新花水庫工程砂石料來源比選

程歡歡

（廣東省水利電力勘測設計研究院有限公司,廣東 廣州 510635）

砂石料作為水利工程建設中的主要材料,對工程造價有顯著的影響,因此在工程項目概（估）算編制工作中,通常會在地質(zhì)調(diào)查成果的基礎上對砂石料來源進行更詳細的技術(shù)經(jīng)濟比選,如果是線型工程或者工程點分散,則需要分別考慮各施工區(qū)域的砂石料來源和運輸距離。大中型水利工程往往建設工期較長,砂石料用量比較大,采用自采加工的方式會更經(jīng)濟,也有利于控制生產(chǎn)強度和生產(chǎn)成本。而中小型水利工程砂石料用量相對較少,施工單位自行開采加工存在程序復雜、性價比低等問題,在工程所在地附近購買成品可能存在運輸距離遠、供應量和供應價格無法控制等問題。因此,應根據(jù)工程實際情況進行對比,綜合考慮各項技術(shù)經(jīng)濟因素后確定[1]。本文通過對新花水庫工程砂石料來源比選,探討中小型水利工程砂石料來源比選的方法。

1 工程概況

新花水庫地處貴州省冊亨縣,位于南盤江左岸一級支流乃言河上游,是一座綜合利用水利工程,工程的主要任務是向下游沿河兩岸的村鎮(zhèn)及周邊農(nóng)村供水和農(nóng)業(yè)灌溉。工程內(nèi)容包括水源工程和供水灌溉工程。工程等別屬Ⅳ等,工程規(guī)模為?。?）型工程,主要建筑物大壩為堆石混凝土重力壩。

2 石料需求量計算

本工程石料主要包括混凝土粗細骨料、壩體填筑毛石料及級配砂碎石墊層料。根據(jù)土石方平衡,共計（含混凝土粗細骨料）需砂5.82 萬m3（成品方）,碎石6.32萬m3（成品方）,毛石10.37萬m3（成品方）,若自石料場開采加工取得,則自石料場開采石料約16.28萬m3。

3 自采料場和外購料場簡述

自采石料場位于丫他鎮(zhèn)板街村,距離壩址約25 km,料場面積廣,巖性為灰?guī)r,有用層厚而穩(wěn)定。巖層產(chǎn)狀近水平,石料場擬開采面積約為2萬m2。采用平行斷面法計算、平均厚度法復核,無用層體積5萬m3,有用層儲量約50 萬m3,滿足勘察儲量要求。料場的開采運輸條件較好,但運距較遠,綜合條件一般。

外購石料場位于冊亨縣城西北方向約4 km,距本工程壩址68 km,巖性為灰?guī)r,質(zhì)量及儲量滿足工程砼骨料需求[2]。

4 料場技術(shù)經(jīng)濟比選

大中型水利工程通常執(zhí)行水利部《水利工程設計概（估）算編制規(guī)定》（水總[2014]429號文）及其配套的《水利建筑工程概算定額》（水總[2002]116號文）進行計算,本工程位于貴州省,且屬于小型工程,因此可采用黔水建〔2012〕6號文《貴州省小型水利水電工程設計概（估）算編制規(guī)定（試行）》及其配套的《貴州省水利水電建筑工程概算定額（試行）》進行計算。貴州省水利定額相對于水利部頒定額,在砂石料加工工藝定額數(shù)量和程序上均較簡化,比如水利部頒定額制砂及制碎石定額有六-14～六-16共42條定額,而貴州省定額為八-24～八-27 共14 條定額,水利部頒定額砂石料加工定額單位為100 t成品,在使用時需要進行單位換算,而貴州省定額定額單位為100 m3成品堆方,在與運輸?shù)绕渌~一起使用時不需進行單位換算,更為簡便[3]。

4.1 自采砂石料工藝流程

根據(jù)施工組織設計方案,布置一個砂石加工系統(tǒng)承擔水源工程和供水灌溉工程混凝土骨料和級配砂碎石料的加工,該系統(tǒng)位于壩址附近,至大壩施工區(qū)平均距離約0.1 km,至灌溉工程施工區(qū)平均距離約15 km?？紤]到供水灌溉屬于線型工程,且砂石料用量較少,計算運輸費用時應將水源工程和供水灌溉工程分開考慮。

砂石加工系統(tǒng)依次布置粗碎、半成品料倉、預篩分、中碎、細碎制砂、篩分、石粉回收、2 個轉(zhuǎn)料倉、制砂和成品料倉。粗碎系統(tǒng)采用1 臺PE500×700 顎式破碎機,單機生產(chǎn)能力為44 t/h～80 t/h。中碎系統(tǒng)為1臺Φ600 圓錐式破碎機,單機生產(chǎn)能力為20 t/h～50 t/h。制砂采用1臺MBZ1224 棒磨機,生產(chǎn)能力為4.9 t/h～12.1 t/h。另配備各型給料機、除鐵器、振動篩、脫水篩、洗砂機及膠帶機輔助加工生產(chǎn)[4]。

砂石料開采加工流程見圖1。

圖1 砂石料加工工藝流程圖

4.2 自采砂石料工序單價

采用工序法計算自采砂石料單價,根據(jù)骨料加工工藝流程,分解成若干個工序,根據(jù)黔水建〔2012〕6號文《貴州省小型水利水電工程設計概（估）算編制規(guī)定（試行）》,工序單價的計算采用其配套的概算定額,僅計入直接費和材料價差。

