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對降低建筑施工資源消耗的思考與探索
發(fā)布時間:2013-09-13 11:09:00
眾所周知,建筑施工過程資源消耗很大,除實體結(jié)構(gòu)中的鋼材、水泥等之外,非實體性周轉(zhuǎn)材料的消耗也很驚人,尤以結(jié)構(gòu)施工用的木方、多層板、架料為主。一個大中型項目結(jié)構(gòu)施工通常消耗數(shù)千立方米的木方,特大型項目甚至達(dá)到一萬立方米以上,成堆的木方成為工地最常見的“風(fēng)景”。周轉(zhuǎn)次數(shù)僅3~5次的劣質(zhì)多層板同樣堆積如山,其使用壽命非常短,2~3個月后就成為垃圾,被廉價地處理掉,而且很有可能成為后續(xù)不合格產(chǎn)品的原材料。另外,基本上主導(dǎo)結(jié)構(gòu)施工支撐體系的“碗扣式腳手架”,其單位面積耗鋼量大、搭設(shè)用工多、作業(yè)面工作條件差,搭設(shè)完畢后非常不便于檢查驗收。
施工中采用落后的施工工藝和施工料具,消耗大量的木材和鋼材,用去更多的人工,與采用先進工藝、施工料具相比,其成本卻不低。分析多年來沿用這些落后的施工工藝和料具的原因,一方面是由于我們對先進施工工藝、料具不了解,管理人員和工人都習(xí)慣了,另一方面由目前國內(nèi)大多數(shù)建筑公司的項目經(jīng)營模式?jīng)Q定,項目實施所需的料具投入基本上由項目自身解決,公司層面沒有從長期經(jīng)營的角度進行投入,而先進的模板和支撐體系的投入需要在多個項目中進行攤銷。
曾有從法國SAE公司學(xué)習(xí)歸來的同事感慨地說起,國外2萬多平方米的項目所用工人不到20人,休息時,工人回辦公室和項目經(jīng)理一起喝咖啡,聊天。發(fā)達(dá)國家人工費成本高,這促使他們必須采用先進施工工藝和料具,提高功效,以減少用工投入。國外所采用的先進施工工藝和料具,如優(yōu)質(zhì)水平模板周轉(zhuǎn)至少30次以上,支撐體系至少使用5年以上,與國內(nèi)采用的施工工藝和料具綜合比較,其成本并不高,國內(nèi)完全用得起。
因此,要改變落后施工工藝,采用先進的施工料具,首先需要改變的是觀念,同時需要在公司層面進行購置投入,以略低于目前所用施工工藝和料具的價格租給項目使用,從而調(diào)動項目采用先進施工工藝和料具的積極性。
自2005年以來,中建一局建設(shè)發(fā)展公司對工藝和技術(shù)尤為落后的水平模板體系進行了多方面的探索和創(chuàng)新。如今這些探索和創(chuàng)新已“開花結(jié)果”,得到項目管理人員和勞務(wù)作業(yè)隊伍的認(rèn)可,取得了顯著的經(jīng)濟效益。
一、對減少施工中木材消耗的探索
結(jié)構(gòu)施工中使用的木方主要用于水平梁板模板的主次龍骨,在使用中木方龍骨需要反復(fù)固定和拆除。目前國內(nèi)使用的木方均未經(jīng)干燥防腐處理,其在使用數(shù)次后容易扭曲變形,同時勞務(wù)作業(yè)人員對與自身利益不相關(guān)的材料不珍惜,因此,施中投入的木方被逐漸切割成短木方乃至無法使用,需要不斷地進行增加補充,消耗數(shù)量可觀。
解決替代木方的方案應(yīng)基于尋找耐久性好、使用周期長且滿足作業(yè)人員使用習(xí)慣的替代品。我公司下屬的專業(yè)模板公司(現(xiàn)已私營化)在2002~2003年曾借鑒國外產(chǎn)品開發(fā)鋁合金梁(購置價格120~130元/米),租賃給項目使用。該產(chǎn)品最終未能大范圍推廣使用,一是由于產(chǎn)品成本高,租賃價格相應(yīng)也較高,項目使用積極性不高;二是鋁合金價值高,導(dǎo)致鋁合金梁成為被盜竊的重點目標(biāo),其賠償成本很高。
