价值工程在施工组织设计中的应用详解

为了进一步说明价值工程在施工组织设计中的应用程序和方法,本书将以价值工程在贵州省格里桥水电站大坝工程施工方案和四川省武都水库大坝工程施工布置优化的实际应用为例加以阐释。

9.2.5.1　价值工程在施工方案选择的具体运用

贵州省格里桥水电站工程碾压混凝土重力坝施工中,大坝温控为总价包干项目,在合同谈判时,业主强行压价,合同价由投标报价的390万元降至仅150万元,若按原投标施工方案实施,将造成严重亏损的问题,为减少亏损,施工企业技术、经济人员决定应用价值工程的原理和方法对温控措施进行优化。在项目立项后,经过课题准备、功能价值分析、方案创新、方案实施以及方案实施效果评价等阶段的活动,历时两年基本完成了全部课题活动。经评审验证,完全达到了预期目标,节约工程费用92万元,减少亏损92万元,经济效益明显。

(1)对象选择

大坝温控项目为总价包干项目,合同价低,若按原投标方案实施,将造成严重亏损,因此技术经济人员将大坝温控措施作为价值工程活动对象,以期望减少亏损。

(2)功能分析

大坝温控的功能是降低大坝混凝土的温度,使其最高温度控制在设计规定的温度以下,以防止大坝混凝土产生裂缝,影响大坝的正常运行。技术经济人员通过对比本工程与类似气候条件下同类型大坝的温控标准及实施情况,并经过计算后确定,本工程温控标准过高,存在功能过剩的情况,经过多次沟通,并经过专家咨询的方式,得到建设单位和设计单位认可,适当地降低了温控标准。

(3)方案创造

借鉴其他碾压混凝土工程温度控制经验及影响混凝土内部最高温度的关键因素,提出了预冷混凝土、防晒、冷却通水、流水养护几种方案作技术经济分析评价,在实施过程采取一种或几种组合的方式以满足温控标准。具体方案如下：

①预冷混凝土：通过二次风冷等措施,降低粗骨料温度,控制水泥入罐温度,加制冷水或冰拌和,以降低混凝土出机温度,达到降低混凝土浇筑温度的目的。

②防晒：在混凝土运输和浇筑过程中采取用保温被覆盖,防止太阳辐射产生热量和气温倒灌混凝土温度回升。

③冷却通水：在坝体内埋冷却水管,在高温时段通制冷水,低温时段通自然水以达到冷却混凝土,削减混凝土温升的目的。

④流水养护：在混凝土浇筑完成后,表面采用流水养护,改善混凝土外部散热条件,以达到散发混凝土内部热量降低混凝土温度的目的。

(4)施工方案评价

对施工方案进行评价的目的是为了发挥优势,克服和消除劣势,做出正确的选择。首先,工程技术人员进行了大坝温度仿真计算,计算单独采用某种措施时平均降温幅度,以此计算各方案的功能指数。

计算结果表明采用预冷混凝土效果最好,其次是通冷却水、控制浇筑层厚和流水养护方案,最差为防晒方案,但单独采用任何一个方案都不能满足温控要求,必须得多种方案组合才能满足温控要求。为选取合理的组合方案,需进一步确定各方案的价值指数,选取几种价值高的方案予以组合,方能取得最优方案。为此,需先计算出各方案的成本指数。

通过计算可以看出,流水养护价值指数最高,防晒和冷却通水次之,预冷混凝土最低,考虑到流水养护对相邻仓面施工干扰大,对施工进度影响大,不能作为主要措施,只能在部分有条件的部位采用,因此选定温控方案为防晒+冷却通水,辅以流水养护,并再次作大坝温度仿真计算,证明采取这种方案可以满足修改后的温控要求。

(5)效果评价(www.xing528.com)

