優(yōu)化設計對市政工程建設投資控制的影響

黃 應

(貴陽建設投資(集團)有限公司)

1 前 言

市政工程中影響工程造價的最重要的階段就是設計階段，因為市政工程在設計階段就確定了相應的設計方案和施工方案，從而確定了工程的施工費用和項目費用等，因此市政工程的設計階段對于工程造價的控制具有重要的意義和影響，主要就市政工程施工階段對于工程造價的控制進行分析，從而確定更適合的施工方案。

2 控制設計階段的工程造價

市政工程的建設主要有以下幾個方面。工程項目的決策、設計工程項目、工程項目的實施，工程項目的設計和決策直接影響到工程造價，工程設計產(chǎn)生的費用只占據(jù)工程壽命全部費用的1%，但是其對于投資方面卻存在75%左右的影響。所以一般的市政工程的設計方案和施工材料對于工程造價的控制都存在重要的影響，因此在保證工程達到相同的功能和目的的情況下選擇的工程設計必須能夠有效的將工程造價降低5%至10%左右，更有甚者降低到10% ～20%左右。

工程的設計對于工程項目的質(zhì)量具有重要的影響，其對于工程質(zhì)量事故的出現(xiàn)占據(jù)了40.1%的責任，許多工程就是因為存在設計不合理的因素導致施工質(zhì)量不達標等問題。所以工程設計的完善不但會影響到工程的一次性投資，而且還會影響到工程使用階段的經(jīng)常性費用，因為工程的一次性投資和經(jīng)常性費用存在反比的關系，所以只有保證工程設計達到最優(yōu)化的目標，才能保證工程的全壽命費用達到最低水平。

3 價值工程

價值工程在發(fā)達國家的使用已經(jīng)有三四十年左右的歷史，是一種新型的現(xiàn)代化的工程管理方法，這種新型的管理方法有效的催生了許多新型的產(chǎn)品，各個行業(yè)在開發(fā)新型產(chǎn)品時都會利用價值工程進行分析。雖然價值工程屬于經(jīng)濟管理方面的一種方法，但是同樣也可以運用到項目的設計方面。但是我國使用價值工程的方法比較少，特別是工程的設計階段使用價值工程的方法更是罕見。所以價值工程在工程項目設計階段的運用值得不斷推廣和使用。

4 實例分析

某一座大橋建設工程，長度為2 420 m，引橋的長度為2 100 m，根據(jù)之前的建設經(jīng)驗可知大橋引橋上部結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的費用會比較多，所以需要利用價值工程的方法對其進行分析。

大橋引橋設計橋跨時的影響因素比較多，主要有以下幾個方面。

(1)整座橋一共設計有兩個立交(大橋起點處的A 路立交、島立交)，因為車道數(shù)的變化所以設計立交時不但需要設計異型梁，還需要有效連接引橋和立交。

(2)大橋的路線設計要跨過防洪大堤兩次，跨過環(huán)島路兩次，還要在東西方向設計通航孔和地面正常交通所需要的道路。

(3)為了達到水利部門對于大橋防洪的要求需要將大橋的基本跨度設計為50 m。

根據(jù)上述要求可以將大橋引橋的橋跨設計為以下三種類型:

第一類:將大橋設計為陸上引橋，大橋的基本跨度為30 m，包括立交異形梁、起點和終點的引橋

如果將大橋設計為第一類那么可以選擇的大橋結(jié)構(gòu)主要有簡支橋面、先簡后支、現(xiàn)澆連續(xù)結(jié)構(gòu)等，其中簡支橋面、先簡后支連接結(jié)構(gòu)可以使用裝配式預應力混凝土小箱梁或者是T 梁，而現(xiàn)澆連續(xù)結(jié)構(gòu)中則使用預應力混凝土連續(xù)箱梁的結(jié)構(gòu)。

①確定橋跨設計的比選方案

橋跨設計的比選方案有三種:第一種是預制預應力混凝土小箱梁的施工方案、第二種是預制預應力混凝土T 梁的施工方案、第三種是預應力現(xiàn)澆混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的施工方案。

②定義橋梁上部結(jié)構(gòu)的功能

對于橋梁上部結(jié)構(gòu)功能的確定經(jīng)過相關人員的分析和討論確定有以下幾點:施工工期、橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性、施工時的難易程度、橋梁的后期養(yǎng)護、橋梁景觀的設計、橋梁力學的設計。根據(jù)業(yè)主、施工人員和設計人員的不同意見，將其按照0.3、0.2、0.5 的比重進行評選，從而確定了如下表1 所示的上部結(jié)構(gòu)功能的權(quán)重表。

