淺談山嶺重丘區(qū)高等級公路25米以下空心板梁集中預(yù)制安裝的利與弊

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簡介： 應(yīng)用價值工程理論介紹了廣東省梅河高速公路25以下空心板梁的預(yù)制與架設(shè)方案的確定。建設(shè)項目不僅要滿足使用功能，其經(jīng)濟(jì)評價、社會評價、環(huán)境評價等（環(huán)境污染、周邊生態(tài)平衡、國民經(jīng)濟(jì)效益）綜合評價等也是功能評價的重要指標(biāo)，即選擇技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理和對社會有利的最優(yōu)方案。
關(guān)鍵字：梅河高速 空心板梁 集中預(yù)制 價值工程

隨著高等級公路建設(shè)的不斷發(fā)展，我國的公路建設(shè)和管理水平逐漸走向成熟，但是隨著社會的發(fā)展，建設(shè)項目不僅要滿足使用功能，其經(jīng)濟(jì)評價、社會評價、環(huán)境評價等（環(huán)境污染、周邊生態(tài)平衡、國民經(jīng)濟(jì)效益）綜合評價等也是功能評價的重要指標(biāo)，即選擇技術(shù)上先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)上合理和對社會有利的最優(yōu)方案。

　　隨著社會進(jìn)步，保護(hù)環(huán)境維護(hù)生態(tài)平衡，走可持續(xù)發(fā)展的道路是必然趨勢。廣東梅河高速公路位于廣東省粵東地區(qū)，是連接廣東省經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)和粵東山區(qū)的交通干線，該項目建成對加速廣東東部地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及推動泛珠三角區(qū)域經(jīng)濟(jì)合作具有極其重要的戰(zhàn)略意義，該項目建設(shè)伊始便提出“價值工程、生態(tài)環(huán)保、數(shù)字信息”等經(jīng)營理念?，F(xiàn)就梅河高速公路全線25米以下空心板梁集中預(yù)制與安裝方案運(yùn)用價值工程理論對其在的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、資源利用等方面進(jìn)行功能分析，論述其方案優(yōu)劣及其可行性。

　　一、工程概述：

　　廣東省梅河高速公路起點為梅州市程江鎮(zhèn)，終點為河源市藍(lán)口鎮(zhèn)，全線總長118.43公里，25米以下空心板梁橋共3618片/78座，分布在全線共15個路基橋涵標(biāo)段內(nèi)，其中九個標(biāo)段（包括相鄰標(biāo)段）超過360片空心板梁(其中九個標(biāo)段（包括相鄰標(biāo)段）空心板梁的預(yù)制及架設(shè)計超過360片)，如分標(biāo)段設(shè)預(yù)制廠，即全線要有在建設(shè)周期內(nèi)設(shè)置生產(chǎn)360片以上能力的預(yù)制廠9個，或采取橋頭設(shè)置預(yù)制廠，現(xiàn)場預(yù)制架設(shè)；如在所有16米以上跨徑橋頭設(shè)置預(yù)制廠，則全線橋頭共需設(shè)置小型預(yù)制廠40個，本項目設(shè)計采用由一個標(biāo)段集中預(yù)制架設(shè)，制梁廠設(shè)在該項目路線的中間位置。

　　二、方案可行性分析：

　　1、工期：

　?。?）分散預(yù)制：如全線建9個360片以上規(guī)模預(yù)制廠，先張法施工工藝要求按5片/線，需建5條生產(chǎn)線，根據(jù)該地區(qū)自然氣候條件，每月按24天計算，月生產(chǎn)120片，則需3個月完成預(yù)制任務(wù)，加上建廠調(diào)試，組織生產(chǎn)及竣工后場地清理，下部工程完成的不確定性導(dǎo)致存梁周期的不確定性及其它不可預(yù)見因素，該預(yù)制廠實際用地時間最少為5個月。如在橋頭路基建臨時預(yù)制廠，該線路自然區(qū)劃為山嶺重丘區(qū)，根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，設(shè)計的大部分橋梁位于路塹開挖或高填方路段，受地形地貌限制橋頭段臨時便道及路基成型可提供預(yù)制場地至少要開工后5-8個月，故最遲完工時間約在開工后10-11個月，由此即會影響全線路基施工進(jìn)度和質(zhì)量；如采用在各自標(biāo)段附近臨時征地建預(yù)制廠方案，其受征地費用、難度和運(yùn)輸條件等因素制約，此方案基本不可行。