通过运用价值工程,使该工程大坝温控方案逐步完善,大坝温度得到了有效控制,大坝没有产生一条温度裂缝,取得了良好的效果,得到建设单位、监理单位及设计单位的一致好评。从降低成本方面看,大坝温控实际费用为298万元,与原投标方案相比节约92万元,与原定预算费用相比,降低23万元,减少亏损92万元。

9.2.5.2　价值工程在施工布置的具体运用

在四川省武都水库大坝碾压混凝土大坝工程施工中,工程技术人员针对临建设施施工布置进行了价值工程活动,也取得了优良经济效果。根据合同文件,临建工程属于总价包干项目,合同金额较大,对该部分项目采用价值工程优化,可以取得可观的经济效益。

(1)对象选择

根据对象选择的一般性规则,优先选取合同金额大的项目进行价值分析。拌和系统总价为728万元,占临建工程总价的40%,因此选取拌和系统布置作为价值工程活动对象。

根据投标方案,在坝址下游左右岸各布置一个拌和系统。左岸拌和系统位于坝址下游0.55千米处,设计生产能力为：四级配常态混凝土240每小时×立方米,三级配碾压混凝土200每小时×立方米混凝土10.5万每月×立方米,负责大坝基坑及左岸共100万立方米混凝土生产任务；右岸拌和系统位于坝址下游1km处,是本工程的辅助生产系统,设计生产能力为：四级配常态混凝土150每小时×立方米,三级配碾压混凝土200每小时×立方米混凝土7万每月×立方米,负责大坝基坑及右岸63万米,混凝土生产任务；又因砂石系统位于左岸拌和系统旁,右岸拌和系统砂石骨料需通过跨江运输砂石料,需增加两座临时交通桥,总价约200万元。混凝土水平运输采用自卸汽车。

根据施工方案大坝浇筑最大仓面面积和最大月浇筑强度,拌和系统生产能力达到300每小时×立方米,12万每月×立方米即可满足,说明拌和系统的配置有较大的富裕,进行价值工程活动的意义很大。

(2)功能分析

拌和系统的基本功能有两个,一是拌制出满足设计要求和施工要求的混凝土,二是生产能力需满足施工强度要求,其辅助功能为方便使用和外形美观。

(3)方案创造

价值工程人员经过集思广益,提出了分别在左岸集中布置和右岸集中布置两种方案,与原投标方案进行对比,对三种方案作技术经济分析评价。

(4)施工方案评价

价值工程人员根据一般情况下拌和系统布置对成本、工期、质量影响较大的因素运用给分定量法进行方案评价。

价值工程人员又通过计算各方案的预算成本和确定拌和系统布置方案的目标成本,进而确定各方案的价值指数,以价值指数高低为判别标准来选择最优布置方案。因拌和系统的布置对混凝土成本构成中的措施费用影响,预算成本均应包含拌和系统本身建设费用和增加混凝土措施费用,否则将造成虽然拌和系统本身费用减少,而造成其他费用增加较多,最终费用增加,而得出错误的结论。

计算结果表明,左岸集中布置方案最优,原投标方案次之,右岸集中布置方案最差。左岸集中布置方案虽然增加了混凝土运距,但其本身费用降低较多,同时节省了部分砂石骨料运输费用,而且取消了下游临时桥,经济效益显著；而右集中布置方案虽然减少了本身建设费用,但混凝土运距和砂石骨料运输费用显著增加,因此最终成本增加较多。

(5)效果评价

通过运用价值工程,优化了拌和系统的布置,同时由局部牵动全局,对其他布置也进行了一定优化,施工单位成本大大降低。左岸集中布置方案自身建设费用仅为500万元,较原投标方案节省228万元,取消了下游临时施工桥,节省费用200万元,同时在进行系统设计时,使拌和系统骨料仓紧邻砂石系统骨料仓,仅用一条不足100米长的胶带机实现了全部砂石骨料的输送,虽然混凝土平均运距有所增加,但最终混凝土措施费用减少136万元,成效显著。