（1）覆蓋層清除

根據(jù)地質(zhì)資料計算,石料場覆蓋層約6.51萬m3,采用74 kW推土機清除、集渣,2.0 m3挖掘機開挖,15 t自卸汽車運輸0.2 km。套相應定額計算可得,該工序單價9.55元/m3。

（2）原料開采、運輸

根據(jù)施工組織設計方案,75 mm潛孔鉆鉆孔深孔爆破,2 m3挖機裝配15 t自卸汽車運輸25 km至砂石料加工場破碎篩分。套相應定額計算可得,該工序單價40.96 元/m3成品碼方。

其中,毛石料開采完成后可直接運輸上壩,運輸距離25 km。

（3）簡易系統(tǒng)制砂、制碎石

根據(jù)工程施工組織設計,本工程采用同一套破碎系統(tǒng)同時生產(chǎn)砂和碎石,根據(jù)其生產(chǎn)能力,選用簡易系統(tǒng)制碎石和砂定額。經(jīng)計算,制碎石單價為77.79 元/m3成品堆方,制砂單價為104.22元/m3成品堆方。

（4）成品料運輸

砂石料篩分完成后運輸至混凝土拌合系統(tǒng),根據(jù)施工組織設計方案,樞紐工程混凝土拌和采用一臺型號2XJ3-1.00的拌和樓,灌區(qū)工程采用2臺0.4 m3移動式混凝土攪拌機,砂石料加工系統(tǒng)至樞紐工程拌和樓運輸距離0.1 km,至灌區(qū)工程平均運輸距離為15 km。經(jīng)計算,樞紐工程骨料運輸單價為1.37元/m3成品堆方,灌區(qū)工程骨料運輸單價為20.97 元/m3成品堆方。

（5）單價匯總

各工序單價列表匯總見表1。

表1 砂石料工序單價匯總表

4.3 自采砂石料單價計算

4.3.1 覆蓋層清除率

根據(jù)石料場開采計劃,覆蓋層清除量4.56萬m3,設計開采粗砂5.83萬m3,碎石6.32萬m3,塊石10.37萬m3,覆蓋層清除率=覆蓋層清除量/設計開采方量=4.56/（5.83+6.32+10.37）=20%。

4.3.2 毛石單價計算

根據(jù)施工工藝流程,毛石開采不需二次加工,根據(jù)表1,其單價計算步驟為：

（1）×20%+（6）+（7）=9.55×20%+32.68+32.96=67.55元/m3

4.3.3 粗骨料單價計算

樞紐區(qū)碎石單價計算公式為：

（1）×20%+（3）+（4）=9.55×20%+77.79+1.37=81.07元/m3

灌區(qū)碎石單價計算公式為：

（1）×20%+（3）+（5）=9.55×20%+77.79+20.97=100.67元/m3

4.3.4 細骨料單價計算

樞紐區(qū)粗砂單價計算公式為：

（1）×20%+（2）+（4）=9.55×20%+104.22+1.37=107.5元/m3

灌區(qū)粗砂單價計算公式為：

（1）×20%+（2）+（5）=9.55×20%+104.22+20.97=127.1元/m3

4.4 外購砂石料單價計算

外購石料場至樞紐工程平均運輸距離約為68 km,至灌區(qū)工程平均運輸距離約為58 km。經(jīng)詢價,該料場砂石料采購原價（除稅價）為砂68 元/m3,碎石65元/m3,塊石55元/m3,考慮運雜費為0.8 元/（t·km）,采購及保管費率為2%,砂石料綜合單價計算見表2。

表2 外購砂石料綜合單價計算表 單位：m3

4.5 料場比選

按照編制規(guī)定,套用上文計算出的自采砂石料單價計算工程造價,工程部分靜態(tài)總投資為17685.80萬元,套用上文計算出的外購砂石料單價計算工程造價,工程部分靜態(tài)總投資為18806.91萬元,比自采砂石料增加1121.11萬元?？紤]到外購砂石料不需考慮石料場和砂石料加工廠的臨時征地、水土保持、環(huán)境保護,計算專項部分投資共減少195.03 萬元。因此,對于本工程來說,自采砂石料在經(jīng)濟性上具備優(yōu)勢。

經(jīng)實地調(diào)查,并與建設單位溝通,石料場擬開采范圍內(nèi)不存在征地制約因素。另外,雖然外購石料場目前儲量及生產(chǎn)強度能夠滿足本工程要求,但是外業(yè)調(diào)查證實附近多個項目均在近期有開工計劃,外購砂石料原價容易受市場供求影響而波動,在本項目開工時石料供應及價格存在一定風險。因此,本工程砂石料擬自采加工獲取[5]。

本工程目前已開工建設,石料場自采加工也已有序進行,為工程進度和工程投資的控制提供了較好的保障。

5 結(jié)語

水利工程的砂石料來源選擇是一項復雜的工程,需要地質(zhì)、施工、征地、水保、環(huán)保、概算等多個專業(yè)的配合,根據(jù)施工現(xiàn)場情況及進度要求綜合考慮后選擇適宜的方式獲取,以更好地控制工程造價。