Марка | Наименование | Кол-во | Масса, кг | |
Един. | Общая | |||
П-4 | Балка | 4 | 1970 | 7880 |
... | ... | ... | ... | ... |
Итого: | 43900 |
Объемы работ СВСиУ из неинвентарных конструкций вычисляют по их геометрическим размерам, назначаемым эскизно. Массы стандартных прокатных профилей металлоконструкций берут по соответствующим сортаментам.
Стоимость строительства в каждом варианте складывается из двух основных частей: стоимости производства работ (рабочая сила, эксплуатация машин и др.) и стоимости СВСиУ (материалы + производство работ).
Стоимость производства работ определяется перемножением объема основной конструкции пролетного строения на единичную расценку, взятую из таблицы прил. 1.
Стоимость СВСиУ определяется суммированием произведений объемов вспомогательных работ на соответствующие единичные расценки, также приведенные в прил. 1.
|
|
Заметим, что в случае применения инвентарных конструкций учитывается стоимость их аренды, зависящая от времени использования данных конструкций на объекте. Первоначально это время неизвестно и может быть установлено только в результате составления календарных графиков строительства по вариантам (см. ниже). Поэтому стоимость по каждому варианту окончательно можно установить только после определения продолжительности строительства.
Опыт руководства курсовым проектированием показывает, что студенты нередко совершают две ошибки.
Первая из них состоит в стремлении оценить стоимость всего объекта, включающего опоры, пролетные строения и их сооружение. Поэтому еще раз напоминаем, что в данном случае мы не занимаемся составлением сметы. В задачу экономической оценки вариантов входит определение сравнительной себестоимости и только для пролетных строений. Причем учитываются лишь объемы работ, которые имеют различия по вариантам.
Вторая ошибка состоит в стремлении к скрупулезному подсчету объемов и стоимостей работ, вплоть до третьего знака после запятой. Но следует иметь в виду, что варианты разрабатываются эскизно и объемы работ определяются приближенно. К тому же в прил. 1 приведены усредненные и укрупненные расценки. Поэтому относиться к стоимостным показателям нужно как к приближенным оценкам.
|
|
Продолжительность строительства. На первый взгляд, сравнение вариантов технологии возведения пролетных строений по этому критерию можно было бы произвести очень просто – достаточно сопоставить варианты по производительности работ или трудозатратам.
Однако такой подход приемлем лишь в первом приближении, так как он не отражает объективной взаимосвязи процессов строительства объекта. Дело в том, что не во всяком варианте сооружение пролетного строения возможно вести непрерывно. Это процесс зависит от общей организации работ на объекте: определяется направлением развития потоков (с одного берега или с двух берегов), совмещением работ во времени, последовательностью и темпами возведения опор, вспомогательных сооружений, ограничивается сезонностью работ, возможностью их ведения в периоды паводка и ледохода, другими местными условиями строительства.
Поэтому достоверным методом определения продолжительности работ по вариантам является составление для каждого из них графика строительства моста, на котором были бы отражены указанные выше условия.
При составлении календарных графиков в этом курсовом проекте также нередко возникают недоразумения. В отличие от организации строительства, разрабатываемой в курсовом проекте по ОПУСМ, календарное планирование здесь не является самоцелью. Графики составляются только для сравнения вариантов и являются эскизными. Не нужно стремиться к излишней подробности в наборе работ, на графиках достаточно отражать только укрупненные работы: подготовительные работы; сооружение опор; возведение пролетных строений по пролетам; сооружение и разборка крупных СВСиУ; устройство мостового полотна; укрепление конусов; заключительные работы.
График составляется в упрощенной линейной форме (см. пример в табл. 4). На оси ординат графика выписываются виды работ с их характеристиками (трудозатратами и составом исполнителей), а на оси абсцисс – принятые календарные единицы времени. На сетку графика наносятся отрезки горизонтальных линий, отображающие последовательность и сроки выполнения каждого вида работ. Над каждым отрезком указывается состав звена и число смен по соответствующей работе. Под сеткой графика выписывается общая потребность в рабочих на каждый отрезок времени.
Таблица 4
График производства работ по варианту …
Наименование | Трудо- затраты | Состав звена, | Число смен | Продол- житель- | Годы и месяцы | ||||
работ | Vi pi, чел.-дн | чел. | ность, дни | III | IV | V | VI | … | |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | … |
Подготовиельные работы | 1500 | 20 | 2 | 56 | 20 | –2 | |||
... Опора №5 ... . . . | 340 . . . | 9 | 2 | 37 | 9–2 | . . . | |||
S = Тр | – | – | Число рабочих: | 40 | 40 | 58 | … |
Примечание: в табл.4 штриховкой выделен период паводка и ледохода.