　　（2）集中預(yù)制：該標(biāo)段項目部實際建預(yù)制廠三個，其中預(yù)制一廠占地約6900平方米，設(shè)計日產(chǎn)5片/線；預(yù)制二廠占地約7000平方平，設(shè)計日產(chǎn)5片/線；預(yù)制三廠占地約7000千平方平，設(shè)計日產(chǎn)5片/線（因前期受橋梁下部工程滯后等各種因素影響，未能按計劃完成階段性預(yù)制任務(wù)，制梁有效時間縮短，為保證工期增加預(yù)制三廠，實際使用時間為4個月），總設(shè)計生產(chǎn)能力26片/工日，實際制梁周期5個月，并增加存梁場，占地約1萬平方米，存梁場土地占用時間6個月。集中預(yù)制進(jìn)度基本按各橋下部施工進(jìn)度組織預(yù)制、架設(shè)，生產(chǎn)安排靈活，有利于全線整體進(jìn)度把握。實際只用5個月完成制梁任務(wù)。

　　2、質(zhì)量：

　　（1）、分散預(yù)制：①無論是管理還是質(zhì)量監(jiān)控都較難，點多、規(guī)模小等不利于大型砼預(yù)制件的規(guī)?；a(chǎn)，對保證質(zhì)量和降低工程成本極為不利；②國內(nèi)高速公路建設(shè)市場良莠不齊，不利于優(yōu)秀的制梁、架梁企業(yè)發(fā)揮整體優(yōu)勢；③分散預(yù)制增加了建設(shè)單位和監(jiān)理單位的管理難度，對質(zhì)量通病的整改措施推廣慢、實施周期長。

　?。?）、集中預(yù)制：①有利于引進(jìn)有豐富的（或類似）施工經(jīng)驗的大型施工企業(yè)，對保證質(zhì)量、節(jié)約成本、加快施工進(jìn)度極為有利，同時減少了業(yè)主對質(zhì)量監(jiān)控的難度，縮小了管理跨度，保證了對制梁關(guān)鍵工序的實時監(jiān)控；②對于承包方而言，可以集中有限的資源優(yōu)勢，降低質(zhì)量管理成本。③本地區(qū)為山區(qū)，沿線用地受地形地貌限制，為少占用耕地，節(jié)約土地租用等成本，同時減少征地協(xié)調(diào)時間，有利于工程項目實施進(jìn)度。

　　3、價值工程：

　　（1）、功能分析：把全線分散預(yù)制設(shè)9個預(yù)制廠列為A方案，分散橋頭預(yù)制為B方案，集中預(yù)制為C方案，對各方案功能進(jìn)行分析，對各功能評價指標(biāo)按不能滿足要求、一般、較好分類，按5、10、15分評分標(biāo)準(zhǔn)評定，具體評分情況見下表：

功能評價表方案評價方案備注指標(biāo)體系評分等級評分標(biāo)準(zhǔn)ABC施工工期1、較難保證5　  5　  　  2、能保證1010　  10　  施工質(zhì)量1、較難控制555　  　  2、易控制10　  　  10　  施工成本1、較高5　  5　  　  2、一般1010　  　  　  3、較底15　  　  15　  安全生產(chǎn)1、引發(fā)安全事故概率高55 　 5　  2、引發(fā)安全事故概率低10　  10　 　  人員投入1、較多5　  5　  　  2、一般1010　  　  　  3、較少15　  　  15　  施工協(xié)調(diào)難度1、協(xié)調(diào)難度大5　  　  5　  2、協(xié)調(diào)難度小101010　  　  生態(tài)環(huán)境1、影響面大、分散555　  　  2、影響面較小10　  　  10　  對路基施工影響1、影響大5　  5　  　  2、影響一般1010　  　  　  3、影響小15　  　  15　  運(yùn)輸距離1、較遠(yuǎn)5　  　  5　  2、較近1010　  　  　  3、近15　  15　  　  方案總分：Σ總　  756590230功能系數(shù)：Fai=Σai/Σ總　  0.326 0.282 0.391 　  

