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浅谈价值工程原理在公路设计中的应用
第32卷第2期2006年6月
湖南交通科技
HUNANCOMMUNICATIONSCIENCEANDTECHNOLOGY
Vol.32No.2
Jun.2006
收稿日期:
2006Ο03Ο21
作者简介:
王永斌(1971Ο
男,工程师,主要从事公路施工与管理。
文章编号:
1008Ο844X(200602Ο0169Ο04
浅谈价值工程原理在公路设计中的应用
王永斌
(广东省韶关市公路局,广东韶关 512022
摘 要:
价值工程是一门研究技术经济效益的管理科学。
近年来,价值工程广泛应用于建筑、交通、邮电等各个部门。
介绍价值工程的产生与发展、其内涵及一般工作程序,并结合实际
论述价值工程在公路中的应用。
关键词:
价值工程;原理;公路设计 中图分类号:
U4:
1 价值工程,是从合理利用资源开始发门软科学技术。
价值工程在1947年产生于美国,是由美国的麦尔斯工程师首先创立的,其发展于西方,成熟于世界。
现已广泛应用于机械、电子、建筑、交通、水利等各个行业和部门,成为众多领域开发的金矿。
我国于1978年开始引进并应用价值工程,目前已广泛应用于各行各业。
特别是1988年,江泽民同志精辟的题词“价值工程常用常新”对价值工程的发展具有深远意义。
据不完全统计,1978年~1985年,全国应用价值工程的收益达2亿元,到1987年达5亿元。
实践证明,价值工程在我国经济建设中大有可为,它应用范围广,成效显著。
公路交通是国民经济发展的基础,价值工程在公路交通行业有着广阔的应用前景及价值。
2 价值工程的内涵
按照国家发布的国标GB8223-87《价值工程基本术语和一般工作程序》的定义,价值工程定义为:
价值工程是通过各相关领域的协作,对所研究对象的功能与费用进行系统分析,不断创新,旨在提高所研究对象价值的思想方法和管理技术。
其目的是以研究对象的最低寿命周期成本可靠地实现使用者所需功能,以获取最佳的综合效益。
它是介于自然科学和社会科学之间的一门边缘科学,也可称为是一门纽带科学。
价值工程的核心是功能分析。
功能从用户的使
价值工程的功
。
价值工程的目标表现为产品价值的提高,价值是指对象所具有的功能与获得该功能的全部费用之比,可用下式表示:
价值(V=功能(F/成本(C
即价值是单位费用所实现的用途。
价值工程的目的是要从技术与经济的结合上去改进和创新产品,使产品既要在技术上可靠实现,又要在经济上所支付的费用最小,达到两者的最佳结合。
根据价值的表达式,提高产品价值不外有5种途径:
1在提高产品功能的同时,降低产品成本,这可使价值大幅度提高,是最理想的提高价值的途径。
2提高功能,同时保持成本不变。
3在功能不变的情况下,降低成本。
4成本略有增加,同时功能大幅度提高。
5功能略有下降,同时成本大幅度降低。
3 价值工程的一般工作程序
价值工程的工作程序是根据价值工程的理论体系和方法特点,围绕以下7个问题的明确和解决而系统展开的,这7个问题是:
①价值工程的研究对象是什么?
②它的用途是什么?
③它的成本是多少?
④它的价值是多少?
⑤有无其他方法可以实现同样的功能?
⑥新方案的成本是多少?
⑦新方案能满足功能要求吗?
