李新春,何世兵,張超

(重慶市建筑科學(xué)研究院,重慶 400016)

0 引言

文獻(xiàn)研究結(jié)果表明,與傳統(tǒng)建造方式相比,裝配式建筑可節(jié)約人工40%,節(jié)水70%以上,節(jié)能35%,節(jié)材20%,節(jié)地20%[1],且裝配施工進(jìn)度快,施工易于管理,對(duì)周邊環(huán)境影響小,故近年來(lái)國(guó)家、地方政府出臺(tái)了一系列政策來(lái)鼓勵(lì)和推廣裝配式建筑.發(fā)展裝配式建筑勢(shì)在必行,但受規(guī)模、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等因素的影響,裝配式建筑成本較現(xiàn)澆要高出200~400元/m2[2],必須從根本上降低裝配式建筑的成本,使其經(jīng)濟(jì)性更優(yōu),利潤(rùn)空間更大,才能真正得以發(fā)展普及.

裝配式建筑工程的建造成本與傳統(tǒng)建造方式的成本構(gòu)成相似,主要包括分部分項(xiàng)工程費(fèi)、措施項(xiàng)目費(fèi)、規(guī)費(fèi)和稅金.裝配式建筑的特點(diǎn)是建筑物的大量構(gòu)件是在工廠預(yù)制而成,其成本主要考慮模具制作費(fèi)、攤銷費(fèi)、構(gòu)件運(yùn)輸費(fèi)、倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)、現(xiàn)場(chǎng)安裝費(fèi)等,其中,構(gòu)件的運(yùn)輸成本是重要的影響因素[3],因此裝配式建筑的成本項(xiàng)目與現(xiàn)澆式建筑的成本項(xiàng)目存在較大差異.以預(yù)制夾芯保溫外墻板為例,目前大部分地區(qū)的預(yù)制構(gòu)件價(jià)格在2500~3500元/m3之間,以預(yù)制率40%的項(xiàng)目為例,折合建筑平米的價(jià)格約為500元/m2,預(yù)制構(gòu)件從生產(chǎn)工廠運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)的費(fèi)用(水平運(yùn)輸費(fèi))約占總價(jià)的8%.此外,以預(yù)制率50%的項(xiàng)目為例,預(yù)制構(gòu)件的吊裝費(fèi)用約為300元/m2左右(主要是構(gòu)件垂直運(yùn)輸費(fèi)、構(gòu)件安裝費(fèi)).因此,裝配式建筑工程運(yùn)輸費(fèi)(含運(yùn)輸機(jī)械費(fèi)、人工費(fèi))直接影響著工程的整體成本投入,減少預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸費(fèi),在降低總成本方面有著較大的挖掘空間[4].

文獻(xiàn)[5]通過(guò)結(jié)合實(shí)例就裝配式構(gòu)件和部品的制作成本、運(yùn)輸成本以及現(xiàn)場(chǎng)安裝成本對(duì)建造成本進(jìn)行核算,得到裝配式建筑的單位面積造價(jià),并與現(xiàn)澆建造方式單位面積造價(jià)進(jìn)行了對(duì)比.結(jié)果表明,雖然裝配式建筑能夠減少現(xiàn)場(chǎng)混凝土的澆筑量、內(nèi)墻抹灰工程量以及砌筑工程量,但是預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)和安裝成本卻大大增加,導(dǎo)致裝配式建筑的建造成本高于現(xiàn)澆方式的建造成本.

1 預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸費(fèi)剖析

從運(yùn)輸?shù)目臻g性及所使用的機(jī)械設(shè)備來(lái)劃分,裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件的運(yùn)輸可以劃分為預(yù)制場(chǎng)到擬建場(chǎng)地的水平運(yùn)輸和從地面提升至安裝標(biāo)高的垂直運(yùn)輸,無(wú)論哪種方式,影響裝配式建筑構(gòu)建的運(yùn)輸費(fèi)用主要有運(yùn)輸距離、人工費(fèi)、運(yùn)輸設(shè)備價(jià)格、裝配效率等費(fèi)用要素組成[6],因而,本文將對(duì)此展開討論.

