水电工程钻爆法石方开挖人材机耗量测定方法探讨

(中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550081)

水电工程钻爆法石方开挖人材机耗量测定方法探讨

魏徐良徐仲平

(中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，贵州 贵阳 550081)

人材机耗量测定是一项繁杂、费时、费力的工作，目前相关理论体系相对成熟，但具体的测定方法尚无成熟的经验可供借鉴。本文以某水电工程钻爆法石方开挖(明挖)人材机耗量的测定工作为例，分析总结了现场测定工作的开展步骤、测定部位选择时需考虑的因素、工序划分及动作研究的思路及示例、测定对象梳理的方法及示例、不同类型人材机耗量具体测定方法的选择，以期达到与同仁相互探讨并对后续其他类似现场测定工作起到借鉴作用的目的。

石方开挖；人材机耗量；测定方法

人材机耗量在某种程度上等同于施工定额，即在合理的劳动组织和正常的施工条件下，为完成单位合格产品所需消耗的人工、材料、机械的数量标准[1]。人材机消耗量测定是一项繁杂、费时、费力的工作，目前相关理论体系相对成熟，但具体的测定方法尚无成熟的经验可供借鉴，需要在实践中不断探索和总结。本文结合某水电工程钻爆法石方开挖(明挖)(后同)人材机耗量的测定工作，探讨石方开挖中人材机耗量的具体测定方法。

1 测定工作的开展步骤

现场测定工作一般要跟随施工进展而开展，具有不可逆性。前期策划准备工作不周全会导致后期测定数据因某项边界条件或参数未记录而无法使用，因此现场测定工作需按一定的步骤扎实开展。结合某水电工程石方开挖的测定工作，通过分析研究总结如下：

a. 了解现场施工组织情况。通过施工单位的石方开挖专项施工组织设计等资料，对石方开挖的进度安排、区层划分、施工工艺、施工班组配置等情况进行全面细致的了解，做到心中有数，为后续工作开展奠定基础。

b. 选择测定部位。根据现场实际情况，结合施工组织设计、施工工艺等对石方开挖类别进行划分，并针对不同类别分别选择具有代表性的石方开挖测定部位。

c. 测定方法研究。

ⓐ 工序划分及动作研究。深入施工现场，选择2～3个完整的石方开挖循环进行实地观察，对石方开挖的工序进行划分，必要时对主要工序的施工动作进行分解，作为后续记录的基础。工序划分的原则为同一班组、工种或同一机械能够完成的某项工作为一道工序；

ⓑ 梳理测定对象(人材机种类)。根据划分的工序及现场实地观察，将每道工序中涉及的人材机进行梳理列表；

ⓒ 确定测定方法。根据梳理的人材机种类，结合每种人材机的特点分别制定测定方法。

2 测定部位的选择

由于水电工程石方开挖的施工工况千变万化，不可能也无必要针对所有的施工工况进行现场测定，只需选择具有代表性的部位进行测定，即通过代表性的测定部位反应全部石方开挖的人材机消耗情况。

在选择代表性测定部位时，需要考虑如下因素：

a. 时间(施工时段)因素。由于石方开挖起始施工时存在人机磨合阶段，人机效率较低。随着工程的进展，人机磨合期过后，人机效率会逐步提高。因此选择测定部位时，要涉及到施工前期、中期、后期的施工部位。

b. 施工强度因素。由于一次爆破量大小对人机效率、材料耗量会产生影响，一次爆破量大小与施工强度存在直接关系，因此选择测定部位时要考虑该因素。一般情况下施工前期工作面较小、强度低。施工中期工作面已全部展开，人机资源配置也已全部到位，施工强度高。施工后期工作面缩小施工强度逐步降低。施工强度因素和时间因素存在同步变化情况，因此可以与时间因素结合考虑。

c. 施工工艺及方法因素。施工工艺及方法的不同必然导致单位产品人材机耗量的不同，因此施工工艺及方法是确定测定部位的重要因素之一。果多水电工程根据采用的施工工艺及方法，在测定部位选择时涉及到以下三类石方开挖：