表1 上部結(jié)構(gòu)功能的重要性系數(shù)表

(3)上部結(jié)構(gòu)功能評價系數(shù)的計算

上部結(jié)構(gòu)功能的研究人員通過對三種不同方案的評選和給分，利用十分制的方法確定相應的評價系數(shù)，其結(jié)果如下表2 所示。

表2 上部結(jié)構(gòu)功能的評價系數(shù)表

(4)上部功能成本系數(shù)的計算

筆者通過對上述三種不同方案進行分析和思考確定了這三種方案的成本評價系數(shù)，其結(jié)果如下表3 所示。

表3 上部功能的成本系數(shù)表

(5)最佳方案的確定

通過上表2 和3 的結(jié)果利用價值工程的方法(V=F/C)來計算出這三種方案不同的價值系數(shù)，其結(jié)果如下表4 所示。

表4 價值系數(shù)表

通過上表4 的計算結(jié)果可知第三種方案的價值系數(shù)是最高的，結(jié)合施工方面的因素進行分析:大橋大約有30m 的跨度使用的是立交異型結(jié)構(gòu)，分布于兩個立交之間，使用主橋分隔，而等寬段只有9 孔，并且還分布在大橋起點和終點的不同位置。所以第三種方案中使用裝配式結(jié)構(gòu)的適應性無法達到相應要求，但是因為現(xiàn)澆連續(xù)結(jié)構(gòu)存在較好的抗扭剛度和受力性，所以合適不同的大橋平面和寬度，還可以使用滿堂支架澆筑的施工方案，所以第三種方案是最佳方案。

第二類:大橋設計為東漢水中引橋，大橋的基本跨度為50 m。

如果將大橋設計為第二類方案，那么大橋的結(jié)構(gòu)可以有裝配式預應力混凝土T 梁施工結(jié)構(gòu)、預應力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁施工結(jié)構(gòu)。

(1)確定橋跨設計的比選方案

橋跨設計的比選方案有兩種:第一種方案是預制預應力混凝土T 梁結(jié)構(gòu)、第二種方案是預應力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱結(jié)構(gòu)。

(2)上部結(jié)構(gòu)功能評價系數(shù)的計算

根據(jù)業(yè)主、施工人員和設計人員的不同意見進行評選，從而確定了如下表5 所示的上部結(jié)構(gòu)功能的評價系數(shù)表5。

表5 上部結(jié)構(gòu)功能的評價系數(shù)表

(3)上部結(jié)構(gòu)功能成本系數(shù)的計算，其結(jié)果如表6 所示。

表6 成本系數(shù)的計算

(4)上部結(jié)構(gòu)價值系數(shù)的計算

通過上表5 和6 的計算結(jié)果可以計算出兩種方案的價值系數(shù)，其結(jié)果如下表7 所示。

表7 價值系數(shù)的計算

根據(jù)上述分析數(shù)據(jù)可知，第二種方案比第一種方案的價值系數(shù)要高，根據(jù)施工過程中的適應性進行分析:大橋一共有11 孔，單幅進行計算有22 孔，其位置分別位于副通航孔的兩邊。如果使用裝配式T 梁結(jié)構(gòu)進行施工，那么需要在東漢兩邊的灘地上設計相應的預制臺座，并且因為單片梁體的重量達到170 t，所以起吊設備和架橋機需要保證足夠的噸位要求，這樣就增加了施工的費用。如果使用現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的結(jié)構(gòu)進行施工，那么可以利用移動模架輔助施工，對于大約為1.1 km 的單幅長度通過移動模架就可以有效的進行施工，并且還具有經(jīng)濟、安全、簡便等特點。現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的結(jié)構(gòu)相較于裝配式T 梁結(jié)構(gòu)具有較高的適應性、整體性、舒適性等，并且還具有較好的景觀效果和較低的養(yǎng)護工作量。因此現(xiàn)澆連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)的方案是最佳方案。

第三類:大橋設計為跨堤、跨線、副航道橋梁

第三類的橋梁設計的跨度比較大，在一般的橋梁建設中一般不適用等高梁的設計，主要使用變高度連續(xù)梁的設計，所以預應力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁是最佳方案。

結(jié)論:結(jié)合上述三種類型和分析可知:大橋引橋的上部結(jié)構(gòu)一般使用預應力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁的結(jié)構(gòu)，主要是因為現(xiàn)澆連續(xù)箱梁具有較高的可靠性和適應性、較好的行車條件、更好的景觀效果等，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益。

5 結(jié)束語

綜上所述，市政工程的造價控制是一項復雜困難的工作，影響造價控制的因素比較多，涉及的專業(yè)和理論知識比較多，所以市政工程的造價控制具有一定的難度和復雜性，所以我國要適當?shù)牟扇⊥鈬囊恍┛刂剖侄芜M行管理和控制，開發(fā)出新型的工程造價管理軟件，實現(xiàn)資源共享，形成相應的造價管理數(shù)據(jù)庫。

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