1.1 水平運(yùn)輸費(fèi)影響因素及現(xiàn)狀

預(yù)制構(gòu)件的水平運(yùn)輸費(fèi)主要包括預(yù)制構(gòu)件從工廠運(yùn)輸至工地的運(yùn)費(fèi)和施工場(chǎng)地內(nèi)的二次搬運(yùn)費(fèi),水平運(yùn)輸費(fèi)占構(gòu)件總銷售價(jià)格的3.87%~8.40%[7]. 運(yùn)輸費(fèi)中主要是運(yùn)輸機(jī)械費(fèi),人工費(fèi)所占比例較小,目前水平運(yùn)輸常用的機(jī)械為現(xiàn)有普通貨車,水平運(yùn)輸費(fèi)現(xiàn)狀水平及影響因素分述如下:

(1)運(yùn)輸車輛售價(jià)或租賃價(jià)格

目前,重慶地區(qū)常見運(yùn)輸車輛的基本參數(shù)及價(jià)格如表1所示.

(2)運(yùn)輸距離

根據(jù)第(1)節(jié)可知,運(yùn)輸車輛計(jì)費(fèi)單位通常與距離有關(guān),距離越遠(yuǎn),則所花費(fèi)的運(yùn)輸費(fèi)總額就會(huì)越多.從運(yùn)距來(lái)看,50~100km可半天往返,100~300km可一天往返,300~500km需要一天半往返.預(yù)制構(gòu)件經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸半徑是半天往返.目前由于裝配式建筑尚未形成較大規(guī)模,預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠較少,加之沒有使得構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化,大家分工協(xié)作不足,裝配式建筑所需要的預(yù)制構(gòu)件普遍分散較遠(yuǎn).雖然大型企業(yè)已經(jīng)形成自己的PC構(gòu)件生產(chǎn)場(chǎng)地,但是由于項(xiàng)目的單件性、固定性,還是很難確保施工現(xiàn)場(chǎng)與構(gòu)件制作現(xiàn)場(chǎng)保持比較經(jīng)濟(jì)的距離.

(3)運(yùn)輸效率

從目前施工方式來(lái)看,現(xiàn)在的項(xiàng)目都是一層一層吊裝的,為此運(yùn)輸時(shí)是將墻板、樓板、樓梯等一起運(yùn).我國(guó)裝配式建筑發(fā)展起步較晚,目前尚未形成完善的配套體系,在運(yùn)輸預(yù)制構(gòu)件時(shí)尚無(wú)專用運(yùn)輸車輛,而是使用現(xiàn)有的運(yùn)輸車輛.為避免損壞,單車裝運(yùn)構(gòu)件數(shù)量少,且裝卸時(shí)需匹配其他吊運(yùn)設(shè)備,效率較低,造成總運(yùn)輸費(fèi)及運(yùn)輸時(shí)間增加,進(jìn)而將影響工程成本和工期.

表1 常見運(yùn)輸貨車基本參數(shù)匯總表

對(duì)預(yù)制構(gòu)件水平運(yùn)輸費(fèi)用進(jìn)行簡(jiǎn)單綜合分析.假定:運(yùn)輸車輛采用普通的半掛車,車輛購(gòu)置費(fèi)用取45萬(wàn)元,報(bào)廢公里數(shù)取50萬(wàn)km;車輛自重6t,額定載重量30t;車輛油耗為40 L/100km,現(xiàn)行柴油價(jià)格約為6.5元/L;車輛日常維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用為50元/km;過(guò)路費(fèi)按0.06元/噸/km,考慮收費(fèi)隧道調(diào)整系數(shù)取1.05.如單次運(yùn)輸構(gòu)件種類為25t,運(yùn)輸距離為50km的水平運(yùn)輸費(fèi)用為307.3元/m3,預(yù)制構(gòu)件平均價(jià)格取3000元/m3,預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸費(fèi)用占比為10.24%;運(yùn)輸距離為100km的水平運(yùn)輸費(fèi)用為584.5元/m3,占預(yù)制構(gòu)件綜合價(jià)格的比例為19.5%.

1.2 垂直運(yùn)輸費(fèi)影響因素及現(xiàn)狀

與傳統(tǒng)建造方式相比,裝配式建筑需要垂直運(yùn)輸?shù)目傊亓恳鄶?shù)倍,垂直運(yùn)輸使用較為普遍的機(jī)械是塔機(jī)和汽車吊.垂直運(yùn)輸費(fèi)同樣以機(jī)械費(fèi)為主,其現(xiàn)狀水平及主要影響因素如下:

(1)機(jī)械售價(jià)或租賃價(jià)格

結(jié)合重慶地區(qū)市場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)研,獲知目前塔機(jī)和汽車吊的相關(guān)技術(shù)參數(shù)和經(jīng)濟(jì)參數(shù)如表2、表3所示.

