ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ОПРЕДЕЛЕНИЮ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
ПРИМЕНЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ГОФРИРОВАННЫХ
ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ НА БАМе

 

Одобрены Главтранспроектом Минтрансстроя

 

 

 

Москва 1978

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

Важнейшим направлением экономической политики в свете решений ХХV съезда КПСС является повышение эффективности всех отраслей народного хозяйства. Решение этой задачи в области капитального строительства связано прежде всего с рациональным использованием выделяемых капитальных вложений. Особое внимание при этом должно быть уделено внедрению прогрессивных конструкций и строительных материалов. Резервы повышения эффективности капитальных вложений в значительной мере заключаются в обосновании решений, принимаемых на стадии проектирования объектов.

При строительстве новых железнодорожных линий сооружается большое количество водопропускных труб. Число их особенно велико в районах Сибири и Дальнего Востока. В этих условиях выбор экономически целесообразных конструкций труб обеспечивает существенный народнохозяйственный эффект.

Методические рекомендации предназначены для использования проектными организациями при выборе и обосновании экономически эффективных конструкций водопропускных труб на строительстве Байкало-Амурской магистрали. Выводы и предложения, данные в работе, могут быть использованы применительно к другим железнодорожным линиям с аналогичными инженерно-геологическими и природно-климатическими условиями.

Методические рекомендации разработаны сектором экономической эффективности капитальных вложений и внедрения новой техники и лабораторией постройки мостов ЦНИИСа. Работа выполнена канд. экон. наук А.М. Коротеевым и канд. техн. наук О.А. Янковским при методическом руководстве канд. экон. наук И.Л. Гольденберга.

В подготовке Методических рекомендаций принимали участие канд. экон. наук Т.А. Беляева, инженеры Н.Н. Елагина, Л.П. Киян, Т.И. Топилина, Н.С. Инкина, С.В. Осина.

Проектирование вариантов и сметно-финансовые расчеты выполнены отделом искусственных сооружений Мосгипротранса.

Зам. директора ЦНИИСа Н.Б. СОКОЛОВ

Руководитель отделения экономики и организации строительства И.С. ОГАНЕСОВ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Методические рекомендации основаны на разработанных ЦНИИСом и изданных Минтрансстроем Методических указаниях по определению экономической эффективности капитальных вложений и технических решений в транспортном строительстве (М., Оргтрансстрой, 1974).

1.2. В Методических рекомендациях наряду с методическими особенностями технико-экономического сравнения вариантов конструкций водопропускных труб на основе проведенных исследований даны конкретные рекомендации эффективного применения металлических гофрированных труб применительно к условиям строительства БАМа.

1.3. Технико-экономическая обоснованность строительства водопропускных труб определяется с точки зрения совокупного народнохозяйственного эффекта в трех сферах производства: строительстве, промышленности и эксплуатации объекта.

1.4. Вследствие влияния на величину затрат многообразных местных факторов (строительных, инженерно-геологических, гидрогеологических, рельефных) для сопоставимости различных конструкций используется метод вариантного проектирования объектов.

1.5. Совокупный экономический эффект рассчитывается с использованием следующих основных исходных данных (по вариантам):

сметная себестоимость сооружения объекта;

величина производственных фондов строительных организаций;

сопряженные капитальные вложения в производство строительных конструкций и материалов;

эксплуатационные расходы на содержание и плановые ремонты сооружений;

трудоемкость строительства объектов;

продолжительность строительства;

срок службы объекта (период эксплуатации).

1.6. В качестве исходной базы исследования приняты проектно-сметные материалы, выполненные Мосгипротрансом, для взаимозаменяемых конструкций водопропускных труб, применяющихся при строительстве БАМа.

1.7. При подготовке исходных данных учитываются следующие факторы:

наличие вечной мерзлоты в основании сооружений;

наличие наледей, ограничивающих применение металлических труб;

технологические особенности сооружения металлических труб в рассматриваемых условиях;

повышенный расход материалов и конструкций;

отсутствие достаточной притрассовой производственной базы, что обусловливает транспортирование материалов на значительные расстояния;

повышенный размер нормируемых затрат, вызванный природно-климатическими условиями строительства (заработная плата, накладные расходы, затраты на временные сооружения).

2. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ КОНСТРУКЦИЙ ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ

Выбор вариантов различных конструктивных решений водопропускных труб

2.1. Для сравнения принимаются типовые конструкции труб, утвержденные для применения в данном природно-климатическом районе.