2004年,在中建國際承建的北京凱晨廣場項目上由中建柏利模板公司開發(fā)的木方替代產(chǎn)品——“幾字型鋼木組合梁”(以下簡稱幾字型鋼梁),耐久性好、不可切割、成本較低,具有以較低租賃價格提供給項目使用的可行性。在對該產(chǎn)品使用中暴露出的部分設(shè)計缺陷進行完善修改,并征得中建柏利模板公司同意后,中建一局建設(shè)發(fā)展公司于2005年嘗試投入5萬米(2米,3米,4米)幾字型鋼梁在項目推廣使用,租賃價格定為0.07元/米•天。在首個應(yīng)用項目北京中石油大廈的推廣使用進展順利,項目積極性高,從此公司逐步加大幾字型鋼梁投入,租賃價格隨之下降,項目使用積極性越來越高。目前公司資源調(diào)配中心擁有幾字型鋼梁70萬米,租賃價格按照使用時間定為0.03~0.004元/米•天,幾字型鋼梁在公司項目上的使用基本處于供不應(yīng)求的狀態(tài),更為可貴的是,2005年投入的首批幾字型鋼梁目前大部分仍在使用,其效益已遠(yuǎn)超出預(yù)期。
二、對改變落后支撐體系的探索
因具有搭設(shè)快、專業(yè)技能要求低的特點,碗扣式支撐體系一經(jīng)推廣使用,便取代扣件式鋼管支撐體系成為結(jié)構(gòu)施工水平模板支撐體系的主流。目前國內(nèi)發(fā)達(dá)地區(qū)的工程施工中,碗扣式支撐體系基本上主導(dǎo)水平結(jié)構(gòu)支撐體系,該體系承載力高、立桿間距大、不需要水平連接桿件、單位面積用鋼量小、搭設(shè)速度快。與之相比,碗扣式支撐體系立桿間距小、橫桿多、單位面積用鋼量大(大約為獨立支撐的2倍)等,更為不足的是碗扣式支撐體系反搭設(shè)完畢后不便于作業(yè)人員和管理人員進入,增加了質(zhì)檢、檢查驗收難度,在一定程度上也會影響工程質(zhì)量和安全。
基于對碗扣式支撐體系弊端的認(rèn)識及對國外先進成熟獨立支撐體系的了解,公司于2005年開始探索推廣應(yīng)用獨立支撐體系,購置國產(chǎn)獨立支撐1萬套,經(jīng)測算以0.15元/根•天的價格租賃給項目使用。由于獨立支撐承載力高,支撐間距可以放大到1.8~2.1米,對主龍骨承載力要求高,因此,主龍骨租用外部專業(yè)模板公司的木梁,次龍骨則采用自己的幾字型鋼梁,并在北京上元住宅項目中首次推廣使用。此次推廣取得良好預(yù)期,該體系得到管理人員的認(rèn)可,作業(yè)人也由最初抵觸逐漸變?yōu)榻蛹{并喜歡使用。
在首個項目取得成功后,又陸續(xù)在其他項目推廣使用,均得到認(rèn)可。為解決租用木梁成本高和作業(yè)人員有時切割木梁的問題,2011年公司投入100毫米×45毫米×3毫米鍍鋅方鋼管主龍骨,抗摔打,不可切割。目前在天津嘉里中心3棟63層超高層公寓樓推廣應(yīng)用,效果良好。
三、對提高多層板周轉(zhuǎn)次數(shù)的探索
目前國內(nèi)結(jié)構(gòu)施工用的多層板質(zhì)次價廉,周轉(zhuǎn)次數(shù)僅3~5次, 其周轉(zhuǎn)一次的成本并不低。究其原因是多方面的,首先加工多層板用的粘結(jié)膠多為脲醛膠,價格低,防水性能差,致使多層板遇水后逐漸分層開裂;其次,在用料材質(zhì)和表面覆膜方面與國外產(chǎn)品差距大;再次,國內(nèi)均采用1220毫米×2440毫米或915毫米×1830毫米的大規(guī)格多層板,不利于搬運和支拆,同時也影響周轉(zhuǎn)次數(shù)。國外均采用小規(guī)格(如2000毫米×500毫米)多層板,便于單個人員作業(yè)。
