通過深入分析游牧式綜合管廊預制廠建設成本的結(jié)構(gòu),提出降低其建設成本的措施或改進意見,以期為后期游牧式綜合管廊預制廠的工程應用提供參考。
(1)提高預制廠鋼筋棚的回收利用率。通過本項目分析可知,預制廠鋼筋棚建設成本高,但其回收利用極低。在后續(xù)的游牧式預制廠建設中,可考慮采用周轉(zhuǎn)使用率較高的裝配式鋼結(jié)構(gòu)鋼筋棚,以降低鋼筋棚攤銷成本。
(2)提高管廊模具周轉(zhuǎn)次數(shù)。管廊模具的費用是總成本中占比最大的支出項,然而本項目管廊模具周轉(zhuǎn)次數(shù)極少,遠未達到其設計使用壽命,造成其攤銷成本高。根據(jù)文獻[5]可知,隨著管廊模具周轉(zhuǎn)次數(shù)的增加,其攤銷成本顯著降低(如圖5所示)。因此,提高管廊模具周轉(zhuǎn)次數(shù),是降低游牧式預制廠建設成本最有效的途徑。
5 結(jié)語
本文以南寧玉洞大道4標預制綜合管廊項目為例,分析了游牧式綜合管廊預制廠的建設及應用情況。游牧式預制廠可在項目就近建設,有效地解決了傳統(tǒng)預制廠中構(gòu)件長距離運輸而產(chǎn)生費用高的問題,同時游牧式預制廠具有占地面積小、建設成本低、整體運轉(zhuǎn)快等優(yōu)勢,加之國家政策大力扶持,具有很好的應用前景,未來有望漸漸取代傳統(tǒng)的預制廠,成為預制廠建設的主流方向。此外,針對本項目游牧式綜合管廊預制廠建設存在的問題,筆者提出了一些改進的方向,以期為該類工程的研究和應用提供參考和借鑒。
參 考 文 獻
[1]蔡國星.基于施工企業(yè)視角下的游牧式預制混凝土構(gòu)件廠關(guān)鍵成功因素研究[D].重慶:重慶大學,2016.
[2]蔣競進,涂曉.現(xiàn)場游牧式PC構(gòu)件廠的建設及應用[J].施工技術(shù),2016,45(10):42-44,90.
[3]劉亞男,郭志鑫,牛輝,等.大尺寸疊合板游牧式建造技術(shù)[J].施工技術(shù),2018,47(4):52-55.
[4]鄭劍彬.淺談游牧式構(gòu)件預制廠的規(guī)劃建設[J].福建建設科技,2017(6):59-60.
[5]王建軍,劉卓,鄧李堅,等.預制裝配式管廊建設成本分析與控制[J].中外公路,2018,38(6):194-196.
【基金項目】南寧市科學研究與技術(shù)開發(fā)計劃項目(項目編號:20193128)。
【作者簡介】梁厚燃,廣西路橋工程集團有限公司助理工程師。