2.2. Проектирование вариантов состоит в привязке типовых проектов труб к местным условиям, включая грунты основания, расчетный и наибольший расход воды, высоту насыпи, уклоны лога и трубы.

2.3. Размеры отверстий водопропускных труб при проектировании назначаются с учетом обеспечения следующих условий:

размещение трубы в насыпи заданной высоты, принятой при проектировании продольного профиля;

заполнение трубы на входе при пропуске расчетного расхода воды в соответствии с действующими нормами гидравлических расчетов;

соблюдение минимального возвышения бровки земляного полотна над подпертым уровнем воды при пропуске наибольшего расхода.

2.4. При одинаковых внешних условиях одноочковые трубы, как правило, выгоднее многоочковых той же водопропускной способности. Выбор многоочковых труб в этих случаях возможен лишь при ограничениях по минимальной высоте насыпи.

Особенности подготовки проектно-сметной документации

2.5. При подготовке исходных данных, необходимых для технико-экономических расчетов, по сравниваемым вариантам водопропускных труб были разработаны проектно-сметные материалы в объеме: рабочих чертежей с выборкой объемов работ, потребности в конструкциях, деталях и материалах и приведением расчетной себестоимости сооружений, трудозатрат.

2.6. Расчетная себестоимость сооружения определяется по форме смет к техническому проекту с выделением по всем видам работ и в целом по смете заработной платы и трудозатрат. Расчеты выполняются по действующим нормам (СНиП) и единичным расценкам ЕРЕР-69 с учетом повышающего коэффициента к заработной плате (1,7), установленного для строителей на БАМе.

2.7. Стоимость железобетонных конструкций и деталей согласно Методическим указаниям [3] принимается по себестоимости заводов-поставщиков с добавлением затрат на доставку по фактически существующим транспортным схемам. Расходы на доставку железобетонных конструкций и стоимость погрузочно-разгрузочных работ определяются по сметным ценам на перевозку грузов в соответствии с действующим ценником № 3 [1].

Стоимость металла гофрированных труб рассчитывается по оптовым ценам на листовой металл с учетом повышающих коэффициентов к оптовым ценам на металл в соответствии с письмом Госстроя СССР № 4-Д от 23.01.75. Кроме того, учитываются затраты на обработку металла и изготовление гофрированных элементов на заводах Минтрансстроя.

2.8. Нормы накладных расходов в сметах в соответствии с указанием Инструкции СН-423-71 дифференцируются в зависимости от удельного веса заработной платы и трудоемкости выполнения строительно-монтажных работ.

Сумма накладных расходов Н (в руб.) для условий БАМа может быть определена по формуле

Н = 0,6 · нС + 1,7 · Д + 0,25 · З,                                                (1)

где н - норматив накладных расходов, установленный для строительных организаций, работающих на БАМе;

С - величина прямых затрат, руб.;

Д - трудозатраты на выполнение строительно-монтажных работ, чел.-дн.;

З - заработная плата на основных работах, руб.

2.9. Величина затрат на строительство временных зданий и сооружений, включая жилые и культурно-бытовые помещения, принимаются также дифференцированно, пропорционально величине трудозатрат на выполнение строительно-монтажных работ. В качестве части затрат, зависящей от трудоемкости, рассматривается лишь стоимость зданий и сооружений жилого и культурно-бытового назначения (примерно 60 % общих затрат). Дифференцированный норматив расходов на временные здания и сооружения в_i (в %) может рассчитываться по формуле

                                                  (2)

где в_с - сметный норматив затрат на временные здания и сооружения;

Д₁, Д₂ - трудозатраты на строительно-монтажные работы по сравниваемым вариантам, чел.-дн.;

Д_i - (i = 1, 2) трудозатраты по i-му варианту, чел.-дн.;

0,4 - доля затрат на временные сооружения, не зависящая от трудоемкости.

При расчете норматива по j-му варианту в формуле (2) вместо Д_i принимается Д_j.

2.10. Помимо перечисленных затрат, в расчетную себестоимость включаются дополнительные затраты на приведение в порядок территории строительства, непредвиденные расходы и расходы по транспортировке привозных материалов на расстояния сверх учтенных в сметных ценах.

2.11. Затраты труда рассчитываются по сметным нормам (ЕРЕР-69) с учетом затрат труда рабочих, занятых управлением строительных машин. Величина поправки при этом определяется по соответствующим таблицам СНиП IV-65 [2].

