某项目混凝土总需要量为5
000m
3,混凝土工程施工有两种方案可供选择:方案A为现场制作,方案B为购买商品混凝土。已知商品混凝土平均单价为410元/m
3,现场制作混凝土的单价计算公式为:
式中:C——现场制作混凝土的单价(元/m3);
C1——现场搅拌站一次性投资(元),本案例C1为200
000元;
C2——搅拌站设备装置的租金和维修费(与工期有关的费用),本案例C2为15 000元/月;
C3——在现场搅拌混凝土所需费用(与混凝土数量有关的费用),本案例C3为320元/m3;
Q——现场制作混凝土的数量;
T——工期(月)。
问题:
1.
若混凝土浇筑工期不同时,A、B两个方案哪一个较经济?
2.
当混凝土浇筑工期为12个月时,现场制作混凝土的数量最少为多少立方米才比购
买商品混凝土经济?
3.
假设该工程的一根9.9m长的现浇钢筋混凝土梁可采用三种设计方案,其断面尺寸
均满足强度要求。该三种方案分别采用A、B、C三种不同的现场制作混凝土,有关数据见表2-19。经测算,现场制作混凝土所需费用如下:A种混凝土为220元/m3,B种混凝土为230元/m3,C种混凝土为225元/m3。另外,梁侧模21.4元/m2,梁底模24.8元/m2;钢筋制作、绑扎为3390元/t。
试选择一种最经济的方案。
表2-19 各方案基础数据表
|
方案 |
断面尺寸(mm) |
钢筋含量(kg/m3砼) |
砼种类 |
|
一 |
300×900 |
95 |
A |
|
二 |
500×600 |
80 |
B |
|
三 |
300×800 |
105 |
C |
答案:
问题1:
解:现场制作混凝土的单价与工期有关,当A、B两个方案的单价相等时,工期T满足以下关系:

由此可得到以下结论:
当工期T=16.67个月时,A、B两方案单价相同;
当工期T<16.67个月时,A方案(现场制作混凝土)比B方案(购买商品混凝土)经济;
当工期T>16.67个月时,B方案比A方案经济。
问题2:
解: 当工期为12个月时,现场制作混凝土的最少数量计算如下:
设该最少数量为x,根据公式有:

即当T=12个月时,现场制作混凝土的数量必须大于4222.22m3时才比购买商品混凝土经济。
问题3:
解: 三种方案的费用计算见表2-20。
表2-20
三种方案的费用计算表
|
|
方案一 |
方案二 |
方案三 |
|
混凝土 |
工程量(m3) |
2.673 |
2.970 |
2.376 |
|
单价(元/m3) |
220 |
230 |
225 |
|
费用小计(元) |
588.06 |
683.10 |
534.60 |
|
钢筋 |
工程量(kg) |
253.94 |
237.60 |
249.48 |
|
单价(元/kg) |
3.39 |
|
费用小计(元) |
860.86 |
805.46 |
845.74 |
|
梁侧模板 |
工程量(m2) |
17.82 |
11.88 |
15.84 |
|
单价(元/m2) |
21.4 |
|
费用小计(元) |
381.35 |
254.23 |
338.98 |
|
梁底模板 |
工程量(m2) |
2.97 |
4.95 |
2.97 |
|
单价(元/m2) |
24.8 |
|
费用小计(元) |
73.66 |
122.76 |
73.66 |
|
费用合计(元) |
1903.93 |
1865.55 |
1792.98 |
由表2-20的计算结果可知,第三种方案的费用最低,为最经济的方案。
【案例八】
背景:某机械化施工公司承包了某工程的土方施工任务,坑深为-4.0m,土方工程量为9800m3,平均运土距离为8km,合同工期为10d。该公司现有WY50、WY75、WY100液压挖掘机各4台、2台、1台及5t、8t、15t自卸汽车10台、20台、10台,其主要参数见表2-21 和表2-22。
表2-21
挖掘机主要参数
|
型
号 |
WY50 |
WY75 |
WY100 |
|
斗容量(m3) |
0.50 |
0.75 |
1.00 |
|
台班产量(m3) |
401 |
549 |
692 |
|
台班单价(元/台班) |
880 |
1060 |
1420 |
表2-22
自卸汽车主要参数
|
载
重 能 力 |
5t |
8t |
15t |
|
运距8km时台班产量(m3) |
28 |
45 |
68 |
|
台班单价(元/台班) |
318 |
458 |
726 |
问题:
1.若挖掘机和自卸汽车按表中型号只能各取一种,且数量没有限制,如何组合最经
济?相应的每立方米土方的挖运直接费为多少?
