價值工程在橋梁墩部施工管理中的決策優化分析

赫兵+張彩江

摘要：基于價值工程的思維，對興畬高速公路雞棲坑大橋施工的優化技術進行研究。首先基于ABC分析法篩選出大橋中需要改進的對象：橋墩，然后進行了功能-成本分析，并基于最適合區域法進行了評價，確定優化方案。該優化后的方案顯示在能提高質量的同時，可以有效降低成本。

Abstract： Based on complex value engineering （CVE）， the optimization analysis on the Ji-xi-keng bridge is studied in this paper. First we adopt ABC method to select the main component of the Ji-xi-keng bridge， say the piers/piles as optimal units， then apply function cost analysis to draw it out with FAST diagram. In the third step we carry out the value appraising using the Most Adaptive Zone method to find out which part of the units need to be improved. Finally through comparing different new designs we select the best plan for implement.

關鍵詞： 復雜價值工程（CVE）；功能系統分析技術（FAST）；功能；成本；橋墩；樁基

Key words： Complex Value Engineering（CVE）；Function Analysis System Technique（FAST）；function；cost；bridge piers；bridge pile

中圖分類號：U445.55+9；O231.5 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）29-0022-03

0 引言

本文基于價值工程（VE）理論和思維，識別了一個具體的工程建設系統：雞棲坑大橋來進行分析。并針對具體的系統選擇相應的VE方法來開展應用優化。

1 案例的工程概況

雞棲坑大橋位于廣東省興畬高速公路興寧市興城至梅縣畬江段高速公路第一合同段。橋梁跨越縣道968、觀豐河及梅縣扶大至五華縣大壩公路。雞棲坑大橋初步預算數量建筑面積為5796平方米，建筑長度為242米，大橋橋梁全長左：238.06m，右：246.06m，預算金額為1245.83萬元，占項目總預算費用的1.15%。

2 ABC分析法選擇案例

這里，用ABC方法來選擇價值工程對象。雞西坑大橋的總體結構如圖1所示。

由圖1中可以看到，大橋施工過程主要包含主梁工程，橋面鋪張工程，護欄工程，排水防水系統工程，橋墩工程，橋臺工程，橋頭搭板工程和通訊設備工程。經過調查，這些工程的預算成本按從大到小的順序排列，如表1。

根據表1的資料，可得到表2，根據表2的資料，可畫出帕萊托曲線，如圖2。

于是選擇A中的工程為重點分析對象，由于A中有兩個項工程，橋墩和主梁，而橋墩又是占用成本更多的一項，因此首先把重點放在橋墩上。

3 功能分析與評價

3.1 功能分析 現在對橋墩進行功能分析。橋墩施工按照施工順序可分為樁基、立柱和承臺工程。在橋梁工程設計中，樁基設計是整個結構設計的重要組成部分。承臺指的是為承受、分布由墩身傳遞的荷載，在樁基頂部設置的聯結各樁頂的鋼筋混凝土平臺。根據地質勘探資料設計，雞西坑大橋的樁基設計為摩擦樁。

以下為橋墩的FAST圖，如圖3。

在對其功能分析了之后，進一步對功能系統圖中各個功能給予量的估價。

3.2 功能評價 如何確定大橋的功能，當然在方法上可以用傳統的功能評價方法，這也是價值工程的基本工作之一，本文在應用這些方法過程中，通過系統隱喻的方法論，引導專家跳出狹隘的硬系統方法論思維，尤其是工程領域的專家，充分考慮到工程項目的整體功能訴求，然后采用群決策技術，整合專家的意見分歧。5位專家用0-4打分法分別對各個功能進行評分，匯總后如表3。再分別對各個工程在每個功能中所占的重要程度進行打分，匯總后如表4。

那么樁基，承臺和立柱在整個工程中所占的重要程度則可以如下計算：

36.7 40 036.7 33.3 36.726.6 26.7 63.3×58.3 401.71÷100=37.435.327.3

根據各施工項目所用的材料和單價，可計算出其分別所用的成本，然后計算出各項成本系數，由表5中的數據可知各項功能系數，通過成本系數和功能系數計算出價值系數VI如表6中所示。

