2.3. Влияние условий производства работ на экономическую эффективность свайно-бурового производства

Особенности технологии ударно-канатного бурения в вечномерзлом грунте исследовались в процессе бурения 69 скважин на строительстве промышленных объектов и мостов в Якутске, Магадане, Верхней Амге и Норильске.

Все данные заносились в журналы, выполненные в табличной форме. Хронометраж операций производился с точностью до 5 сек.

Замер глубины производился с помощью предварительно обмерянного бурового снаряда и размеченного рабочего троса. Температура технической воды измерялась каждый раз перед ее заливкой в скважину. Полученные данные обрабатывались и представлялись в виде графиков, которые в сочетании с таблицами и фотографиями использовались для анализа факторов, влияющих на показатели производства свайных работ в суровых климатических условиях. С их помощью устанавливалась величина скорости бурения в разных слоях грунта, поведение стенок скважин при различном опережении бурения, влияние температуры технической воды на скорость осаживания, затраты времени на различные операции и т. д.

Обработка данных, касающихся коэффициента приработки (КПР=dСК/dСП), позволила найти эмпирическую зависимость коэффициента приработка от температуры технической воды и льдистости при постоянном расходе воды (0,13–0,2 м/поч. м). Для песчаных грунтов и крупнообломочных грунтов с песчаным заполнителем:

Для глинистых грунтов и крупнообломочных грунтов с глинистым

dСП – длина лезвия долота.

Вывод: Оптимальный режим ударно-канатного бурения, обеспечивающий наибольшую техническую скорость проходки и высокое качество работ, может быть определен только при правильной оценке степени буримости вечномерзлого грунта. Параметры бурового оборудования и режима бурения при проходке крупнообломочных вечномерзлых грунтов с включением валунов и скальных прослоек должны подбираться по степени крепость соответствующих включений.

Режим бурения в мелкодисперсных и крупнообломочных мерзлых грунтах следует назначать в зависимости от вида грунта и процентного содержания крупнообломочных включений. Производительность погружения свай бурообсадным способом определяется скоростью осаживания сваи, которая, в свою очередь, зависит от принятой технологии бурения. Технология же бурения принимается в зависимости от вида грунта, его температуры, глубины бурения скважины, формы и длины сваи и т. д.

57

Рассмотрим влияние факторов на производство свайных работ на примере погружения свай на мосту через р. Сетесьму и через р. Амгу в Магаданской области. Двенадцать опытных свай были подразделены на 3 группы: две сваи устанавливались как буроопускные (I группа), четыре сваи погружались бурообсадным способом после проходки скважин на глубину 3,7 м. (II группа), остальные – также погружением бурообсадным способом, но после проходки скважины на глубину в среднем

(20 шт.), II и III группы – бурообсадные типовые трубчатые сваи диаметром 600 мм (2 шт.). Результаты опытного погружения свай, полученные на этом объекте, представлены в таблице 2.13.

Таблица 2.13. Показатели производительности и скорости погружения свай

П – производительность погружения свай, м/ч. VM – механическая скорость бурения, м/ч.

Установлено, что средняя механическая скорость бурения скважин под сваи I группы составила VM = 0,26 м/ч, а техническая скорость их бурения с учетом удельных затрат времени на установку призматических свай – VT = 0,17 м/ч. Те же параметры для свай II-й группы составили:

VM = 0,62 м/ч – в верхнем талом слое грунта;

VM = 0,1 м/ч – в вечномерзлом галечно-гравелистом грунте до установки сваи;

VM = 0, 22 м/ч – после установки сваи;

VT = 0,09 м/ч – при бурении вечномерзлых грунтов до установки сваи;

VT = 0,17 м/ч – при бурении через полость скважины.

Средняя механическая скорость бурения скважин под сваи III группы составила:

при бурении в мерзлоте до установки сваи – VM = 0,13 м/ч, VT =

0,11 м/ч;

при бурении в мерзлоте после установки сваи – VM=0,4 м/ч,

VT=0,12 м/ч;

в талом грунте – VM = 0,44 м/ч.

58

Полученные результаты показывают, что VM зависит от вида грунта и диаметра свай.

Доля затрат труда на буровые работы при бурообсадном способе составляет около 70% общей продолжительности погружения свай. В связи с этим эффективность погружения свай бурообсадным способом в значительной степени зависит от оптимальности выбранного режима бурения.

