價值工程在錨碇結構方案比選中的應用

李 濤 徐莉萍 徐 剛

(江蘇省水利勘測設計研究院有限公司 江蘇揚州 225217)

價值工程在錨碇結構方案比選中的應用

李 濤 徐莉萍 徐 剛

(江蘇省水利勘測設計研究院有限公司 江蘇揚州 225217)

價值工程追求的是研究對象的比較價值，其尋求用最低的壽命周期成本，可靠地實現使用者所需功能。本文結合高港樞紐二線船閘工程閘室錨碇結構設計實例，采用價值工程理論對各種錨碇方案進行比選，通過定量的計算明確各方案的比較價值，最終得出一個清晰的結論，為決策提供參考。

價值工程 錨碇結構 方案比選 高港樞紐二線船閘

1 引言

高港樞紐位于江蘇省泰州市高港區境內的泰州引江河引江入口處，距江邊1300m。樞紐現已建成節制閘、抽水站、船閘各一座以及相應的管理配套設施。泰州引江河高港樞紐二線船閘位于一線船閘西側，其順水流向中心線距一線船閘70m，上閘首的上游邊緣與一線船閘閘首的上游邊緣齊平，船閘尺度為230m×23m×4m。

高港樞紐二線船閘工程閘室板樁墻錨碇結構設計方案采用價值工程理論進行比選，為決策提供依據。

2 價值工程簡介

價值工程是以提高產品或作業價值為目的，通過有組織的創造性工作，尋求用最低的壽命周期成本，可靠地實現使用者所需功能的一種管理技術。這里的價值是研究對象的比較價值，反映的是費用支出與獲得的比例，這種對比關系可用一個數學公示表示：

式中：Vi為某方案的價值指數；Fi為某方案的功能指數；Ci為某方案的成本指數。由此可見，價值工程將價值、功能和成本作為一個整體同時來考慮，其目標是以最低的壽命周期成本獲得要求的功能。

3 錨碇方案

設計擬定三種結構形式進行比選。

方案一：灌注樁方案（見圖1）25

閘室墻墻身錨碇采用直徑120cm的三排灌注樁拉錨，樁底高程-12.7m，樁頂設帽梁，帽梁中心線距閘室前沿15m。經計算，灌注樁樁頂位移4.3mm。

圖1 灌注樁拉錨結構方案（方案一）

圖2 叉樁拉錨結構方案（方案二）

方案二：叉樁方案（見圖2）

閘室墻墻身錨碇采用50×50cm鋼筋混凝土斜樁拉錨，樁身與豎直線夾角11°，樁頂設帽梁。經計算，拉、壓樁長度分別取34m、19m。叉樁錨碇點水平位移為15mm。

方案三：錨碇墻方案（見圖3）

閘室墻墻身錨碇采用鋼筋混凝土錨碇墻拉錨，錨碇墻底高程0.7m，頂高程6.0m，墻前回填15%水泥土，墻后回填土干容重控制不小于15.5kN/m3。錨碇墻中心線距閘室前沿21.0m。錨碇墻墻前土土質計算指標采用C=0，φ=35°。經計算，錨碇墻入土深度5.3m，錨碇墻水平位移為31mm。

圖3 錨碇墻拉錨結構方案（方案三）

4 應用價值工程進行錨碇方案比選

4.1 確定功能重要性系數

閘室板樁墻錨碇結構的功能主要有結構穩定性、閘室墻位移程度、施工難易程度和環境可接受性四個。采用環比評分法對各功能的重要程度進行打分，計算功能重要性系數（見表1）。

表1 功能重要性系數計算表

表2 功能滿足程度評分表

4.2 功能滿足程度評分

根據各方案對每一功能的滿足程度，用十分制進行評分（見表2）。

4.3 計算各方案功能指數

各方案功能指數計算（見表3）。

4.4 計算各方案成本指數

根據工程量和水利定額計算三方案的工程造價分別為2669萬元、2542萬元、2275萬元，設計壽命周期內無運行維護費用，計算各方案成本指數（見表4）。

4.5 計算各方案價值指數

各方案價值指數計算（見表5）。

表3 功能指數計算表

表4 成本指數計算表

表5 價值指數計算表

5 結論

從表5的計算結果可以看出，方案一的價值指數最高，方案三次之，方案二最低。

根據價值工程的計算結果，三方案經專家討論，認為：灌注樁、叉樁及錨碇墻方案技術上均可行；錨碇墻方案投資最少，但水平位移較大，根據以往的實踐經驗，錨碇墻墻頂位移較難控制，作為閘室墻，位移較大將影響其使用安全；叉樁方案投資比錨碇墻方案略大，但樁頂位移也偏大，且預制樁長度需34m，陸域斜樁施工較為困難；灌注樁方案投資最高，但樁頂位移最小且施工經驗較為成熟。

綜合考慮，采用方案一即灌注樁方案進行高港樞紐二線船閘閘室錨碇設計。

1. 全國造價工程師執業資格考試培訓教材編審委員會．工程造價管理基礎理論與相關法規(2006年版)[M]．北京：中國計劃出版社，2006

10.3969/j.issn.1672-2469.2014.11.026

TV31

B

1672-2469（2014）11-0078-02

25作者簡介：李 濤（1983年—），男，工程師。