針對國內(nèi)劣質(zhì)多層板現(xiàn)狀和規(guī)格尺寸弊端,近年來我公司會同專業(yè)多層板加工廠家就生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小規(guī)格多層板進行了探索嘗試,并取得了預(yù)期效果。具體做法是:①確保材質(zhì)性能,選用具有防水性能的酚醛膠,上、下表皮面板均采用樺木,表面覆膜選用芬蘭進口的優(yōu)質(zhì)酚醛樹脂膜,②要求工廠將生產(chǎn)好的大規(guī)格板(2440毫米×1220毫米×18毫米)切割成1830毫米×610毫米和1220毫米× 610毫米兩種規(guī)格的小板,封邊并沿小板周邊按300毫米間距預(yù)鉆孔,此舉可避免作業(yè)人員反復(fù)釘釘子,延長多層板使用壽命。自2006年以來,已先后在4個公寓住宅類項目推廣應(yīng)用上述改進后的小規(guī)格多層板,周轉(zhuǎn)次數(shù)可達(dá)10~12次,其成本比采用傳統(tǒng)劣質(zhì)大規(guī)格多層板可降低40%~50%,經(jīng)濟效益尚可,且工人搬運方便。
四、經(jīng)濟效益對比分析
1.木方龍骨與幾字型鋼梁對比
近年來木材價格一直呈上升走勢,目前施工用木方價格為白松2400元/立方米,澳松(速成材)2150元/立方米。以用于水平模板次龍骨的100毫米×50毫米澳松為例、每米購置價格10.75元,周轉(zhuǎn)次數(shù)上限為15次,使用壽命大約100天,其成本為10.75元。如果租賃幾字型鋼梁,100天的租賃成本為4元,很明顯,租賃幾字型鋼梁比購置木方可降低成本50%以上,這也是近年來我公司項目積極使用幾字型鋼梁的動力。
就公司在幾字型鋼梁的投入來看,每米幾字型鋼梁購置成本30元左右,使用壽命4年以上,有效租賃時間按1120天(280天×4)考慮,其4年使用期限內(nèi)收回的租賃費用為44.80元(0.04元×1120天),同時幾字型鋼梁回收價值高,即使按廢鋼處理,其每米價值8元。如此看來,公司投入的經(jīng)濟效益是完全可以實現(xiàn)的。
目前,我公司擁有70萬米幾字型鋼梁,即使以較低的價格租賃給項目使用,與項目購置木方相比較,其每年節(jié)省成本可達(dá)1300萬元,這對以施工為主業(yè)的建筑公司而言,其經(jīng)濟效益還是很可觀的。
2.碗扣式支撐體系與獨立鋼支撐體系對比
與碗扣式支撐體系相比,獨立鋼支撐體系具有用鋼量少(約為碗扣式支撐體系的40%~50%)、搭設(shè)速度快、用工少、作業(yè)條件好等優(yōu)點,中建一局建設(shè)發(fā)展公司2005年購置的獨立鋼支撐以0.15元/根•天的價格租賃給項目使用,統(tǒng)計使用獨立支撐體系的住宅、公寓類項目,其成本僅為碗扣式支撐體系成本的70%。
3.劣質(zhì)大規(guī)格多層板與優(yōu)質(zhì)小規(guī)格多層板的對比
目前占據(jù)結(jié)構(gòu)施工水平模板主流的劣質(zhì)大規(guī)格多層板周轉(zhuǎn)次數(shù)為3~5次,價格為35~40元/平方米,折合使用一次的成本8~10元/平方米。近年來探索推廣的優(yōu)質(zhì)小規(guī)格多層板周轉(zhuǎn)次數(shù)為10~12次,價格為48~52元/平方米,折合使用一次的成本5元/平方米左右。使用優(yōu)質(zhì)小規(guī)格多層板的效益明顯,可降低直接成本40%左右。
五、推廣應(yīng)用中的注意事項
1.推廣應(yīng)用新技術(shù)新工藝的料具投入應(yīng)在公司層面投入,以合理的價格租賃給項目使用
推廣新技術(shù)新工藝的資金投入,如幾字型鋼梁、獨立鋼支撐其使用壽命可達(dá)落4~5年以上,從現(xiàn)行的項目核算機制來看,如由項目投入則沒有積極性,如從社會專業(yè)公司租賃則成本偏高,因此,最佳解決辦法就是從長遠(yuǎn)角度考慮,公司統(tǒng)籌投入,以合理的價格租賃給項目使用,項目有效益,應(yīng)用積極性高,同時公司成為最終受益者。
