迪克戈洪大坝施工中设备配置浅析

迪克戈洪大坝工程是博茨瓦纳目前最大的水利工程，是集团公司重点监控的四大国际工程项目之一。博茨瓦纳迪克戈洪大坝高40米、长4.6公里，是粘土心墙坝。设计有200米宽的溢洪道及消力池、1000米宽的非常溢洪道、引水建筑物等。主要工程量包括土石方开挖370万立方米，土石方填筑约467万立方米，混凝土浇筑约2.6万立方米，坝基灌浆4万米，总工期47个月。主要施工设备配置120余台套，原值达1.2亿元。

大坝自2008年3月开工以来已施工29个月，通过二年多的施工实践，深刻体会到设备配置对一个工程的施工来说是多么的重要，可以说设备配置的好坏直接的影响着项目的施工进度和经济效益。本文因此就设备配置方面进行一些探讨，供大家参考。

设备配置是设备管理中的一个重要环节，是工程前期管理的一个重要组成部分。科学、严紧的进行设备配置，可获得最大的机械设备装备能力，最高的利用率和设备工作效能。同时它关系着设备的前期投入成本及后期使用成本，直接关系着工程的按期完工和工程的经济效益实现。设备配置内容包括设备的数量、规格确定，配置方式选择及设备选型。下面就这几方面进行一些阐述：

设备数量、规格的确定

设备数量、规格的确定是根据工程的组织设计施工方案进行的。在理论计算的基础上，一定要考虑组织设计中的施工方法及现场实际情况，还要考虑工程的重要性及工期的松紧程度。数量的最后确定一定要细心全面的考虑，特别是国外工程要充分考虑富裕度，一是工期要求严格，拖期处罚重，二是所在的国家，多数都是资料短缺，设备和配件购买困难，设备修理周期长。设备数量少了要影响生产，后续投入无形中也增加了成本，多了会造成资源的浪费，加大前期投入。例如，本项目装载机前期采购八台，由于大坝填筑用砂，工程师要求筛分，所以装载机明显不足，又陆续增加了四台，国内采购两台增加了单独运输成本，当地采购两台，价格高昂，造成投入费用加大。再如，本项目前期采购了243KW小松推土机五台，由于施工方案变更实际上用不了这么多大型推土机，有三台足够了，还好兄弟单位需要调出了二台，否则将造成不小的资源浪费。所以设备的数量、规格确定无疑是相当重要的，下面就介绍工程施工中几种常用设备的数量、规格确定方法：

挖掘机数量、规格的确定：在计算之前，需预先确定斗容的大小，算出挖掘机的数量后要看是否合适，即是否能符合施工组织要求，如太少不能展开多个工作面，同时铲斗大了也增加了前期投入，太多又有可能没有那么多工作面可以开展。所以，可能会通过多次计算才能达到最佳状态。

K2---工作时间利用系数，装汽车时：0.68-0.7，倒土时：0.78-0.88，挖爆破后的岩石时：0.6

t---每一工作循环时间（秒）

这样算出的只是有方量计算的，有时还需要配置其他工作性质的挖掘机，这就需要按实际工作要求确定了。如本工程除需土石料挖装外，还有大坝抛石的修整，砂石料场的工作等等，按土石方量计算六台（土石方开挖量按70%再利用）就行了，但实际上工程配置了十一台。

2．装载机的数量、规格确定：现代工程施工中装载设备多数采用挖掘机，装载机已成辅助设备，所以一般装载机的数量不是靠计算得出的，而是看有多少个工作面需要它，规格大小也要看工作性质而定。但一些场合还是可以通过计算确定的：

3．汽车的数量、规格确定：

汽车的确定比较简单，他与运距和装载设备的斗容有关。但要理想的配置也没那么容易，因为影响它的因素有很多，如道路状况好坏，配用车辆的速度，装载设备的效率等，所以也要充分考虑这些因素。下面介绍的是实际工作中积累的工作经验：

车辆的斗容量确定：在装载设备的大小确定后，以每车能装4-6斗为宜，运距近时选下限，运距远时选上限。

车辆的数量确定：装载设备的数量确定后，以每台配车数量如下：

4．压实机械的数量、规格确定：数量的确定一般是按工作面确定的，一个工作面确定两台比较合适，当然也要看工作面的大小而定。如迪克戈洪大坝前期计划是三个工作面同时进行，选择了六台压路机，由于工作面多，设备可以互补也没贮备。但实际工作中一般仅开展两个工作面，所以另外两台调给了兄弟单位，这样数量正好合适，工作效率也高。规格的确定是根据施工组织设计对压实度、压实厚度，压实的土质情况等而选定的。

二．设备配置方式

设备的配置方式主要有三种即调剂、租赁、新购。

调剂是配置方式中第一选择，只有充分利用自有设备才能给企业利润最大化，但充分利用自有设备也要考虑适用性，如果设备规格不合适，技术状况不佳也会影响项目的施工进度和经济效益。

设备租赁是设备配置中的最佳选择，即可解决生产急需，又减少了一次性设备大量投资，降低了工程成本，但这种情况是在工期短的前提下才适合。如果工期超过一年，租赁这种方式只能当作一种补充，即工程在设备配置时不考虑高峰期，在高峰期设备不足时进行租赁补充。设备租赁还受工程所在地的设备市场影响，在选择租赁方式之前必须对设备市场进行调研，确保所需设备租赁市场充足和价格合适。

新购设备是配置方式中最不乐意使用的，因为它会大量增加工程成本，但多数新工程确会大量采购新设备，所以设备的选型是一项非常重要的工作，选型合理即能降低工程成本，又能满足工程的施工进度要求。