Механическая скорость бурения при бурообсадном способе, как установлено, больше механической скорости обычного канатно- ударного бурения скважин в среднем в 1,4 раза. Это отношение в зависимости от грунтовых условий, величины диаметра сваи, толщины стружки срезаемого грунта и других технологических параметров, которые указаны выше, колеблется от 1,25 до 3.

Во время опытных работ при бурении столб воды и шлама в скважине выдерживался в постоянных пределах: на первом мосту от 0,8 до 1,5 м; на втором – от 1,2 до 1,6 м. В ходе экспериментальных работ была отмечена взаимосвязь механической скорости бурения с продолжительностью желонирования.

При сравнении обычного бурения и бурения через полость сваи оказалось: у свай II-й группы интенсивность желонирования – 0,216 ч/м, а III – й – 0,185 ч/м. Эти же величины при бурении через полость свай соответственно оказалась равной 0,270 и 0,193 ч/м. Имеющаяся разница между величинами интенсивности желонирования II- й и III-й групп свай зависит от степени разработки диаметра забоя скважины непосредственно во время бурения. Она, как выяснилось в дальнейшем, зависит в свою очередь от температуры технической воды (tВ). Известно, что при постоянном значении TB режим желонирования определяет в основном режим бурения.

В связи с тем, что указанные выше факторы при производстве работ действуют, как правило, совместно, каждый фактор в отдельности учесть не представляется возможным и влияние их на интенсивность работ следует учитывать совместно.

Из приведенных выше результатов видно, как взаимосвязаны факторы, влияющие на производство работ. Понятно, что без того или иного фактора определить эффективность того или иного метода производства свайных работ невозможно. Для решения задачи мы должны создать модель, которая будет заключать в себе все факторы, влияющие на производство свайных работ, в зависимости от тех или иных условий производства работ или от метода их выполнения. Модель должна заключать в себе как технологические, так и экономические факторы влияния на производство работ. Под технологическими факторами мы будем понимать все факторы, перечисленные выше, а под экономическими – себестоимость, трудоемкость и дисконтированные затраты.

59

Исследования, выполненные в конкретных производственных организациях, а также анализ отечественной и зарубежной литературы показывают, что для каждой группы показателей значимыми являются свои основные факторы, которые и определяют значения технико- экономических показателей по рассматриваемым вариантам производства работ. Так, для первой группы, как и для двух других, основными факторами являются:

Для второй группы наиболее значимыми дополнительными факторами являются:

Для 3-й группы наибольшее влияние оказывают факторы, которые непосредственно сказываются на потребности в рабочей силе, ресурсах и на сроке выполнения работ. Это такие факторы:

Все эти факторы, каждый по-своему, влияют как на условия производства работ, так и на технико-экономические показатели по вариантам. Проанализируем степень влияния каждого из факторов на технико-экономические показатели производства работ.

С точки зрения автора, показатели, характеризующие производство работ, можно разделить на следующие группы:

Группа 1. Показатели, отражающие свойства конкретного технологического процесса.

Срок производства работ – (T) время выполнения единицы объема соответствует норме времени, если данная норма предусматривает выполнение производственного процесса одним рабочим. Если норма времени рассчитана на звено, то для определения нормативной про-

60

должительности выполнения единицы объема работы следует норму времени (суммарные затраты труда рабочих звена на единицу объема работы) разделить на количество рабочих нормативного звена.

где Т – трудоемкость (затраты труда, необходимые для выполнения определенного объема работы;

T = Нвр V , (2.5)

где Нвр – норма времени, чел/ч; V – объем работы;

N – состав звена, чел.

Выработка на одного рабочего (В). В строительстве производи-

тельность труда рабочих определяется их выработкой, т. е. количеством строительной продукции, выпущенной за единицу времени (за 1 час или смену). Уровень производительности труда определяют путем сравнения фактической выработки с нормативной или плановой и выражают в процентах.

Выработка на одного рабочего в физическом выражении

Выработка на одного рабочего в денежном выражении

где ∑Q – суммарная продукция, выпущенная звеном или бригадой, ∑C – суммарная стоимость,

Nчел – количество человек в звене или бригаде. Норма выработки

Состав звена (N, чел). Звеном называется группа из нескольких рабочих разной квалификации, число которых должно соответствовать виду и характеру выполняемых работ. Основой звеньевой организации труда является расчленение строительного процесса на отдельные операции и разделение труда между рабочими (исполнителями). Состав звеньев принимают исходя из передового опыта организации строительства подобных объектов или в соответствии с рекомендациями ЕНиР.

61

Стоимость (С1) погружения единицы длины сваи определяется по формуле:

где ∑З – сумма всех затрат, связанных с технологическим процессом

погружения свай,

hпогр – глубина погружения сваи.