(2)吊裝機(jī)械選擇

根據(jù)前文可知,不同規(guī)格的機(jī)械售價(jià)及租賃費(fèi)用相差較大,現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地情況及單個(gè)預(yù)制構(gòu)件的最大重量等因素,通過(guò)綜合分析選擇剛好能夠滿足吊裝要求的機(jī)械.比如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)體系,預(yù)制鋼筋混凝土構(gòu)件重量一般在3.5~5t,5~10t也比較常見,甚至有10t以上重量的構(gòu)件,所以一般需要選用200~400tm(噸米)的大中型塔機(jī),要求40m工作幅度處至少能夠吊載8t.

(3)吊裝效率

與現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)相比,裝配式結(jié)構(gòu)垂直運(yùn)輸工作量大幅增加,由于垂直運(yùn)輸與現(xiàn)場(chǎng)安裝工作直接配合使用,所以裝配式結(jié)構(gòu)施工不僅要求運(yùn)輸機(jī)械起重能力大,還要求吊裝精度高,制動(dòng)可靠并具有良好的慢就位功能,操作更加靈敏,吊物防搖擺,智能化,這些都會(huì)直接影響到垂直運(yùn)輸?shù)男?進(jìn)而影響運(yùn)輸成本.除此之外,還受吊裝工人熟練程度影響,人員待遇較高,安裝時(shí)間延遲通常會(huì)導(dǎo)致工期延長(zhǎng).

表2 塔機(jī)基本參數(shù)匯總表

表3 汽車吊基本參數(shù)匯總表

2 降低預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸費(fèi)的措施

根據(jù)上述水平運(yùn)輸費(fèi)和垂直運(yùn)輸費(fèi)的影響因素,結(jié)合當(dāng)前裝配式建筑發(fā)展?fàn)顩r及行業(yè)發(fā)展規(guī)模,對(duì)于降低裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸提出以下幾點(diǎn)措施.

(1)合理布置預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠,推行標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制構(gòu)件

施工場(chǎng)地距離預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠越近,相應(yīng)的運(yùn)輸費(fèi)用就會(huì)越低,但考慮到社會(huì)總體經(jīng)濟(jì)效益和資源配置,預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠不會(huì)無(wú)限增加,新建裝配建筑的數(shù)量會(huì)遠(yuǎn)大于預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠的建設(shè)數(shù)量.研究表明,一座標(biāo)準(zhǔn)的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠其功能可輻射周圍30km的范圍,這樣既能使水平運(yùn)輸費(fèi)保持在較低水平又能使預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠獲得較好的收益.

合理的安排和布置預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠的地理位置,盡量使用標(biāo)準(zhǔn)化構(gòu)件,各生產(chǎn)廠間能互通有無(wú),提升規(guī)模效應(yīng),充分發(fā)揮市場(chǎng)調(diào)節(jié)機(jī)制,大家分工配合,提升大家整體的規(guī)模效應(yīng),還能降低材料的生產(chǎn)成本,帶動(dòng)相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,讓裝配式建筑工程所需要的資源都能聚集到一起[8],從而最大化地減少成本投入.

(2)研發(fā)專用運(yùn)輸機(jī)械,改善配置結(jié)構(gòu)

針對(duì)裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件大型、易破損的特點(diǎn),應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)運(yùn)輸車輛進(jìn)行改進(jìn),研發(fā)配套的構(gòu)件和方法,增加車輛裝載量,在車輛上增設(shè)隔振減振及其他保護(hù)設(shè)施,避免構(gòu)件在運(yùn)輸裝卸過(guò)程中的破損,根據(jù)預(yù)制構(gòu)件的不同種類及尺寸和質(zhì)量,選擇合適的運(yùn)輸車輛.比如,"三一筑工"研制的三一預(yù)制件專用運(yùn)輸車,具有運(yùn)輸能力強(qiáng),安全可靠等優(yōu)點(diǎn),而且經(jīng)濟(jì)效益好,成本投入相同的情況下,專用運(yùn)輸車?yán)麧?rùn)可達(dá)傳統(tǒng)普通平板車的3~5倍.