　　上表中的評分方案計算結(jié)果表明：C方案得分最高，B方案最低，單從功能分析考慮應(yīng)采用C 方案，僅根據(jù)功能計算結(jié)果還不能最終確定采用哪種方案，還要對其功能成本進(jìn)行分析，計算價值系數(shù)。

　?。?）、成本分析：

　　各方案成本分析見下表，征地費用為當(dāng)?shù)厥袌鰞r格12元/m²，B方案不考慮征地費用；建廠費：生產(chǎn)規(guī)模5片/工日，土建部分費用約60萬元，橋頭預(yù)制每個小型預(yù)預(yù)制廠建廠費約30萬元，產(chǎn)生建筑垃圾包括生產(chǎn)過程中及拆除預(yù)制廠產(chǎn)生建筑廢料，A、C方案約1200立方米，B方案按600立方米估算，人工費計算采用當(dāng)?shù)貙嶋H月工資水平，A、C方案人工工資按5個月考慮，B方案按2個月考慮，人員配備為該生產(chǎn)規(guī)模最少用工數(shù)；機(jī)械設(shè)備費用為當(dāng)?shù)刈畹妥赓U費用，A、C方案最低租期為5個月，B方案使用設(shè)備按1-2個月考慮。

各施工方案經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)項目名稱單單價每廠分散預(yù)制集中預(yù)制備注位(元)5片/天(20米)A合價B合價C合價征地面積制梁區(qū)m²12/月3600324001944000　  　  10800648000　存梁區(qū)m²12/月3300297001782000　  　  199001194000集中預(yù)制另增10000m²存梁區(qū)攪拌站及其它m²12/月2500225001350000　  　  7500450000　  占用路基m²　  4500　  　  180000　  　  　  　  土建部分建廠費元　  600000540000054000003000001200000018000001800000　  生產(chǎn)周期月　  　  5　  5　  5　  　  復(fù)耕清除拉圾m³801200108008640002400019200003600288000　  人員投入管理人員名1800151351215000600216000045405000　  工人名1500120108081000004800144000003602700000　  主龍門吊臺9500032712825000801520000094275000　  要運(yùn)梁炮車臺65000　  273510000422730000278775000　  設(shè)平板拖車臺50000　  9900000　  　  61500000　  備砼運(yùn)輸車臺60000　  185400000　  　  61800000　  投汽車吊臺85000　  18306000020170000062550000　  入履帶吊臺60000　  　  　  　  　  2600000　  　  架橋機(jī)臺95000　  9171000020190000062850000　  倒梁及二次架設(shè)元　  　  　  0　  0　  5000000　  方案總價：Σ總　  　  　  　  48060000　  52010000　  34835000134905000成本系數(shù)：Fai=Σai/Σ總　  　  　  　  0.356 　  0.386 　  0.258 　  

　　計算結(jié)果表明，C方案所用費用最少，在保證各項功能的情況下應(yīng)采用費用最低的C方案。

　　三、效果總評：

　　從以上價值工程評價結(jié)果來看C方案即集中預(yù)制方案為最優(yōu)方案。但此方案亦有不足之處，應(yīng)通盤考慮才能保證工程順利實施。

　?。?、集中預(yù)制的優(yōu)點：

　?。ǎ保⑦M(jìn)度保障：①不影響路基土石方的前期施工，干擾小，與路基橋頭建預(yù)制廠比少占基床，不影響路面的施工；②集中預(yù)制規(guī)模大，生產(chǎn)組織靈活，有利于突擊完成變更調(diào)配任務(wù)，動態(tài)安排生產(chǎn)，適應(yīng)橋梁下部工程可變因素多、完成時間不確定的特點。

　?。?）、質(zhì)量保障：①集中預(yù)制有利于技術(shù)管理，投入最少的資源，發(fā)揮最大的作用，尤其是有利于建設(shè)單位和監(jiān)理工程師對工程的質(zhì)量監(jiān)控；②有利于工程質(zhì)量的整體提高，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題利于解決；③有利于新產(chǎn)品、新材料、新工藝的推廣；④大型構(gòu)件的集中生產(chǎn)有利于砼質(zhì)量的控制，保證全線預(yù)制梁的外觀及顏色的一致性，做到內(nèi)實外美。