Время начала работ может быть указано в задании на курсовой проект, а может приниматься самим студентом. При этом следует исходить из того, что развертывание работ (мобилизация) на стройке реально начинается после проведения подрядных торгов и контрактной кампании обычно весной – с февраля по апрель. Желательно окончание подготовительных работ приурочивать к концу паводка на реке с тем, чтобы сразу выйти на акваторию для строительства опор. Но в этот период можно начинать и работы на объектах, расположенных на берегах: устоях, стапелях, сборочных опорах и т.п.
|
|
Прежде чем строить график, по оси абсцисс которого откладываются календарные годы и месяцы, нужно приблизительно знать общий срок строительства, т.е. число клеточек графика. При этом можно брать в качестве ориентира нормативные сроки строительства мостов по СНиП 1.04.03-85 [20], указанные в прил. 2.
Впрочем, вовсе не следует стремиться во что бы-то ни стало «подогнать» все графики под норматив, да и это лишено смысла. Согласно СНиП 1.04.03-85 сроки строительства мостов при наличии усложняющих условий определяются именно по графикам, и в данном случае для каждого варианта график будет индивидуальным (различие может составлять даже несколько месяцев).
На сетку графика наносят и заштриховывают периоды паводка и ледохода (для северо-западных условий России – обычно апрель–май) и ледостава (обычно ноябрь). В эти периоды производство работ на акватории реки затруднено или невозможно, что должно учитываться за счет перерывов в выполнении работ («ожиданий»).
Продолжительность i -й работы рассчитывают по формуле
, (1)
где Vi – объем работы; pi – единичные трудозатраты на выполнение работы; ni – состав звена; si – количество смен в сутки; Кк – коэффициент перехода от чистого времени выполнения работы к календарному времени, Кк»1,5. Единичные трудозатраты и состав звена рабочих принимают для соответствующих видов работ по таблице прил. 3.
Количество рабочих смен в сутки принимается в зависимости от специфики работ:
* для подготовительных и заключительных работ – 1–2 смены;
|
|
* для свайных работ – 2–3 смены;
* для монтажных работ – 1–2 смены;
* для бетонных работ – 3 смены.
В состав работы может входить несколько технологических процессов. Например, сооружение фундамента опоры состоит из погружения свай, бетонирования ростверка, погружения и извлечения шпунта, разработки грунта, укладки подводного бетона. В этом случае продолжительность выполнения процессов и их трудозатраты суммируют, указывая в соответствующей графе табл. 4 итоговые значения. При этом указывают состав звена по максимуму из отдельных процессов и соответствующее ему число смен.
При определении продолжительности бетонных работ необходимо учитывать технологические перерывы на выдержку и уход за бетоном.
Трудозатраты производства работ. Данный показатель определяется суммированием данных графы 2 графика производства работ по варианту (см. табл. 4). Кроме того критерием эффективности технологии может служить также максимальная численность рабочих на строительстве, которая берется наибольшей из всех значений, указанных под сеткой графика.
3.3. Выбор оптимального решения
Определив значения показателей оценки эффективности вариантов, составляют критериальную матрицу (общий вид которой показан в табл. 5).
Таблица 5
Показатели вариантов организационно-технологических схем
№№ вариантов | Стоимость стр-ва, тыс. руб. | Продолжительность стр-ва, мес. | Трудозатраты, тыс. чел.-дн | Численность рабочих, чел. |
1 | С1 | Т1 | Тр1 | Чр1 |
2 | С2 | Т2 | Тр2 | Чр2 |
3 | С3 | Т3 | Тр3 | Чр3 |
В данной задаче все критерии имеют формальный вид и все устремляются к минимуму.
Если студент в результате получит вариант, для которого значения всех критериев минимальны, пусть считает, что ему крупно повезло – этот вариант и является глобально оптимальным.
Но в многокритериальной ситуации, как правило, не существует единственного варианта, являющегося наилучшим по всем сравниваемым показателям. В таком случае сложно отдать предпочтение какому-либо одному варианту.
Выход возможен, в частности, в замене многокритериальной задачи на оценку вариантов по одному критерию, который проектировщик считает наиболее важным. В качестве такого кpитеpия можно рассматривать стоимость строительства моста. Но следует иметь в виду, что при этом из поля зpения выпадают дpугие, может быть также немаловажные, качества проектируемого объекта. Для заказчика решающим может оказаться продолжительность производства работ, а для подрядчика важным является экономия затрат труда.