Группа 2. Показателями, определяющими уровень принятых решений в целом по всему технологическому циклу является.

Трудоемкость работ, т. е. общие затраты труда, или удельная трудоемкость (затраты труда на единицу строительной продукции, например на 1 кв. м. жилой площади, на 1 куб. м. строительного объема или 1 куб. м. кирпичной кладки) в человеко-днях. Трудоемкость единицы продукции механизированного процесса может быть определена по формуле:

где ∑TM – затраты труда на эксплуатацию машин, включая устрой-

ство подкрановых путей, доставку машин, монтаж и демонтаж, чел- смен;

∑TP – затраты труда на выполнение строительных процессов, выполненных вручную, чел-смен;

∑TB – затраты труда на вспомогательные работы (устройство времен-

ных дорог, подъездов и т. д.), чел-смен;

V – общий объем работ в соответствующих единицах (кв. м., куб. м. и др.).

Затраты на транспортирование включают погрузочно-разгрузочные работы и плату за перевозку грузов автомобильным и железнодорожным транспортом в соответствии с [20]. В стоимость погрузочно- разгрузочных работ входят все затраты, связанные с погрузкой, разгрузкой и складированием конструкций, а также выполнением сопутствующих работ. В стоимость перевозки конструкций автомобильным транспортом входит оплата за перевозку изделий и время простоя автомобильного транспорта в пунктах погрузки и выгрузки в пределах установленных норм.

Себестоимость строительных работ определяется по формуле:

где З – заработная плата рабочих; М – стоимость материалов, изделий и конструкций, включая заготови-

тельно-складские расходы и стоимость доставки на приобъектный склад;

62

Э – затраты на эксплуатацию машин, механизмов и установок; Тр – транспортные расходы;

Кн – коэффициент, учитывающий накладные расходы (в состав входят административно-хозяйственные расходы, содержание пожарной и сторожевой охраны, износ инвентаря и инструмента, испытание материалов и конструкций и др.).

Механовооруженность (процент механизации). Уровень механизации и механовооруженность строительства оцениваются следующими показателями:

где УМ – уровень механизации, ПМ – объем работ, выполняемый механизированным способом, в натуральном измерении;

П – общий объем строительно-монтажных работ в натуральном измерении; УК.М – уровень комплексной механизации, %;

ПК.М – объем работ, выполненных с применением комплексной механизации, в натуральном измерении; МС – механовооруженность строительства, %;

СМ – стоимость имеющихся на площадке строительных машин, включая стоимость транспортных средств; ПР – объем строительно-монтажных работ, р.

Энерговооруженность рабочих. Показатель энерговооруженно-

сти рабочих определяют отношением суммарной мощности двигателей всех используемых в строительстве машин, установок и механизмов М (кВт) к числу рабочих, занятых на данном строительстве

Основным направлением развития современного строительства и соответственно, роста производительности труда и снижения трудоемкости работ является его индустриализация. Внедрение индустриализации строительства приводит также к сокращению продолжительности и стоимости работ.

Группа 3. Сравнительные показатели, определяющие эффективность одного варианта относительно других рассматриваемых вари- антов.

63

Основная задача определения эффективности заключается в том, чтобы найти оптимальное, наилучшее соотношение между величиной затрат с одной стороны, и величиной эффекта – с другой. При этом под экономическим эффектом понимается абсолютная величина како- го-либо результата, например рост производительности труда, снижение затрат, увеличение объема производства. В связи с этим общая экономическая эффективность определяется отношением эффекта к капитальным вложениям, вызвавшим этот эффект.

Сопоставление и выбор наилучшего решения методом сравнительной эффективности осуществляется при одинаковых по вариантам размерах свай, т. е. при одинаковых конечных результатах. Показателем сравнительной экономической эффективности является минимум приведенных затрат. Приведенные затраты представляют собой сумму текущих затрат (себестоимости) и капитальных вложений, приведенной к одинаковой размерности в соответствии с нормативом эффективности.

пi = Ci + EN • Ki → min (2.16)

где i – порядковые номера сравнительных вариантов; С – эксплуатационные расходы по вариантам;

ЕN – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

Кi – капитальные вложения по вариантам.

Метод приведенных затрат не только упрощает выбор лучшего варианта, но и позволяет видеть, насколько выбираемый вариант лучше другого.

Наиболее экономичным является вариант с наименьшей величиной приведенных затрат.

