大型水電項目混凝土生產供應模式經濟分析

郭海輝,成 濤,李 瓊

(內蒙古呼和浩特抽水蓄能發電有限責任公司,內蒙古呼和浩特 010050)

大型水電項目混凝土生產供應模式經濟分析

郭海輝,成 濤,李 瓊

(內蒙古呼和浩特抽水蓄能發電有限責任公司,內蒙古呼和浩特 010050)

論述大型水電項目混凝土工程的特點,研究5種混凝土生產供應模式的成本構成及差異,結合呼蓄工程案例,計算出各種模式的混凝土生產供應投資成本,探討較為經濟合理的混凝土生產供應模式。運用敏感性分析,分析各模式的風險性,分析結果表明,業主委托模式混凝土供應成本最少,方案最優。

大型水電項目;混凝土;生產供應;經濟分析

1 大型水電項目混凝土生產供應概述

混凝土工程是大型水電項目的重點工程,工程量大,以三峽大壩為例,共投入1 600多萬m3的水泥砂石料。同時大型水電項目標段劃分多,建設周期長,一般持續5年以上,各個標段在不同的階段對混凝土的需求強度差異變化較大。在保證混凝土供應的前提下,研究如何最大程度的降低混凝土生產供應成本,對混凝土工程的投資控制具有重要意義。

2 混凝土生產供應的特征和方式

2.1 大型水電項目混凝土工程特征

a.建設周期長。大型水電項目的建設持續時間一般都在5年以上,有的甚至在10年以上,如三峽工程的計劃工期達17年。

b.標段劃分多。由于大型水電項目涉及的專業較多,整個項目很難由一個公司完成,故需針對工程的特點劃分成多個標段,各個標段對混凝土需求量差異很大。

c.需求強度變化大。工程建設的每個階段對混凝土的需求強度都會時刻發生變化。大型水電項目混凝土需求主要分為2個階段:①籌建準備階段。混凝土的主要用途為道路橋梁的澆筑、房屋的建設。該階段混凝土的供需特點是需求分散,強度不高。②建設階段。混凝土的主要用途為主體土建及安裝工程項目,包括擋水建筑的澆筑、廠房混凝土的澆筑等。該階段混凝土的供需特點是需求集中,需求強度高。

2.2 混凝土生產供應模式[1]

a.承包商自建模式。各標段承包商根據自身的混凝土澆筑強度,在滿足混凝土需求的前提下設計拌合樓容量大小,自行運行,負責自身的混凝土供應。優點:供應量容易保證,責任明確,由于拌合樓可以根據工程具體情況就近布置,混凝土運輸距離短。缺點:拌合樓利用率無法保證,大型工程存在拌合樓重復建設的現象,造成資源的浪費。

b.外購混凝土模式。全部由外購混凝土供應。優點:無需建設拌合樓,節約拌合樓的建設成本,質量由混凝土供應單位承擔,可以轉移混凝土質量風險。缺點:供應量和供應質量難以保證,由于外供混凝土拌合樓離工地較遠,所以混凝土運輸距離較遠。

c.業主委托模式。針對各標段工程分布情況、混凝土需求量和每個階段的混凝土需求強度,設計拌合樓的容量大小并合理規劃拌合樓的布局。通過招投標發包給專業混凝土生產單位進行建設、運行生產、供應管理。優點:拌合樓集約化建設,節約建設成本,且質量容易控制。缺點:混凝土由業主供應,質量由業主負責,加大業主風險;需要協調各標段混凝土供應,增加了協調工作。

d.混合模式。①組合模式1:承包商自建模式+外購混凝土模式。各標段根據各時期混凝土平均需求強度設計拌合樓,在高峰期通過商品混凝土進行補充。優點:拌合樓容量減少,節約拌合樓建設成本。缺點:混凝土供應量和質量控制存在風險。②組合模式2:業主委托模式+外購混凝土模式。根據工程各時期混凝土平均需求強度設計拌合樓容量大小,在高峰期通過商品混凝土進行補充。優點:拌合樓容量減少,節約拌合樓建設成本。缺點:混凝土供應量和質量控制存在風險,協調工作量較大。

2.3 混凝土供應系統選型[2-4]

混凝土生產供應系統的選型主要從生產方式、運輸方式、拌合樓的數量、拌合樓的生產能力等4個方面進行。大型水電項目的混凝土生產供應系統,普遍采用拌合樓生產,局部配備攪拌機補充生產,運輸方式主要采用車載和泵送。

拌合樓數量和生產能力大小主要依據工程特點、工程標段劃分、混凝土的需求總量、各階段需求強度等進行設計、擇優選擇。例如抽水蓄能電站一般分為上水庫工程、引水隧洞工程、廠房系統、下水庫工程,所以需要在上水庫周邊和下水庫周邊各至少布置1個拌合樓。混凝土的需求強度則決定了拌合樓生產能力的大小,拌和系統設計生產能力為

式中:Qh為拌合樓設計生產能力;Km為不均衡系數,一般取1.5;Qm為混凝土需求強度;M為每月有效工作天數,一般取25 d;H為每天有效工作小時數,一般取20 h;η為拌合樓出力系數,一般取40%。