現在需要篩選出需要進行分析、改進的那部分功能系數和成本系數不匹配的工程項目，用最合適區域法來選擇需要改進的對象，具體方法是X軸表示成本系數，Y軸表示功能系數。按照各工程項目的成本系數值和功能系數值分別代表各自的X和Y坐標值，在既定參數的最合適區域坐標圖上標出各工程項目相應的坐標點。取S=100，即■=100，畫出雙曲線如圖4所示，再將表6中的FI和CI數據畫在坐標圖上。從圖4可清楚地看出樁基在雙曲線外面，因此需要改進，于是我們把改進對象放在樁基上。

4 創造改進方案

在價值工程活動中，功能分析和成本分析的作用是發現存在的問題，明確需要改進的對象。但最后解決問題，還必須依靠改進方案的創造。改進方案如下：

①5-1樁基設計孔底標高為81.288m，現已沖進至標高84.123m處。此樁在標高86.573m處進入弱風化層，現已入巖2.63m，改進方案為提前終孔，降低成本4697元。②1-2樁基設計孔底標高為79.668m，現已沖進至標高81.17m處。此樁在標高84.17m處進入弱風化層，現已入巖3m，改進方案為提前終孔，降低成本4698元。③對1-1樁基，提前終孔，降低成本5763元。④6-2樁基設計孔底標高為80.998m，現已沖進至標高84.605m處，孔深20.2m。此樁在標高84.605m處進入弱風化層，現已入巖4m，改進方案為提前終孔，降低成本6987元。⑤1-3樁基設計孔底標高為79.668m，現已沖進至標高82.506m處，孔深24.1m。此樁在標高89.006m處進入弱風化層，現已入巖6.5m，改進方案為提前終孔，降低成本4876元。⑥6-1樁基設計孔底標高為80.998m，現已沖進至標高84.614m處。此樁在標高88.214m處進入弱風化層，現已入巖3.6m，改進方案為提前終孔，降低成本5862元。⑦1-4樁基1-4樁基設計孔底標高為79.668m，現已沖進至標高82.496m處。此樁在標高89.516m處進入弱風化層，現已入巖7.02m，改進方案為提前終孔，降低成本4500元。⑧5-2樁基設計孔底標高為81.288m，現已沖進至標高84.224m處。此樁在標高87.224m處進入弱風化層，現已入巖3m，改進方案為提前終孔，降低成本5100元。endprint

5 結論

上述改進方案效果顯著，主要表現在以下兩個方面：①降低了成本，在原有方案的基礎上，在不改變功能的前提下降低了成本，優化后降低成本共計42400元。②在項目的設計中，改變了傳統的成本與功能相脫節的現象，注重了綜合的經濟效益，達到了提高項目價值的目的。

在本案例中，雞棲坑大橋屬于簡單VE應用系統，應用的過程并不復雜，該應用項目的復雜性主要體現在施工模式上與以往有差異：以往是施工承包模式，而本項目屬于設計施工總承包模式，并且是交通部在廣東省的第一個設計施工總承包試點項目，對這類大橋的改進不屬于業主控制，而是總承包方內部設計-施工動態化管理，因此是否要改進、如何改進，不能站在業主的角度衡量，而主要是總承包方是否愿意，即在工程、技術困難度，進度和成本之間綜合考慮，好在這些問題在組織和風險管理VE系統得到比較好的解決，并經業主、監理及總承包相關人員現場勘察，結合地質情況，一致同意上述改進方案。此方案已經應用于進一步的施工建設中。在雞西坑大橋橋墩設計中的應用優化分析顯示：CVE方法可以有效應用于大型建筑項目工程系統。

參考文獻：

[1]張彩江.復雜價值工程理論與新方法應用[M].北京：科學技術出版社，2006，8：2-3，40-43.