2.12. На основании проектно-сметных материалов составляются основные исходные данные, необходимые для технико-экономических расчетов (размеры трубы, потребности в основных строительных материалах и конструкциях, расчетная себестоимость, трудоемкость сооружения и т.д.).

Методика расчета экономического эффекта

2.13. Методы расчета экономической эффективности проектных вариантов изложены в Методических указаниях [3]. Экономически целесообразная конструкция водопропускных труб в конкретных условиях их применения должна выбираться с учетом народнохозяйственного совокупного эффекта Э, рассчитываемого при попарном сравнении вариантов по формуле

Э = П₁ - П₂ ± Э_ск,                                                               (3)

где П₁, П₂ - полные приведенные затраты по вариантам конструкций;

Э_ск - эффект от сокращения продолжительности строительства.

2.14. Величина полных приведенных затрат П_i c учетом разновременности капитальных вложений и текущих затрат, а также приведения затрат к единой размерности и одинаковым срокам службы определяется по формуле

П_i = μK_i(0,5 · E_сT_ci + 1,06 · E_нT_i) + E_сT_ciФ_i + E_ni · K_ni · Θ_i + (1,06 · K_ia_i + И_i)T_i;           (4)

где μ - коэффициент привидения капитальных вложений к большому сроку службы;

K_i - расчетная себестоимость строительства объекта;

Е_с - нормативный коэффициент эффективности в строительстве (для районов Крайнего Севера и к ним приравненных Е_с = 0,08);

T_c - продолжительность строительства;

E_н - нормативный коэффициент в сфере эксплуатации (Е_н = 0,10);

T_i - расчетный период эксплуатации объекта

здесь Т_сл - срок службы объекта;

Ф_i - стоимость производственных основных фондов, участвующих в строительстве объекта;

E_ni - нормативный коэффициент эффективности в сопряженной отрасли;

K_ni - сопряженные капитальные вложения в производство строительных конструкций и материалов;

Θ_i - коэффициент приведения капитальных вложений в сопряженной отрасли к сроку ввода объекта в эксплуатацию (окончанию строительства)

здесь T_пi - средний срок строительства предприятий по производству конструкций и материалов и объекта;

Е_нп - норматив приведения разновременных затрат (Е_нп = 0,08);

a_i - норматив отчисления на капитальный ремонт;

И_i - годовые эксплуатационные затраты на текущее содержание и внеплановые ремонты объекта.

Величины μ, Т_i приведены в приложениях к Методическим указаниям [3].

2.15. Величина сопряженных капитальных вложений в производство основных строительных конструкций и материалов по вариантам (K_пi) определяется исходя из потребности в них и удельных капитальных вложений. Абсолютные значения этих затрат приводятся к сроку ввода в действие объекта в эксплуатацию с помощью коэффициента приведения Θ_i. Удельные капитальные вложения для основных материалов и конструкций, коэффициенты приведения и нормативные коэффициенты E_пi приведены в табл. 1.

Таблица 1

2.16. Стоимость производственных основных фондов, участвующих в строительстве, следует принимать по нормативам фондооснащенности строительных организаций ГлавБАМстроя [4].

2.17. Размер амортизационных отчислений для сооружений и основных фондов принимается в соответствии с нормами Госплана [5], а расходы по текущему содержанию водопропускных труб - на основании данных, приведенных в Методических указаниях [6].

2.18. Продолжительность строительства для конкретных объектов БАМа установлена на основе типовых технологических карт Оргтрансстроя на сооружение водопропускных труб и величины трудозатрат по вариантам, рассчитанной в проекте.

2.19. Для сооружений с меньшим сроком службы в формуле (4) учитываются дополнительные затраты, вызванные переустройством труб по истечении срока их службы, которые определяются на основе разработанных ЦНИИСом проектов замены труб. Величина этих затрат С (в тыс. руб.) может быть определена по формуле

С = 20 + П_ок · С_ок,                                                            (5)

где П_ок - число «окон» требуемой продолжительности для производства работ с прекращением движения поездов;

С_ок - стоимость «окна», тыс. руб.

Параметры в формуле (5) могут быть найдены по справочным данным, приведенным в работах [6, 7].

Дополнительные затраты С приводятся к общему моменту приведения, т.е. сроку окончания строительства, с помощью коэффициента отдаления затрат.