ⓐ 两岸边坡梯段石方开挖。石方开挖厚度一般在6～10m(一次钻爆厚度)，一次爆破量大，爆破临空面大，需钻斜面预裂孔、缓冲孔、主爆孔，钻孔效率适中。

ⓑ 河床建筑物基础石方开挖。基础石方开挖厚度一般不超过6m(一次钻爆厚度)，一次爆破量适中，爆破临空面小，只需钻主爆孔，钻孔效率高。

ⓒ 建筑物基础保护层石方开挖。基础保护层石方开挖平均厚度约2m左右，一次爆破量小，爆破临空面大，需钻水平预裂孔、主爆孔，钻孔效率低。

d. 地质情况因素。地质因素主要涉及石方开挖的岩石种类、等级、风化及破碎程度，这些因素会影响钻机钻孔效率、炸药装药量等。果多水电工程由于存在两种岩石，且两种岩石含量比例在左右岸、基础均不同，再者有些部位石方为强风化、有些部位石方为弱风化，在测定部位选择时均做了考虑。

e. 样本数量因素。样本数量也是影响测定结果准确性的重要因素，样本数量过少不能全面反应工程的实际情况，样本数量过多，会耗费大量的人力物力，需在这两者之间寻求平衡点。

3 测定方法研究

石方开挖涉及的人材机耗量测定采用何种方法不能一概而论，要结合施工工艺、方法、工种、材料、机械等具体情况以及测定方法的可操作性、可实现性、测定数据的精度要求等综合分析而定。结合果多水电工程实际情况总结如下：

3.1 工序划分及动作研究

工序划分及动作研究的目的是现场测定服务。石方开挖可分为测量、造孔、装药爆破三个基本环节，同时需对三个环节及其涉及的资源进行统一调配，因此石方开挖可划分为现场调度、测量、造孔、装药爆破四道工序，四道工序可根据实际需要做进一步子工序的划分，如：造孔可划分为造主爆孔和造预裂孔，同时对各工序涉及的主要机械还需进行动作研究及划分，目的是采用写实法记录机械所有的动作及时间后，将机械中不合理的动作对应的时间作为非定额时间剔除。

3.2 梳理测定对象

人材机耗量测定对象为直接参与石方开挖工作的一线生产工人(不含施工管理人员、供电供风排水等辅助设施维护人员)、直接用于完成石方开挖施工的材料和机械。根据施工现场实际情况，确定石方开挖涉及的人工、材料、机械见表1。

表1 石方开挖涉及人材机种类

3.3 确定测定方法

a. 人工耗量测定方法。根据工作内容与机械是否有直接关系，可将现场施工人员分为两类，一类与机械相关，如：CM358钻机辅助工；另一类与机械无关，此类人工根据每班工作时间是否固定可再分为两类，分别是值班式人工和任务式人工。其中，值班式人工每班工作时间固定，如：现场调度、清基普工等，每班工作8小时；任务式人工每班工作时间不定，需根据工作进度和施工工艺而定，如：测量工、装药爆破工等。

以上不同种类人工在测定其消耗量时分别采用不同的测定方法。与机械相关的人工可根据机械工作时间乘人工工作系数确定；值班式人工消耗量按工作班持续时间确定；任务式人工消耗量采用写实记录法，对其实际工作时间作详细记录，再经统计分析确定。人工消耗量测定方法见表2。

值得注意的是，在实际工作中往往会出现一些特殊情况，需采取相关修正措施，例如，现场调度人员的工作内容除了石方开挖，还包括石渣运输、土方开挖及运输，这时应根据不同工作内容各自工作量的大小、难易程度进行合理分摊。再者调度人员的效率与开挖强度有关，调度人员效率计算不能以测定部位为对象，而要以整个工程开挖为对象进行测算。

表2 人工消耗量测定方法

b. 材料耗量测定方法。材料可分为一次性材料和周转性材料。其中，一次性材料为使用之后不可在回收利用的材料，如：炸药、雷管等；周转性材料为可多次回收利用的材料，如：钻头、钻杆等。