[2]張彩江，黃河，沈岐平.基于功能系統分析技術（FAST）的葵崗隧道圍巖施工方案選擇研究[J].巖石力學與工程學報，2006，26（S1）：2669-2677.

[3]張彩江，馬慶國.價值工程應用系統的復雜性機制認識[J].科學學研究，2005，23（2）：242-248.

[4]Caijiang Zhang， Qingguo Ma（2005）. Recognition on the Complex Mechanics of Value Engineering （VE） Application System[C]. Value Engineering & Technology Innovation. Proceedings of the 2nd VETI International Conference （ICVETI2004），16-18，Oct.， 2004. Beijing： International Academic Publishers， 2005. pp. 69-77. ISBN 7-5062-7446-9.

[5]沈岐平，劉貴文.價值工程在建筑業應用：國外的實踐及發展動態[J].價值工程，2000（4）：32-36.

[6]Zhang，C.J.， Chen，W.X.，Sun，D.C.（2003）. Study on the VE Procedure and its Improving Approaches[J].華南理工大學學報（自然版科學版），2003，5（31）：25-33.

[7]孫啟霞，金寧.價值工程[M].海天出版社，1999：37-38，144-153.

[8]許金添.運用價值工程原理優化建筑設計方案[J].中國價值工程輝煌成就20年，1998：391-393.

[9]王乃靜，劉慶尚，趙耀文.價值工程概論[M].北京：經濟科學出版社，2006：1-10.

[10]SHEN Q P，LIU G W. Applications of value management in the construction industry in China[J].Engineering，Construction and Architectural Management，2004，11（1）：9-19.

[11]王春生，張彩江.價值工程（VE）的理念、方法及其在國內外的應用和影響[J].公路交通科技，2007，23（6）：1-6.endprint

5 結論

上述改進方案效果顯著，主要表現在以下兩個方面：①降低了成本，在原有方案的基礎上，在不改變功能的前提下降低了成本，優化后降低成本共計42400元。②在項目的設計中，改變了傳統的成本與功能相脫節的現象，注重了綜合的經濟效益，達到了提高項目價值的目的。

在本案例中，雞棲坑大橋屬于簡單VE應用系統，應用的過程并不復雜，該應用項目的復雜性主要體現在施工模式上與以往有差異：以往是施工承包模式，而本項目屬于設計施工總承包模式，并且是交通部在廣東省的第一個設計施工總承包試點項目，對這類大橋的改進不屬于業主控制，而是總承包方內部設計-施工動態化管理，因此是否要改進、如何改進，不能站在業主的角度衡量，而主要是總承包方是否愿意，即在工程、技術困難度，進度和成本之間綜合考慮，好在這些問題在組織和風險管理VE系統得到比較好的解決，并經業主、監理及總承包相關人員現場勘察，結合地質情況，一致同意上述改進方案。此方案已經應用于進一步的施工建設中。在雞西坑大橋橋墩設計中的應用優化分析顯示：CVE方法可以有效應用于大型建筑項目工程系統。

參考文獻：

[1]張彩江.復雜價值工程理論與新方法應用[M].北京：科學技術出版社，2006，8：2-3，40-43.

[2]張彩江，黃河，沈岐平.基于功能系統分析技術（FAST）的葵崗隧道圍巖施工方案選擇研究[J].巖石力學與工程學報，2006，26（S1）：2669-2677.

[3]張彩江，馬慶國.價值工程應用系統的復雜性機制認識[J].科學學研究，2005，23（2）：242-248.

[4]Caijiang Zhang， Qingguo Ma（2005）. Recognition on the Complex Mechanics of Value Engineering （VE） Application System[C]. Value Engineering & Technology Innovation. Proceedings of the 2nd VETI International Conference （ICVETI2004），16-18，Oct.， 2004. Beijing： International Academic Publishers， 2005. pp. 69-77. ISBN 7-5062-7446-9.

[5]沈岐平，劉貴文.價值工程在建筑業應用：國外的實踐及發展動態[J].價值工程，2000（4）：32-36.