3 經濟效益分析

需要綜合考慮拌合樓的運行方式和供應方式,以求得最佳的經濟效果。

3.1 成本分析[5]

a.承包商自建模式

式中:T總為混凝土總成本;Ci為標段i的拌合樓攤銷成本;Di為拌合樓i的拆除和運輸成本;pi為標段i混凝土生產供應綜合單價;qi為標段i的混凝土需求量。

式中:N為拌合樓的折舊年限,假設為5a;C′i為標段i拌合樓的建設成本;n為拌合樓在工程現場的使用年限;f1為拌合樓的殘值,假設殘值為5%;b為設備費用占拌合樓總投資的比例,經測算b一般取70%;a為土建及附屬設備費用占拌合樓總投資的比例,經測算a一般取30%;f2為土建項目回收殘值,假設取值殘值為5%。由于土建項目無法移動,拌合樓拆除后無法回收利用,因此,土建項目只計回收殘值。

各種產量的拌合樓投資額采用生產能力指數法進行估算,函數為

式中:C0為已建類似項目的投資額;Qi為擬建項目的生產能力;Q0為已建類似項目的生產能力;t為生產能力指數,在正常情況下,0≤n≤1(若已建類似項目的規模和擬建項目的規模相差不大,生產規模比值在0.5～2.0之間,則指數n的取值近似為1;若已建類似項目的規模和擬建項目的規模相差較大,但不超過50倍,且擬建項目規模的擴大僅靠增大設備規模來達到時,則n取值在0.6～0.7之間),本文取0.7;f為價格綜合調整系數。

已建類似拌合樓的投資額包括[1]:土建費用和設備費用。例如,經測算,一座HZ200的拌合樓成本為主設備費用320萬元(含攪拌機、粉罐、輸送機)、供電設備費用30萬元、土建及配套設施費用150萬元。

混凝土生產供應單價分析:

式中:p出為混凝土出機口單價;p運為運費基本費用,在5 km以內只計算基本運費;p超為超出5 km以外每公里運費;s為5 km以外的運距。

b.外購混凝土模式

c.業主委托模式(投資成本計算同式(2))

d.組合模式1

式中:p′i為標段i商品混凝土生產供應綜合單價; q′i為標段i的商品混凝土需求量。

e.組合模式2(投資成本計算同式(7))

3.2 方案比選分析

a.總投資比選。通過計算各方案的總投資,對比分析,選擇混凝土生產供應總投資最少的方案。

b.敏感性分析。假設某因素增加或減少一定幅度,計算總投資變化量,對方案的敏感程度進行排序,為混凝土工程的生產供應模式的決策提供依據。

4 大型水電項目混凝土生產供應實例

4.1 呼蓄工程概況

呼和浩特抽水蓄能電站(以下簡稱呼蓄工程)位于內蒙古自治區呼和浩特市北部大青山區,距離呼和浩特市中心約20 km。電站安裝4臺單機容量為300MW的可逆式水泵水輪機組,總裝機容量1200MW。主要承擔電網的調峰、填谷、事故備用等任務,同時兼有調頻、調相的作用。電站樞紐主要由上水庫、水道系統、地下廠房系統、下水庫工程等組成。

4.2 呼蓄工程混凝土需求強度分析

各標段混凝土需求量分析見表1。各年混凝土強度需求分析見表2和表3。

4.3 呼蓄工程拌合樓運行方案成本比較

a.總投資比選。各方案生產供應成本及排序見表4。

b.敏感性分析。假設混凝土需求發生一定程度的變化,對應各方案投資情況如表5所示。

5 結 論

表2 各年混凝土強度需求分析 萬m3/月_

表3 各標段混凝土運距 km__

表4 各方案生產供應成本及排序

表5 需求量變動時各方案生產供應成本及排序

a.針對以上分析結果,業主委托模式混凝土供應成本最少,方案最優,盡管需求工程量不斷變化,但業主委托模式成本增速最慢,且始終最小,為最優方案。所以業主委托模式具有較大的風險抵抗能力。但隨著混凝土需求量的減少,各方案之間的成本差異也在逐漸減少。

b.業主委托模式需要承擔較大的質量責任和經濟風險,且存在一定的混凝土調配難度,增加協調工作,需要承包單位定期上報混凝土澆筑計劃,以便統籌安排供應。

c.在實際工程中,業主為規避風險,減少管理難度,常采用承包商自建模式,例如呼蓄工程就是采用這種模式,但這種模式存在拌合樓重復建設問題,經測算呼蓄工程約增加投資約1000萬元,對投資造成一定的浪費。針對這種情況,呼蓄工程在實施過程中也做了調整,將引水標段及機電設備安裝工程原承包商自建的3座拌合樓取消,改由上水庫工程、地下工程標段拌合樓供應,節約拌合樓建設成本約500萬元。

d.由于大型水電項目混凝土需求量大,推行業主委托模式供應混凝土,對節約國家投資具有重要意義。

[1]方必和,王晰.鐵路施工混凝土供應模型研究[J].價值工程,2008(4):81-83.

[2]孔憲卓.混凝土預拌設備發展概況及選型原則[J].混凝土,2000(7):51-56.

[3]王桂玲.怎樣選擇商品混凝土攪拌站[J].混凝土,2005 (8):77-79.

[4]汪永劍.混凝土拌和站(樓)生產能力設計時應考慮的關鍵因素[J].人民珠江,2010(3):10-11.

[5]江春先.建設中小型商品混凝土攪拌站成本及效益分析[J].山西建筑,2009(10):259-260.

F407.9

A

1003 -9511(2013)04 -0019 -04

2013-01 -21 編輯:方宇彤)

10.3969/j.issn.1003 -9511.2013.04.005

郭海輝(1983—),男,江西萬安人,經濟師,碩士,從事水電站建設工程技術經濟管理工作。