同時(shí),吊裝設(shè)備的精度、操作靈密度、防搖擺等均應(yīng)逐步進(jìn)行技術(shù)改進(jìn),減少安裝所用人工及時(shí)間,提高運(yùn)輸安裝效率.

此外,裝配式建筑推動(dòng)了運(yùn)輸車輛和塔機(jī)需求結(jié)構(gòu)的改變,中大型車輛、起重機(jī)的需求明顯增加.對(duì)于塔機(jī),這種趨勢(shì)2017年已經(jīng)形成,進(jìn)入2018年,200tm至 400tm級(jí)別塔機(jī)更是需求大增.適用于裝配式建筑施工的塔機(jī)目前市場(chǎng)保有量大約在2萬(wàn)臺(tái),按照2020年全國(guó)裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到15%以上的要求,預(yù)計(jì)到2020年國(guó)內(nèi)大型塔式起重機(jī)需求量至少要增加到5萬(wàn)臺(tái)左右,平均每年需新增塔機(jī)10000臺(tái)左右[9].而125tm以下的小塔機(jī)將會(huì)出現(xiàn)過(guò)剩,只是不同區(qū)域裝配式建筑發(fā)展程度不同,使得這種情況出現(xiàn)的時(shí)間早晚有差異,機(jī)械租賃公司和自有公司可逐步進(jìn)行調(diào)整,改善配置結(jié)構(gòu),順應(yīng)市場(chǎng)需求,盡快適應(yīng)裝配式建筑的發(fā)展.

(3)做好組織工作,提高技術(shù)水平

預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸前應(yīng)規(guī)劃運(yùn)輸線路,對(duì)運(yùn)輸路線進(jìn)行實(shí)地考察,重點(diǎn)調(diào)查道路、橋梁、限高、限寬、限載等情況,并與當(dāng)?shù)亟还懿块T溝通,確定運(yùn)輸路線.針對(duì)構(gòu)件在運(yùn)輸過(guò)程中可能發(fā)生交通安全、機(jī)械傷害事故,材料堆放不穩(wěn)可能導(dǎo)致坍塌、物體打擊事故,施工總承包單位應(yīng)編制運(yùn)輸方案及應(yīng)急預(yù)案.做好現(xiàn)場(chǎng)堆放布局,與現(xiàn)場(chǎng)充分溝通、互相良好配合,同時(shí)對(duì)預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行科學(xué)編號(hào)和擺放,在節(jié)約使用堆場(chǎng)的同時(shí)要方便使用,盡量將構(gòu)件平放或立放,減少二次搬運(yùn).

預(yù)制構(gòu)件安裝是裝配式建筑施工過(guò)程中非常重要的一環(huán),安裝需與垂直吊運(yùn)配合完成,該步驟對(duì)成本造成的影響較大.采取分段流水施工方法實(shí)現(xiàn)多條線路同時(shí)工作,有針對(duì)地對(duì)吊裝技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化,在構(gòu)件安裝過(guò)程中確?？焖贉?zhǔn)確地將構(gòu)件固定在預(yù)定位置,提高安裝效率,將使成本大大降低.

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)前述對(duì)裝配式建筑運(yùn)輸費(fèi)用構(gòu)成及現(xiàn)狀影響因素進(jìn)行剖析,提出了降低裝配式建筑預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸成本的相應(yīng)措施.分析發(fā)現(xiàn)在降低裝配式建筑建造成本方面,采取措施減少預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸費(fèi)將是切實(shí)可行的路徑,為此我們提出如下建議:

(1)政府發(fā)揮宏觀調(diào)控作用,在預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠選址方面給予合理規(guī)劃布局,積極在行業(yè)內(nèi)推行構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化;

(2)企業(yè)根據(jù)市場(chǎng)需求,積極調(diào)整自有設(shè)備配置結(jié)構(gòu),并根據(jù)預(yù)制構(gòu)件運(yùn)輸特點(diǎn),對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造或研發(fā),提高運(yùn)輸、裝配的效率;

(3)總承包單位或業(yè)主單位培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才,做好組織協(xié)調(diào)工作;積累工程經(jīng)驗(yàn),編寫先進(jìn)工法,提高施工總體水平.