从本质上讲,价值工程活动实质上就是提出问题和解决问题的过程。
需要指出的是,尽管在产品形成的各个阶段均可应用价值工程提高产品的价值,
但在不同的阶段
进行价值工程活动,其经济效果却大不相同,应用价值工程的重点是在产品的研究设计阶段。
4 价值工程原理在公路设计中的应用举例
同一个建设项目,同一单项、单位工程可以有不同的设计方案,相应就会有不同的造价。
下面以国道323线某路段设计方案的选择为例,介绍价值工程在公路设计中的应用。
4.1 功能定义
公路的功能可以定义为通行车辆。
根据公路的等级,可划分为专供汽车分道行驶的道路和各种混合车辆行驶的道路
驶。
4.2 功能分析
能分析。
:
①路基工程,包括排水工程、;②桥涵工程,包括大中桥、小桥和涵洞;③路面工程,包括路面面层、基层和底基层;④其他工程及沿线设施,包括平面交叉、立体交叉、通道、管理和养护设施、安全设施、服务设施和绿化工程。
对各组成部分作如下功能分析:
1路基是公路的基础,主要作用是保证道路的稳定性,使公路具有良好的几何线形,以确保通行速度与质量。
2路面工程是公路的主要组成部分,其作用是传递荷载,防止车辆行驶打滑,保证公路的整体性和平整性,使行车平稳舒适,并避免地表水和雨水下渗而降低公路的承载能力,影响公路的正常使用。
3桥涵工程是公路的重要组成部分,当公路跨越河流山谷时,必须修建桥涵工程以保证道路的延续和恢复因道路而破坏的天然排水状态,防止水流对路基的破坏。
4其它工程及沿线设施是现代公路建设不可忽视的重要组成部分,特别是一级公路和高速公路。
平面交叉是解决上述道路交叉而设置的,它可以减少或避免交通干扰,不会影响交通的正常流动,但因布置各类构造物而增加工程投入。
通道是解决公路与非机动车道、行人道或其它管线与交叉问题而设置的构造物,多为公路因穿越村镇而设。
管理与养护设施是为道路维修以及交通管理所用,对高等级公路非常重要,其中的通讯系统和监控系统是为交通控制和安全而设置的。
服务设施是为驾驶汽车的乘务人员和旅客服务的设施。
安全设施的作用是防止交通安全事故或处理安全事故。
绿化工程的作用是美化环境,使公路构筑物与两旁的自然景物相协调,为汽车司机与旅客创造优美的环境,使行驶在公路上视野开阔舒适。
4.3 功能整理(见图1
功能整理是把各个功能之间的的相互关系加以系统化,并将各个功能按一定的逻辑排列起来组成一个体系。
通过以上组成公路的各个部分的功能分析,2大类(见图1
。
图1 功能结构
4.4 功能评价
把功能归纳为2类8种,这8种功能在公路功能中占有不同的地位,因而需要确定每一种功能的相对重要性系数。
确定相对重要性系数可用多种方法。
在本例中采用用户、设计、施工单位3家加权评分法,把用户单位的意见放在首位,结合设计、施工单位意见综合评分。
三者的权数可分别定义为60%、30%和10%。
重要性系数的确定见表1。
4.5 公路建设方案
本例为国道323线韶关某段公路建设项目。
在可行性研究阶段,提出了2个建设方案来选择。
根据沿线2个收费站统计的交通量及预测,本例拟建公路项目年平均日交通量(折合成小客车在2003年已达到9900辆,到2026年将达到3.6万辆。
第1方案为老线方案(即沿旧路进行改建。
预测在2020年就达到2.7万辆。
根据我国现行《公路工程技术标准》JTGB01-2003规定,应选用一级公路标准。
第2方案为新线方案。
建成一级公路后,大约使用20a便要改建为高速公路。
表1 功能评价
功能
用户评价设计人员评分施工人员评分
得分F
I
FI×0.6得分FIIFII×0.3得分FIIIFIII×0.1
重要性系数<
0.6F+0.3F+0.1F100
基本功能F1
F2
F3
F4
40.55
10.25
8.15
9.25
24.33
6.15
4.89
5.55
30.67
13.45
12.25
5.55
9.201
4.035
3.675
1.655
31.75
13.25
15.45
10.55
3.175
1.325
1.545
1.055
0.36710.11510.10110.0827
辅助功能
F5
F6
F7
F8
10.75
10.75
5.30
5.30
6.45
6.45
3.18
3.30
10.18
12.35
5.33
10.22
3.054
3.705
1.599
3.066
10.90
5.25
1.035
0.25
1.09
0.525
0.1035
0.0662
0.10590.10380.05810662合计100 60 100 30 100 101
4.5.1 老线方案
该方案的特点是将原有公路在符合路线总方向
的路段则进行改线km
4.63.2km,改线长。
4.5.2
新线方案的特点是新建一条一级公路,并保留老路作慢车道和区间交通用。
此方案路线长92.3km,比原有公路缩短9.3km,比老线方案缩短4.5km。