Для экономической оценки вариантов методов производства свайных работ при составлении ППР, когда принимается одинаковая продолжительность выполнения сравниваемых процессов, пользуются формулой:

собой величину, обратную сроку окупаемости капитальных вложений; (К1 – К2) – разница в стоимости необходимых для осуществления строительства основных и оборотных производственных фондов (орудия и предметы труда).

Если применение одного метода позволяет сократить продолжительность строительства, то необходимо также учитывать результаты

64

(эффект) от досрочного ввода объекта и сокращение накладных расходов в той их части, которая зависит от сроков работ. Этот экономический эффект рассчитывается по формуле:

где Н – условно-постоянные расходы по варианту с продолжительностью строительства Т1, Т2, р.; Т1, Т2 – продолжительность строительства по сравниваемым вариантам

(соответственно большая и меньшая), в годах;

где Ен – нормативный коэффициент капитальных вложений; Ф – стоимость основных фондов, досрочно введенных в действие, р.

На стадии уточненного расчета при наличии исходных данных о прибыли размер экономического эффекта от функционирования объекта за период досрочного ввода определяется по формуле:

где Пр – среднегодовая прибыль за период досрочного ввода в действие.

Если сокращение продолжительности строительства по сравнению с базисным уровнем сопряжено с дополнительными затратами, то эти затраты необходимо учесть при сравнении вариантов и расчете экономического эффекта.

Вариант 1. Один из сравниваемых вариантов имеет наилучшие показатели по группам 1 и 2. В этом случае наглядно просматриваются преимущества этого варианта и, стало быть, он является предпочтительным.

Вариант 2. Одноименные показатели по сравниваемым вариантам имеют значение, изменяющееся на определенную величину в меньшую или большую сторону от минимальных или максимальных их значений, что не позволяет выбрать эффективный вариант путем прямого сравнения этих показателей.

В этом случае прибегают к методике выбора эффективного варианта по показателям третьей группы, т. е. по приведенным затратам и по эффекту от сокращения сроков производства работ.

Однако следует отметить, что комплексные показатели, учитывающие все главные факторы, влияющие на производство работ в суровых условиях и характеризующие эффективность выбираемого метода, в настоящее время отсутствуют. Кроме того, методика подсчета существующих показателей групп 1...3 имеет существенные изъяны, которые не способствуют объективной оценке вариантов. Например,

65

существующая методика определения механовооруженности не позволяет установить по этому показателю эффективный вариант в тех случаях, когда она превышает 100%. Приведенные затраты, определяемые как сумма эксплуатационных затрат и капитальных вложений по каждому из вариантов, не учитывают сложившейся в рыночных условиях системы ценообразования и методики определения эффективности инвестиций. На различных стадиях разработки проекта проектировщикам приходится оценивать результаты своего труда, прогнозировать стоимость будущего строительства. Для правильного решения задач необходим надёжный универсальный инструмент. Им могут быть эталонные технико-экономические показатели проектных решений, приведённые к единичной «мощности» объекта и отвечающие двум условиям. Эти показатели должны быть, во-первых, динамичными, т. е. соответствовать достигнутому уровню развития проектного дела, а во- вторых, мобильными, т. е. учитывать многообразие условий строительства.

В настоящее время проектировщики располагают следующими эталонными величинами:

−нормативными отраслевыми ТЭП стоимости строительства в расчёте на 1 м2 общей полезной площади предприятия;

−показателями стоимости 1 м2 общей полезной площади предприятий, зданий, сооружений – аналогов;

−показателями приведённых затрат на единицу измерения строительных работ;

−единичными или укрупнёнными сметными нормативами на выполнение строительно-монтажных работ;

−прейскурантной стоимостью строительных материалов, конструкций и оборудования.

Однако, как показывает практика, эти эталоны мало подходят для оценки проектных решений и выбора наиболее эффективных вариантов. Так, нормативные отраслевые ТЭП стоимости усреднены и не учитывают многообразия факторов, влияющих на погружение свай в грунт в суровых климатических условиях. Кроме того, они в течение значительного времени статичны. ТЭП стоимости свайных работ по объектам-аналогам не могут служить эталоном, из-за различного уровня прогрессивности проектных решений, принятых в разное время в них и в сравниваемом проекте. К тому же, как правило, условия строительства объекта аналога и проектируемого объекта не идентичны. Оценка проекта по укрупнённым сметным нормативам и единичным расценкам требует разработки двух равноценных вариантов. А это весьма трудоёмко и дорогостояще.

Сравнение вариантов по прейскурантной стоимости даёт лишь локальное представление об экономичности, так как не учитывается вли-

66