2.選擇適宜項目推廣應(yīng)用
任何工藝、技術(shù)均有其理想的適用范圍,因此要選擇適宜的項目進行推廣應(yīng)用才能取得預(yù)期效果。如獨立鋼支撐最適宜用于無梁板類的住宅、公寓、酒店或梁間距相對較大的結(jié)構(gòu)類型,建筑層高以不超過3.6米為宜。小規(guī)格優(yōu)質(zhì)多層板則適宜周轉(zhuǎn)次數(shù)不少于10次的同一個項目,這樣可以最大限度地發(fā)揮其使用價值。幾字型鋼梁是我公司推廣應(yīng)用創(chuàng)效最好的產(chǎn)品,應(yīng)用范圍廣泛,完全可以等同代替項目按傳統(tǒng)工藝投入木方的70%。幾字型鋼梁投入應(yīng)以2~4米不同規(guī)格、按照一定比例投入,以適應(yīng)項目施工需求。此外,幾字型鋼梁一定要用熱鍍鋅鋼板加工,才可確保其不少于5年的使用壽命。
3.耐心、細(xì)致地做好思想工作和具體技術(shù)指導(dǎo)工作
根據(jù)我們在推廣應(yīng)用新技術(shù)新工藝中的切身體會,有些工程技術(shù)人員,尤其是直接管理勞務(wù)隊伍的現(xiàn)場管理人員已習(xí)慣傳統(tǒng)施工工藝,這就需要公司總部耐心細(xì)致地做好解釋工作。如詳細(xì)說明采用新工藝的施工作業(yè)優(yōu)勢和成本優(yōu)勢,帶其觀摩正在實施中的項目,聆聽正在實施中項目管理人員和勞務(wù)作業(yè)人員的親身感受,可消除其對新工藝、新技術(shù)的疑慮,其中項目經(jīng)理和項目技術(shù)負(fù)責(zé)人的觀念和態(tài)度至關(guān)重要。
勞務(wù)作業(yè)隊伍也是推廣應(yīng)用新技術(shù)新工藝阻礙因素,特別是目前勞務(wù)隊伍普遍緊張的情況下,由于作業(yè)方式改變,新技術(shù)新工藝應(yīng)用之初其搭設(shè)效率尚未明顯提高,甚至還會出現(xiàn)一定程度降低時,勞務(wù)人員最易抵觸。此時項目主要管理人員如不堅持,就會半途而廢,因此,在推廣應(yīng)用新工藝、新技術(shù)過程中,堅持、耐心、細(xì)致至關(guān)重要。
六、社會責(zé)任與經(jīng)濟效益
我國城市化建設(shè)如火如荼,每年要完成數(shù)十億平方米建筑,其所消耗的資源巨大,施工中消耗的非實體周轉(zhuǎn)性材料同樣數(shù)量驚人。就國內(nèi)目前的施工工藝和技術(shù)而言,在減少周轉(zhuǎn)性材料消耗方面,可以挖掘的潛力巨大。
中國建筑作為國內(nèi)建筑業(yè)排頭兵,承建了諸多有影響的“高、大、精、尖”工程,也因此掌握了不少關(guān)鍵施工技術(shù),提升了我們在這類工程的投標(biāo)競爭技術(shù)優(yōu)勢。我們同樣也承建了面積可觀的住宅、公寓及辦公樓等常規(guī)性建筑工程,在這些量大面廣的常規(guī)性工程建設(shè)中,采用的水平結(jié)構(gòu)模板施工工藝與歐美先進施工工藝相比,差距甚大。這些落后的施工工藝和施工料具,消耗了大量木材、鋼材和人工。作為國內(nèi)建筑業(yè)排頭兵,我們有責(zé)任有義務(wù)引領(lǐng)整個建筑業(yè)改進施工工藝,提升施工效率,減少對資源粗放式的消耗,為建筑行業(yè)進步做出貢獻(xiàn)。
中建一局建設(shè)發(fā)展公司的實踐表明,技術(shù)創(chuàng)新和先進施工料具的投入會帶來可觀的經(jīng)濟效益。目前我們每年獲益1000萬元以上,如果兄弟公司每年都有同樣的收益,累加起來就是一筆數(shù)目可觀的利潤。更為重要的是我們引領(lǐng)行業(yè)進步,減少對木材、鋼材資源的消耗,為改善我們賴以生存的環(huán)境做出了貢獻(xiàn)。