其基本走向与老路平行,并位于老线方案的两侧。
4.6 方案比较
各方案的共同点是都能充分利用旧路,充分发挥原有公路的潜力,各方案交通量都按照交通流量预测,提出适合交通量的相应措施。
但各个方案都存在其优缺点。
与新线方案比较,老线方案存在以下问题与不足:
1里程长了4.5km,将会长期浪费运力和能源,增加使用道路的费用。
2改建后的平纵线形标准低,不能充分发挥运输效益,尤其不利于将来进一步提高等级。
3不可避免地穿过集镇和居民区,对行车干扰大,事故隐患大,且污染环境。
4利用旧路路基标高受到限制,故不能确保强度,会减少使用寿命。
5施工期间影响交通,易造成事故,并影响工程质量和贻误工期。
6拆迁面大,给施工增加困难。
7沿线平交多,村镇多,给管理工作带来困难。
8由于平交多,无法进行出入口控制,影响收费的实施,使资金筹措发生问题。
,纵。
对本地区工农业生。
老线方案上述的缺点正是新线方案的优点,当然新线方案也有以下缺点:
1通过地形比老线方案低1m左右,因而土石方工程数量大;
2占用土地多;
3建设投资比老线方案多3582万元。
2个方案投资估算见表2。
表2 各方案投资
方案
建设期投
资/万元
使用期投
资/万元
寿命期投
资/万元
各方案总
里程/km
造价/(万元・km-1老线方案2662326332925696.8302.23新线方案2856942693283892.3355.784.7 公路建设方案评价
对所提出的2个方案进行评价。
从价值工程的观点来评价设计方案,需要计算各方案的功能评价系数、成本评价系数和价值系数,最后选择价值系数大者作为最优方案。
功能评价系数是按照功能要求,采取10分制加
权评分法对各方案满足功能F
1
到F
8
的分数计算的,其结果见表3。
由表3计算,方案总分为∑(<×δ,则新线方案为
9.629,老线方案为7.2587;功能评价系数为:
0.0525∑(<×δ,则新线方案为0.5055,老线方案为0.3811。
在计算成本评价系数与功能评价系数时,相应地乘了数学处理系数0.001295和0.0525。
成本评价系数和价值系数的计算结果见表4和表5。
通过上述价值工程分析评价结果可知:
新线方案价值系数高,是最优方案。
如果用方案总分除以
表3 功能评价系数计算
评价因素方案满足分数δ
功能因素重要性系数<新线方案老线方案F10.3671107
F20.1151108
F30.10111010
F40.082797
F50.105996
F60.1038106
F70.058189
F80.066296
表4 成本评价系数计算
方案单位总成本成本系数老线方案302.234
新线方案460
5
方案价值系数最优老线方案0.38110.39140.9737
新线方案0.50550.46071.0972√方案的每公里总成本,得出方案价值同样可以比较方案的优劣。
5 结束语
通过公路设计的一个实例介绍了价值工程的理论及其应用方法,其实价值工程的应用可扩展到其他行业。
而价值工程在公路中的应用除了设计方案的选择外还包括优化工程设计、优化施工承包单位、优化施工组织设计、优化公路建筑材料、合理选择公路施工机械设备等多方面。
通过在公路行业开展价值工程活动,既有利于解决公路建设中存在的设计方案选择不合理的浪费现象,
可靠的问题;、新材料、新设备,。
总之,。
:
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[2]徐翠晖,易万中.多方位合理确定和有效控制公路工程造价[J].中南公路工程,2005,30(1:
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[3
]邓焕彬,强茂山.关于改革公路工程造价计价方式的思考[J].中南公路工程,2005,30(2:
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[4]李冠平,万正安.公路工程造价确定与控制[J].湖南交通科技,2005,31(4:
60~61.
(上接第118页
图3 袋装砼调平岩面(单位:
cm
稳定性。
4 结束语
从桃江资江大桥施工的实践过程来看,利用钢管桩整体平台作钻孔施工,其稳定性是满足要求的,经观测,在施工过程中,平台的轴线偏位最大为3.0cm。
平台施工前后仅需10d,极大地缩短了施工工期,加快了施工进度。
参考文献:
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[2]曹亮宏,程 欣.水深覆盖层薄的河道中固定工作平台的搭设[J].湖南交通科技,2001,27(4:
53~54.
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- 浅谈 价值 工程 原理 公路 设计 中的 应用