[6]Zhang，C.J.， Chen，W.X.，Sun，D.C.（2003）. Study on the VE Procedure and its Improving Approaches[J].華南理工大學學報（自然版科學版），2003，5（31）：25-33.

[7]孫啟霞，金寧.價值工程[M].海天出版社，1999：37-38，144-153.

[8]許金添.運用價值工程原理優化建筑設計方案[J].中國價值工程輝煌成就20年，1998：391-393.

[9]王乃靜，劉慶尚，趙耀文.價值工程概論[M].北京：經濟科學出版社，2006：1-10.

[10]SHEN Q P，LIU G W. Applications of value management in the construction industry in China[J].Engineering，Construction and Architectural Management，2004，11（1）：9-19.

[11]王春生，張彩江.價值工程（VE）的理念、方法及其在國內外的應用和影響[J].公路交通科技，2007，23（6）：1-6.endprint

5 結論

上述改進方案效果顯著，主要表現在以下兩個方面：①降低了成本，在原有方案的基礎上，在不改變功能的前提下降低了成本，優化后降低成本共計42400元。②在項目的設計中，改變了傳統的成本與功能相脫節的現象，注重了綜合的經濟效益，達到了提高項目價值的目的。

在本案例中，雞棲坑大橋屬于簡單VE應用系統，應用的過程并不復雜，該應用項目的復雜性主要體現在施工模式上與以往有差異：以往是施工承包模式，而本項目屬于設計施工總承包模式，并且是交通部在廣東省的第一個設計施工總承包試點項目，對這類大橋的改進不屬于業主控制，而是總承包方內部設計-施工動態化管理，因此是否要改進、如何改進，不能站在業主的角度衡量，而主要是總承包方是否愿意，即在工程、技術困難度，進度和成本之間綜合考慮，好在這些問題在組織和風險管理VE系統得到比較好的解決，并經業主、監理及總承包相關人員現場勘察，結合地質情況，一致同意上述改進方案。此方案已經應用于進一步的施工建設中。在雞西坑大橋橋墩設計中的應用優化分析顯示：CVE方法可以有效應用于大型建筑項目工程系統。

參考文獻：

[1]張彩江.復雜價值工程理論與新方法應用[M].北京：科學技術出版社，2006，8：2-3，40-43.

[2]張彩江，黃河，沈岐平.基于功能系統分析技術（FAST）的葵崗隧道圍巖施工方案選擇研究[J].巖石力學與工程學報，2006，26（S1）：2669-2677.

[3]張彩江，馬慶國.價值工程應用系統的復雜性機制認識[J].科學學研究，2005，23（2）：242-248.

[4]Caijiang Zhang， Qingguo Ma（2005）. Recognition on the Complex Mechanics of Value Engineering （VE） Application System[C]. Value Engineering & Technology Innovation. Proceedings of the 2nd VETI International Conference （ICVETI2004），16-18，Oct.， 2004. Beijing： International Academic Publishers， 2005. pp. 69-77. ISBN 7-5062-7446-9.

[5]沈岐平，劉貴文.價值工程在建筑業應用：國外的實踐及發展動態[J].價值工程，2000（4）：32-36.

[6]Zhang，C.J.， Chen，W.X.，Sun，D.C.（2003）. Study on the VE Procedure and its Improving Approaches[J].華南理工大學學報（自然版科學版），2003，5（31）：25-33.

[7]孫啟霞，金寧.價值工程[M].海天出版社，1999：37-38，144-153.

[8]許金添.運用價值工程原理優化建筑設計方案[J].中國價值工程輝煌成就20年，1998：391-393.

[9]王乃靜，劉慶尚，趙耀文.價值工程概論[M].北京：經濟科學出版社，2006：1-10.

[10]SHEN Q P，LIU G W. Applications of value management in the construction industry in China[J].Engineering，Construction and Architectural Management，2004，11（1）：9-19.

[11]王春生，張彩江.價值工程（VE）的理念、方法及其在國內外的應用和影響[J].公路交通科技，2007，23（6）：1-6.endprint