2.20. Эффект от относительного сокращения продолжительности строительства определяется в части, касающейся экономии условно-постоянных накладных расходов и сокращения времени использования основных производственных фондов строительных организаций. Величина потерь, вызванных «замораживанием» капитальных вложений, при сравнении конструкций водопропускных труб не учитывается, так как окончание строительства труб, как правило, не совпадает с моментом ввода железнодорожной линии в эксплуатацию. Эффект от сокращения продолжительности строительства в этом случае рассчитывается по формуле

Э_ск = 0,6 · [н_iK_i + (Е + а_c) · Т_ciФ_i]t,                                              (6)

где н_i - дифференцированный норматив накладных расходов;

а_c - норма отчислений на восстановление основных производственных фондов, участвующих в строительстве;

t - показатель сокращения продолжительности строительства, определяемый из выражений

 при T_c2 > T_c1;

 при T_c2 < T_c1.

Входящие в формулу (6) величины принимаются по варианту с большей продолжительностью.

3. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЭФФЕКТИВНОМУ ПРИМЕНЕНиЮ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ТРУБ НА БАМе.

3.1. Технико-экономические расчеты и экономическое сравнение вариантов взаимозаменяемых конструкций водопропускных труб на БАМе выполнены в соответствии с изложенной выше методикой, с использованием вариантных разработок института Мосгипротранс.

3.2. В качестве объектов - представителей приняты сооружения, запроектированные, строящиеся или уже построенные на различных участках БАМа. Таких сооружений 28, в том числе на участках Бам - Тында 2 объекта, Тында - Беркакит - 15, Тында - Ургал - 8, Февральск - Ургал - 3. Дополнительные варианты к ним для сравнения проектировались с условием обеспечения выполнения тех же функций, т.е. эквивалентные по водопропускной способности.

Варианты были сгруппированы по размеру отверстий металлических труб (табл. 2)

Таблица 2

3.3. Проведенный анализ технико-экономических показателей вариантов сравниваемых труб позволяет установить следующие закономерности.

Металлические трубы во всех случаях эффективнее прямоугольных железобетонных, за исключением указанных ниже условий. Их абсолютный и относительный эффект (по сравнению с эталоном) зависит от размера отверстий металлических труб, как это показано в табл. 3.

Таблица 3

Совокупный экономический эффект при применении металлических труб в среднем составляет 24 %, или 11,3 тыс. руб. на одно сооружение, а на 1 т примененного металла гофрированных труб - 1,9 тыс. руб. Наибольший экономический эффект имеет место при применении труб диаметром 1,5 м (42 %). С увеличением диаметра отверстий труб и их количества эффект снижается.

Сооружение металлических труб в условиях, рекомендуемых ВСН 176-78, приводит к сокращению трудозатрат на 20 - 25 %. Это соответствует также данным предыдущих исследований ЦНИИСа и обобщения опыта строительства труб на линии Бам - Тында, выполненных Оргтрансстроем, где экономия в затратах труда составила 3860 чел.-дн., или примерно 20 % [8].

Вместе с тем при сооружении металлических труб больших отверстий (и особенно многоочковых) трудоемкость их строительства возрастает и превышает трудозатраты на сооружение железобетонных труб (см. табл. 3).

Значительные затраты ручного труда при сооружении металлических труб обусловлены их конструктивными особенностями, в том числе устройством подушки, каменной наброски на косогорах, асфальто-бетонного лотка, засыпкой труб и трамбовкой.

Применение металлических труб резко снижает материалоемкость сооружения, так как объем конструкций железобетонных труб (блоки фундаментов и трубы) составляет в среднем 60 - 70 м³ при массе 120 - 140 т (без учета монолитного бетона, приготовляемого на месте) против 3 - 8 т у металлических труб. Вследствие этого при строительстве металлических труб снижаются и транспортные расходы на 20 - 25 руб. в расчете на 1 т железобетонных конструкций.

При применении металлических труб с толщиной листа 2,5 мм общий расход металла для труб с отверстием 1,5 и 2 м сокращается на 2 - 4 т на одно сооружение; при отверстиях 2×1,5 м расход металла по обоим вариантам примерно одинаков. Многоочковые металлические трубы с отверстиями 3×1,5 м вызывают перерасход металла до 1 - 1,5 т на трубу.

