高速公路工程項目施工方案優化研究

■馬 捷，舒 俊 ■中交一公局海威工程建設有限公司，北京 101119

引言

高速公路工程項目的復雜性決定了工程項目需要進行特殊的組織措施和技術措施，其施工是一個多項目、多工種、多工序交叉配合的過程。而工程施工方案作為承包商施工與工程項目管理的指導文件，在項目管理中能夠發揮明顯的作用。因此，對施工方案整體進行優化，在保證工程質量、進度、安全的前提下，降低施工成本，使得項目盈利最大化，是承包商衡量項目完成的重要指標，也是贏得更廣闊的市場的前提條件。

1 施工方案優化內容及優化指標的關系

1.1 施工方案優化的內容

高速公路工程項目具有周期長、風險大、不可預見因素多等特點，使得施工過程中可能產生的各種因素對工程質量、工期以及費用產生影響。施工方案的優化主要從兩方面進行，一是方案整體的進度、成本、質量、安全投資優化，二是施工方案具體內容的優化。

基于成本的施工方案優化是在滿足法律法規以及合同要求，保證項目的質量、工期、安全前提下，最大化的降低施工成本。

1.2 施工方案成本指標與其它指標的優化關系

1.2.1 工期與成本的關系

對于工程項目而言，項目成本由固定成本和可變成本組成，工期不同，則項目的成本也就不同。縮短工序作業時間，造成作業面的擁擠，機械設備等資源的使用效率降低，而項目的工序時間延長，能夠有效避開資源高峰，但會增加管理費等間接成本的支出。因此，通過對施工方案的優化和調整達到工序的最優成本和最佳工期。工期與成本的關系如右圖所示:

圖1 時間—直接成本曲線

圖中，N 為正常施工點，對應的TN，TS為正常的施工工期和費用;S為趕工施工點，對應的TS，TN為趕工工期和費用。

1.2.2 質量與成本的關系

高速公路項目施工技術復雜，工序交叉，施工難度高，因為某項施工質量的原因造成的返工不僅引起施工成本的增加，也會影響整個施工進度。

增加預防和鑒定費用，質量損失成本減少，但會增加項目的總成本，總質量與成本之間存在一個最佳值，如下圖所示:

圖2 質量—成本曲線

1.2.3 安全與成本的關系

安全保證費用投入的增加通過減少安全損失成本，提高安全管理的效益。安全效益與項目的增值收益和損失有關，見下圖所示:

圖3 安全—成本曲線

安全功能函數F(S)的數學表達是:

式中:I(S)——增值函數;

L(S)——損失函數。

(1)當安全性趨于零，技術系統毫無安全保障，系統不僅毫無利益可言。

(2)當安全性到達Sl點，是安全性的基本下限。當S 大于Sl后，系統出現正功能，并隨S 增大。

(3)當安全性S 達到某一接近100%的值后，如Su點，功能增加速率逐漸降低。說明，安全不能改變系統本身創值水平，但保障和維護了系統創值功能，從而體現了安全自身價值。

2 施工方案的總體優化方法

施工方案優化中，對于主要的施工技術方案和項目資源管理的優化是在滿足工程進度、質量和安全指標下，成本最優的方案。

2.1 施工技術方案的優化

施工技術方案時確定施工方法、選擇施工機具、合理的安排施工組織和順序。

2.1.1 確定施工方法與工藝流程

根據項目的特征選擇合理的施工程序和進度計劃，對每段進度安排內的施工方法與工藝流程確定詳細的實施方案。選取技術先進、經濟合理的施工方法、施工機械和工具，盡量采用采用在工廠預制或在市場上采購成品或半成品，減少現場制作。采用先進的機械化施工，減少勞動力作業。結合施工方法，進行材料使用的必選，通過改變配合比、使用添加劑等方法降低材料的消耗費用。

對于達到一定規模危險性較大的分部分項工程需要編制專項施工方案，通過技術經濟比較，確定其關鍵部位的施工方法與工藝流程，做到提高生產效率，保證工程質量與施工安全，降低工程造價。

2.1.2 主要施工機械的選擇

根據施工現場情況和工程結構情況，合理選擇施工機械設備和數量對成本控制具有重要的意義。首先，應根據工程特點和施工條件確定采取何種機械的組合方式。合理安排施工生產，盡可能做到一機多用、連續使用，加強設備租賃計劃管理，嚴格控制進退場時間，以提高現場設備利用率。做好機上人員和輔助機械的協調配合，使主導機械的性能在各個單項工程上能夠實現綜合流水作業，減少其以充分發揮主導施工機械的工作效率。

2.1.3 施工技術組織措施

組織是目標能否實現的決定性因素，施工技術組織措施是承包商在施工技術方案中針對工程項目建設的四個主要目標所制訂的方法和措施。應充分重視健全項目管理的組織體系，落實施工成本管理的組織機構及人員，應具備合理的管理體制，完善的規章制度，穩定的作業秩序，完整準確的信息傳遞。主要包括保證質量措施、降低成本措施、保證安全措施和文明施工措施。

2.2 項目資源管理的優化

項目資源是指完成項目所需要的勞動力、材料、設備、資金、技術技能等形成生產力的各種要素。高速公路工程項目施工需要大量勞動力、材料、設備、資金，其費用一般占整個工程總費用80%以上。均衡資源在施工過程中的投入、采用合理的資源使用結構，減少資源耗總量，依據工程施工實際需要采購和儲存材料，配置勞動力和機械設備，降低成本。

2.2.1 利用工序編組優化調整資源均衡計劃

高速公路工程項目中需要的資源種類繁多、數量巨大，資源的供應與需求易出現不平衡。因此，資源計劃應當包括對所有資源的采購、保管和使用，確定勞動力、施工機械、材料的供應與使用計劃。編制合理的施工工序，確定資源在某一時間段的需求量并作為施工總體網絡計劃中限制條件的資源，有助于施工方案成本指標的優化。

2.2.2 推進組織管理中的團隊建設與伙伴合作

項目組織作為一種組織資源，對承包商在施工中節約項目管理費用有著重要的作用。對內應做好各個部門的協調管理，加強項目管理機構的團隊建設，對外與項目參與各方建立起良好的合作伙伴關系。

2.2.3 基于供應鏈和伙伴合作的材料采購與庫存管理優化

高速公路工程項目材料品種、數量多、規格型號復雜，其材料費用占施工成本的比例高。材料易受時間、天氣和季節的影響，材料的季節性消耗和階段性消耗問題突出。承包商應在保證材料及時供應的前提下和供應方建立良好的合作伙伴關系，減少材料的倉儲費和工地保管費，同時，并能根據業主對設計的變更或其它原因導致的變更及時調整材料的供應。

3 結語

(1)基于成本的施工方案優化與其它指標存在相關關系，尋求成本指標與其它指標之間的最佳平衡點才能保證質量、安全、工期的前提下降低施工成本，使項目的效益最大化。

(2)施工方案的優化需要在施工技術方案方面選擇技術先進、經濟合理的施工方法、工藝流程、機械設備并編制合理的組織措施。

(3)充分利用項目中的有效資源，推進組織中的團隊建設和伙伴合作，有助于施工方案成本指標的優化。

［1］王健男.工程建設項目施工技術方案優化［J］.機械管理開發，2004.10.

［2］褚菁晶.淺析施工方案優化對工程造價的影響［J］.內蒙古科技與經濟，2013.12.