Следует иметь в виду также, что рассматриваются организационно-технологические системы, подверженные влиянию дестабилизирующих факторов и в силу этого рассматриваемые как сложные вероятностные (стохастические) системы (см. [1]). Поэтому нормальным для проектируемого объекта всегда будет «возмущенный» процесс, характеризуемый вероятностными оценками.
Исследования вероятностных свойств производственных систем в строительстве мостов свидетельствуют, что реальные значения показателей в одних и тех же условиях могут иметь значительные колебания. Следовательно, при использовании строго фиксированных (детерминированных) значений упомянутых показателей проектировщик, как это ни парадоксально, получает весьма неточные оценки, что отнюдь не способствует правильному выбору решения.
Многокритериальный подход в наибольшей степени отвечает реальной ситуации принятия проектных решений. Его задача сводится к поиску компромисса между противоречивыми оценками вариантов при одновременном учете различных показателей проекта. Существует целый ряд методов многокритериальной оценки и принятия решений (см. [7], [8]).
Выход из рассмотренной многокритериальной ситуации возможен, в частности, на основе выбора компромиссного решения объекта, т.е. такого решения, при котором ищут некую «золотую середину» между значениями нескольких критериев оценки.
Пример 3. Для трех вариантов организационно-технологических схем возведения пролетных строений получены значения показателей оценки, указанные в табл. 6.
Таблица 6
Показатели вариантов организационно-технологических схем
№№ вариантов | Стоимость стр-ва, тыс. руб. | Продолжительность стр-ва, мес. | Трудозатраты, тыс. чел.-дн | Численность рабочих, чел. |
1 | 1345,6 | 15 | 17,9 | 68 |
2 | 1432,8 | 12,5 | 16,5 | 63 |
3 | 1351,9 | 13 | 16,7 | 65 |
Здесь по экономическому критерию формально лучшим является вариант 1, по организационно-технологическим критериям – вариант 2 (в табл. 6 выделены). Какому же варианту следует отдать предпочтение, если все показатели учитываются одновременно и все равноценны?
Заметим, что все показатели варианта 3 имеют значения, худшие, чем для вариантов 1 и 2. Но при внимательном взгляде на данные табл. 6 приходим к выводу о том, что они не столь уж существенно (до 4 %) превышают наилучшие значения критериев. Памятуя о том, что рассматриваемые показатели являются приближенными вероятностными оценками, с полным правом можем принять в качестве оптимального вариант 3 – как практически наилучший по всем критериям.
Если же проектировщик затрудняется в выборе решения, т.е. ситуация еще сложнее, чем представленная в примере 3, на помощь можно привлечь метод, состоящий во введении дополнительных критериев оценки вариантов. В частности, может использоваться широко известный в технике критерий приведенных затрат.
Приведенные затраты для каждого варианта определяют по формуле
П i = C i + Ен K i, (2)
где C i – себестоимость строительно-монтажных работ; Ен – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений (в плановой экономике принимали для строительной отрасли в целом Ен=0,12, в рыночных условиях коэффициент Ен индивидуален для каждой строительной фирмы); K i – капиталовложения в производственные фонды строительной организации.
Капитальные вложения K i в производственные фонды строительной организации по сравниваемым вариантам оцениваются только по изменяющейся активной части основных фондов (машины), стоимость которых Фопределяется с учетом времени пребывания машин на строительной площадке по формуле
(3)
где См j – инвентарно-расчетная стоимость j -й машины; t м j – продолжительность работы j -й машины на объекте; t г j – годовая продолжительность работы машины по нормативу; m – число машин в комплекте.
В нашем случае (при рассмотрении вариантов монтажа пролетных строений) обычно используются грузоподъемные краны разного типа. Значения t м j для них берут из календарного графика, а См j и t г j – по таблице прил. 4.
В противоречивой многокритериальной ситуации дополнительный критерий приведенных затрат условно может рассматриваться как своего рода «третейский судия», решение которого является окончательным.
Далее рассмотрим конкретный пример оценки и выбора оптимального варианта организационно-технологической схемы.
Пример 4. Произведем технико-экономическую оценку, сравнение вариантов и выберем оптимальный вариант организационно-технологической схемы возведения пролетных строений железобетонного моста из примера 1.
В курсовом проекте железобетонного моста был принят вариант II (см. рис. 6). Прежде всего подсчитатем объемы основных работ для этого варианта (табл. 7).
Таблица 7