2.若该工程只允许白天一班施工,且每天安排的挖掘机和自卸汽车的型号、数量不
变,需安排几台何种型号的挖掘机和几台何种型号的自卸汽车?
3.
按问题2所述安排的挖掘机和自卸汽车的型号和数量,每立方米土方的挖运直接费
为多少?
答案:
问题1:
解:三种型号挖掘机每立方米土方的挖土直接费分别为:
880/401=2.19(元/m3)
1060/549=1.93(元/m3)
1420/692=2.05(元/m3)
取单价为1.93元/m3的WY75挖掘机。
三种型号自卸汽车每立方米土方的运土直接费分别为:
318/28=11.36(元/m3)
458/45=10.18(元/m3)
726/68=10.68(元/m3)
取单价为10.18元/m3的8t自卸汽车。
相应的每立方米土方的挖运直接费为:1.93+10.18=12.11(元/m3)
问题2:
解:每天需WY75挖掘机的数量为:9800/(549×10)=1.79(台)。
取每天安排WY75挖掘机2台。
按问题1的组合,为使挖掘机不出现因等待自卸汽车而降效,每天需要的挖掘机和自卸汽车的台数比例为:549/45=12.2,
则每天应安排8t自卸汽车2×12.2=24.4(台)。
由于该公司目前仅有20台8t自卸汽车,故超出部分(24.4-20)台只能另选其他型号自卸汽车。
由于已选定每天安排2台WY75挖掘机,则挖完该工程土方的天数为:
9800/(549×2)=8.93(d)≈9(d)
因此,20台8t自卸汽车每天不能运完的土方量为:
9800/9-45×20=189
m3
为每天运完以上土方量,可选择以下四种15t和5t 自卸汽车的组合:
1.
3台15t自卸汽车
运土量为:68×3=204 m3
>189 m3 ,
相应的费用为:726×3=2178元;
2.
2台15t自卸汽车和2台5t自卸汽车
运土量为:(68+28)×2=192
m3>189 m3 ,
相应的费用为:(726+318)×2=2088元;
3.
1台15t自卸汽车和5台5t自卸汽车
运土量为:68+28×5=208
m3>189 m3 ,
相应的费用为:726+318×5=2316元;
4.
7台5t自卸汽车
运土量为:28×7=196
m3>189 m3 ,
相应的费用为:318×7=2226元。
在上述四种组合中,第二种组合费用最低,故应另外再安排2台15t自卸汽车和2台5t自卸汽车。
综上所述,为完成该工程的土方施工任务,每天需安排WY75挖掘机2台,8t汽车20台,15t自卸汽车和5t自卸汽车各2台。
问题3:
解:每立方米土方相应的挖运直接费为:
(1060×2+458×20+726×2+318×2)×9/9800=12.28(元/m3)。
【案例六】
背景:某特大城市为改善目前已严重拥堵的长为20km的城市主干道的交通状况,拟投资建设一交通项目,有地铁、轻轨和高架道路三个方案。该三个方案的使用寿命均按50年计算,分别需每15年、10年、20年大修一次。单位时间价值为10元/小时,基准折现率为8%,其他有关数据见表2-17。
不考虑建设工期的差异,即建设投资均按期初一次性投资考虑,不考虑动拆迁工作和建设期间对交通的影响,三个方案均不计残值,每年按360天计算。
寿命周期成本和系统效率计算结果取整数,系统费用效率计算结果保留二位小数。
表2-17
各方案基础数据表
|
方案 |
地铁 |
轻轨 |
高架道路 |
|
建设投资(万元) |
1 000
000 |
500 000
|
300 000
|
|
年维修和运行费(万元/年) |
10 000
|
8 000
|
3 000
|
|
每次大修费(万元/次) |
40 000
|
30 000
|
20 000
|
|
日均客流量(万人.次/天) |
50
|
30
|
25
|
|
人均节约时间(小时/人.次) |
0.7
|
0.6
|
0.4
|
|
运行收入(元/人.时) |
3
|
3
|
0
|
|
土地升值(万元/年) |
50 000
|
40 000
|
30 000
|
表2-18
复利系数表
|
n |
10 |
15 |
20 |
30 |
40 |
45 |
50 |
|
(P/A,8%,n) |
6.710 |
8.559 |
9.818 |
11.258 |
11.925 |
12.108 |
12.233 |
|
(P/F,8%,n) |
0.463 |
0.315 |
0.215 |
0.099 |
0.046 |
0.031 |
0.021 |
问题:
1.三个方案的年度寿命周期成本各为多少?
2.若采用寿命周期成本的费用效率(CE)法,应选择哪个方案?
3.若轻轨每年造成的噪声影响损失为7000万元,将此作为环境成本,则在地铁和轻
轨二个方案中,哪个方案较好?