三．设备的选型

设备选型是根据技术部门提供的配置计划要求和市场供应情况，按照技术上先进、经济上合理，生产上适用的原则，以及可靠性、维修性、操作性、环境状况和物资供应等要求，进行调查和分析比较，确定出的设备最优化方案。设备的选型，决定着设备的质量、设备的生产效率、设备的使用费用、工程的施工工期、环境的保护等等。所以设备选型是一项非常重要的工作，丝毫马虎不得。

设备选型需在以下几个方面做好调研工作：

1．技术上先进，使用上可靠：一般来说，技术上先进使用上就可靠，但前提是这种技术必须是成熟的。可靠性是设备选型中最重要的一个环节，只有设备可靠才能确保工程的顺利完工。国外工程特别是在非洲它显得更为重要，因为配件供应困难，当地人员操作素质低下，特别毁车。一般来说原装进口设备要比组装进口设备可靠；进口设备要比国产设备可靠；国产品牌设备要比杂牌设备可靠。例如本项目原装进口的三菱车是从另一个国外工程上转来的，当时已运转七八万公里，但来了以后很少坏，使用率高，而在当地采购的南非组装的三菱车就问题比较多，当然使用率也就低了。还有国内采购的TEREX3304，问题就更大了，发动机就换了十来个，严重的影响了施工生产，是选型上最大的败笔。由于没有很好的调研，使一个在国内使用上问题就比较多的设备进入了国外工程，当然问题就会更加突出。从以下一组数字上就能看出以上问题：旧三菱的平均利用率为58.5%,完好率为95.7%；新三菱车的平均利用率为56.4%,完好率为92.3%；TEREX3304的平均利用率为39.6%，完好率为70.5%。

2.经济性与适用性：一切事情都是一分为二的，设备的技术性和可靠性也并非越高越好，既能满足生产要求又能经济适用这样更好。一般来说国产品牌设备在经济性和适用性方面就比较好。所以在重要工作面和进度质量要求严的关键部位上配置一些技术性能好，可靠性强的设备，其他部位就配置一些经济性和适用性好的设备。在本工程的施工中，主要部位如坝面料摊铺，配置二台原装进口D155小松推土机，土场粘土堆积配置一台原装进口D155小松推土机，开挖工作配置的是进口CAT330D液压反铲，大坝碾压配置的是DYNAPIK振动压路机和HAMM凸块压路机，它们在施工中都发挥了很大的作用。其他一般部位多数配置的是国产设备，如山推，夏工、柳工装载机，东风洒水车，东风砼运输车等。当然，我们在配置上也有许多不足，例如，运输设备原计划全是原装进口三菱车和原装TEREX3305，但在采购中选择了南非组装的三菱车和国产改装的TEREX3304，这两种车虽然前期投入上减少了成本，但施工中由于问题较多，即严重制约了生产进度，又增加了维修费。后来又为了补充车辆上的不足租用了一些车辆，等于又增加了成本。以下一组对比数值可见一般：原装三菱车（旧车，其他项目转来时已七万公里左右）配件消耗2922元/台.月；组装三菱车配件消耗4673元/台.月；TEREX3304 配件消耗3985元/台.月（还不包括大量的厂家三包配件）。

3．维修性和配件供应：设备配置一定要考虑维修性和配件供应，因为他决定着设备后期的使用成本和完好率的保证。从这方面考虑配置设备时就要设备的型号越少越好，同一类型的设备最好选择同一厂家的设备，这样在修理人员配置上和配件供上应将有极大的好处。同一个厂家的设备有时不是同一类型的设备有些技术和配件也是通用的。例如本项目从其他项目转来的VOLVO平地机G720B和反铲EC210B，就有很多的通用性。所以在后来配置平地机和反铲时就选择了VOLVO的产品，虽然后来采购的配置要求高了，但在技术上和配件上还有许多通用性。这样配件供应单一化了，相对来说减少了库存，同时修理人员也可以在设备修理技术上精以求精。尽量选择同一型号或同一厂家的设备对售后服务也大有好处。

配件资源也是一个不可忽视的问题，它直接影响着设备的完好率和修理成本。如在当地的小车配件供应方面有很大的问题，修理厂及配件供应公司一般只有保养件，修理配件很少贮备。由于小车都是进口的，配件都要从国外运来，所以修理一个小车少都十天半月，多者几个月。而且配件也特别贵。例如，本项目小车有四十多部，如果小车从国内购买品牌国产车，无论从利用率或维修费用上都将是一个很好的选择。

4．操作性和环境因素：设备选型时同样要考虑当地人员的操作水平和当地环保要求。如在非洲的多数国家，多数操作人员的素质相当低，可以说他们只是把车开走而已。操作水平和对设备的了解更别提及。而且他们有一个共同的特点是开快车和开猛车，不爱观察设备状况，无论你怎样教育和经济处罚均无济一事，就是好也好不了两天，又会犯同一毛病。同时地方政府对环保要求也比较高。所以在设备选型时最好选择操作性、技术性好，可靠性高的设备。例如，本项目的国产设备TEREX3304，厦工、柳工装载机就经常坏，完好率不高。TEREX3304发动机及刹车系统本身就有一些质量问题，再加上当地劳务的粗暴操作，发动机、刹车系统的摩擦片、刹车毂就经常坏；夏工装载机的变速箱、柳工装载机的变速箱及轮边也经常坏，这些给他们不正当操作都有很大的关系。还有由于当地劳务不注意观察各种仪表和环境，常造成设备损坏。如果设备自动化程度高，具有各种自动报警装置和故障自动停机装置，设备完好率就会大大提高。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。