　?。?）、環(huán)境保護(hù)：①少占地，減少對生態(tài)環(huán)境的破壞；②少建廠，減少預(yù)制廠對周圍環(huán)境的噪聲、空氣、水源等污染；大大減少安拆預(yù)制廠而產(chǎn)生的建筑垃圾，少生產(chǎn)永久廢棄物，節(jié)約不可在生資源。

　?。?）、價值工程：選用價值工程公式：V＝F／C ，V代表價值，F(xiàn) 代表功能，C 代表全壽命周期成本。

方案功能指數(shù)成本指數(shù)價值指數(shù)備注A0.3260.3560.916 B0.2820.3860.730 C0.3910.2581.515 

　　價值指數(shù)比較表

　　從上表可知A、B方案價值指數(shù)小于1，不可取，而C方案大于1說明本方案在很低的成本下實現(xiàn)了功能要求，但可能存在過剩功能或成本偏低的情況。因此在進(jìn)一步的調(diào)查研究中發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)這種情況是因為本方案工程應(yīng)用了較先進(jìn)的工程技術(shù)和管理技術(shù)，使得本工程在重要的功能上消耗了較少的成本。也就是說方案C完全符合價值工程理論，其方案應(yīng)為優(yōu)選方案。

　　2、集中預(yù)制的不足：

　?。?）、施工單位協(xié)調(diào)難度大，首先表現(xiàn)在預(yù)制標(biāo)段要投入大量的人力、物力與線下單位協(xié)調(diào)，才能保證按計劃安排施工生產(chǎn)，平等的兩個標(biāo)段之間沒有合同關(guān)系，更增加了協(xié)調(diào)難度，這就要求預(yù)制標(biāo)段必須有較高的管理水平和較強(qiáng)的組織能力。

　　（2）、預(yù)制、架設(shè)標(biāo)段風(fēng)險大且集中，主要表現(xiàn)在：①橋梁下部結(jié)構(gòu)工程完工的不確定性與預(yù)制廠工廠化生產(chǎn)有計劃性的矛盾突出，預(yù)制標(biāo)必須有大型的存梁場地臨時存梁，增加倒運(yùn)成本；集中預(yù)制導(dǎo)致長距離運(yùn)輸，使發(fā)生各種事故的風(fēng)險概率增加，并且長大物品的運(yùn)輸對運(yùn)梁便道的要求較高，無形中提高了修建臨時便道的標(biāo)準(zhǔn)，增加成本；山嶺重丘區(qū)施工便道一般較差且受地形限制，增加了運(yùn)輸難度，并對梁體運(yùn)輸質(zhì)量不利。

　　（3）、由于梁體預(yù)制與橋梁下部施工不是一個單位，很難規(guī)避各種施工誤差帶來的影響，如墊石標(biāo)高和橋跨施工要求必須準(zhǔn)確無誤，否則無法保證橋面鋪裝層厚度和橋面伸縮縫尺寸；容易造成永久性缺陷，從而影響梁體架設(shè)質(zhì)量及工期。

　　結(jié)語：

　　運(yùn)用價值工程，使設(shè)計施工方案更趨合理。梅河高速公路全線25米以下空心板梁的集中預(yù)制，如分標(biāo)段橋頭預(yù)制，則需投入5393萬元，分標(biāo)段集中預(yù)設(shè)9個制梁廠，需投入4806萬元，如集中在一個標(biāo)段預(yù)制，投入為3484萬元，比分標(biāo)段集中預(yù)制節(jié)約27.51％。在滿足施工質(zhì)量、進(jìn)度、安全的情況下，工程成本最低，根據(jù)價值工程理論，費用降低，功能提高，所選方案越優(yōu)。

　　參考文獻(xiàn)

　　1 吳添祖主編 《技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)概論》 北京：高等教育出版社，1998

　　2 全國造價工程師執(zhí)業(yè)資格考試培訓(xùn)教材 《工程造價管理基礎(chǔ)理論與相關(guān)法規(guī)》。北京：中國計劃出版社，2003年4 月第一版

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