一次性材料消耗量采用统计分析法进行测算，周转性材料采用经验估计结合理论计算的方法进行测算。材料消耗量测定方法见表3。

表3 材料消耗量测定方法

值得注意的是，在施工现场实际操作过程中，一次性材料的使用具有一定的随意性，如：一次性材料中炸药由于钻孔堵塞无法装药，电雷管3～6孔均可采用一个；周转性材料具有偶然性，如：钻头、钻杆的使用寿命受岩石情况、操作人员水平等多因素的影响，其更换无固定规律和周期等。这时，如果采用一次爆破材料用量进行统计分析，得出的结果可能存在较大误差，如果适当扩大统计的范围，如：一个月的爆破量或者整个石方开挖工程材料用量进行统计分析，则可以大大减少这种误差。

c. 机械耗量测定方法。施工机械根据其在施工中的作用大体可以分为主要机械和次要机械，对主要机械可采用写实记录法进行测算，次要机械根据运输量、运距、运输次数进行估算即可。如：果多水电工程石方开挖涉及机械有钻孔机械、材料及设备运输机械，其中钻孔机械为主要机械，分为钻主爆孔机械(CM358高风压钻机)和钻预裂孔机械(100B潜孔钻机)两种；材料设备运输机械(5t载重汽车)为次要机械。

写实记录法的记录方式可分为图示法、数示法和混合法三种[2]。为了确保记录的规范性和便于后期数据分析，有必要在实地观察及对施工过程认真分析的基础上，对记录表格、记录名词等进行规定和定义。在某水电工程钻爆法石方开挖人材机消耗量测定工作中，采用了数示法进行记录，并对100B潜孔钻、CM358钻机钻孔工作内容的记录名词做了规定和定义。典型记录见表4。

表4 某水电工程钻爆法石方开挖机械写实记录

根据现场实际情况，一次钻爆循环过程中钻孔工作持续时间长，同时钻孔的钻机较多，且各台钻机工作步调不一致，记录全部钻机的全部工作情况难以实现，且也无需这样做。因此采用记录各钻爆部位具有代表性的部分钻机或钻机的部分钻孔，即通过部分反应全部的方法。

通过对记录的原始数据进行时间归集、统计分析，得出非定额时间及定额时间，计算出钻孔效率，再结合钻孔长度与石方爆破量之间的关系，即可得出单位石方开挖量所需钻孔机械的消耗量。

4 结 语

人材机消耗量是工程计价的重要基础性数据，其在概预算编制、成本测算、合同纠纷解决等工作中发挥着重要作用。工程施工过程中实际人材机消耗量的测算正在逐步引起水电工程参建各方的重视。在实际测算工作中，人材机耗量的测定方法不能一概而论，需要根据不同人工、材料、机械的特点，结合工程现场实际情况进行确定。

[1] 陈全会，谭兴华，王修贵. 水利水电工程定额与造价[M]. 北京：中国水利水电出版社，2003.

[2] 全国造价工程师执业资格考试培训教材编审委员会. 建设工程计价[M]. 北京：中国计划出版社，2013.

Discussiononstoneexcavationlabor,materialandmechanicalconsumptionmeasurementmethodindrillingandblastingmethodofhydropowerprojects

WEI Xuliang, XU Zhongping

(ChinaPowerConstructionGroupGuiyangSurveyandDesignResearchInstituteCo.,Ltd.,Guiyang550081,China)

Labor, material and mechanical consumption measurement is a tedious, time-consuming and laborious task. Currently, relevant theoretical system is relatively mature. However, there is no mature experience as reference for specific measurement methods. In the paper, the measurement work of stone excavation (cutting) labor, material and mechanical consumption in one hydropower project is adopted as an example. The steps of site measurement work, factors considered during selection of measurement parts, sequence division, action study thoughts and examples, methods and examples of measurement object sorting, selection of specific measurement methods aiming at different labor, material and mechanical consumption are analyzed and summarized, thereby reaching the purposes of discussing with peers mutually and playing the role of reference for other subsequent similar site measurement work.

stone excavation; labor, material and mechanical consumption; measurement method

TV-9

：A

：1005-4774(2017)09-0058-04

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2017.09.015