В среднем на 28 объектах экономия металла по сравнению с железобетонными трубами составляет 23 % общего его расхода (см. приложение), или 1,5 т на одну трубу средней длины при соотношении стоимостей гофрированных металлических звеньев трубы и арматурной стали 4,5:1.

Существенным фактором, удорожающим сметную стоимость металлических труб, является объем дренирующего грунта для замены слабого грунта в основании труб. В табл. 3 в качестве примера приведены показатели для металлических труб на центральном участке БАМа при различной глубине залегания слабого грунта. Из табл. 4 видно, что, например, по трубам с отверстием 2×1,5 м при увеличении глубины заменяемого грунта до 3 - 4 м значительно возрастает объем замены грунта, а сметные затраты увеличиваются до 85 %.

Устройство металлических труб на косогорах при уклоне лога 0,15 - 0,25 на каменной наброске (выше уровня лога), обеспечивающей допустимый уклон лотка трубы (0,03 %), является эффективным мероприятием. Однако большой объем каменной наброски приводит в ряде случаев не только к значительному (до 30 %) повышению стоимости, но и к увеличению трудозатрат (до 250 %) (табл. 5).

Таблица 4

Таблица 5

Однако, несмотря на это удорожание, преимущество металлических труб сохраняется (за исключением одного случая).

3.4. В данном исследовании не производилось сравнения металлических гофрированных труб с другими типами водопропускных труб (кроме железобетонных прямоугольных).

Круглые железобетонные трубы, имеющие известные преимущества перед прямоугольными, не рассматриваются ввиду отсутствия на эти трубы утвержденного МПС для БАМа типового проекта, который был разработан и представлен заказчику в 1973 г.

Вместе с тем, как показывают расчеты, круглые железобетонные трубы являются весьма эффективной конструкцией и в ряде случаев по сравнению с металлическими могут оказаться конкурентоспособными.

В настоящих Методических рекомендациях не рассматриваются уже разработанные, но ещё не доведенные до стадии внедрения различные варианты фундаментов для железобетонных труб.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ценник № 3 сметных цен на перевозку грузов для строительства. М., Стройиздат, 1968.

2. Строительные нормы и правила (СНиП), часть IV, том 5, вып. 1, «Сметные нормы». Госстрой СССР. М., Стройиздат, 1968.

3. Методические указания по определению экономической эффективности капитальных вложений и технических решений в транспортном строительстве. М., Оргтрансстрой, 1974.

4. Нормативные показатели фондооснащенности и фондоотдачи в транспортном строительстве. М., Оргтрансстрой, 1976.

5. Нормы амортизационных отчислений по основным фондам народного хозяйства. М., «Экономика», 1974.

6. Методические указания по сравнению вариантов проектных решений железнодорожных линий, узлов и станций. М., Трансжелдориздат, 1973.

7. Гибшман А.Е. Определение экономической эффективности проектных решений на железнодорожном транспорте. М., «Транспорт», 1976.

8. Перфилов В.И. Особенности строительства малых искусственных сооружений на железнодорожной линии Бам - Тында. М., Оргтрансстрой, 1974.

Приложение

В табл. 1 - 5 приведены данные по сравниваемым вариантам и группам сооружений в соответствии с соображениями, изложенными в разделе 3.

Совокупный экономический эффект (ущерб) в абсолютном и относительном выражении рассчитан по отношению к полным приведенным затратам для вариантов железобетонных труб.

При описании грунтовых условий в основании труб приняты следующие обозначения:

Галечник - Гал.,

Гравий - Грав.,

Глина - Гл.,

Песчаник - Пес.,

Супесь - Суп.,

Суглинок - Сугл.,

Щебень - Щеб.,

Торф - Тф.,

Дресва - Др.,

Валун - Вал.,

Гранит - Гр.

Таблица 1

Технико-экономические показатели сравнения металлических труб диаметром 1,5 м с железобетонными трубами отверстием 1,5 м

Таблица 2

Технико-экономические показатели сравнения металлических труб диаметром 2 м с железобетонными отверстиями 1,5 м

Таблица 3

Технико-экономические показатели сравнения металлических труб диаметром 2×1,5 м с железобетонными отверстиями 1,5 и 2 м

Таблица 4

Технико-экономические показатели сравнения металлических труб диаметром 2×2 м с железобетонным отверстием 2 (2×1,5) м

Таблица 5

Технико-экономические показатели сравнения металлических труб диаметром 3×1,5 м с железобетонными отверстиями 2 (2,5) м

СОДЕРЖАНИЕ