工程材料选择中的价值工程实例应用

为了进一步说明价值工程在工程材料选择中的应用程序和方法,本书以价值工程在四川省武都水库大坝工程选择混凝土减水剂的实际应用为例加以阐释。

该施工项目合同工作内容为武都大型水库碾压混凝土挡水坝施工,坝型为重力坝,坝高为110米碾压混凝土方量为142万立方米,常态混凝土方量为25万立方米。施工技术人员在进行混凝土配合比设计时,应用价值工程原理和方法选择混凝土减水剂,大大减少了胶凝材料用量,降低了混凝土材料费用在总成本中的比重,有效地降低了成本。

9.4.3.1　对象选择

专混凝土配合比设计时除了应保证在规定的龄期达到设计规定的强度和耐久性指标,还应保证混凝土拌和物具有一定的和易性,便于施工时能碾压或振捣密实,以及经济合理尽量降低成本。

混凝土基本构成为水泥、粉煤灰、水、砂及石子,为节约胶凝材料(水泥+粉煤灰)和改善混凝土某些性能,常常需要添加一些外加剂和掺和物,一般情况下,胶凝材料占碾压混凝土材料费的50%～55%,占常态混凝土材料费的60%～70%。

根据本工程合同条件,水泥、粉煤灰和砂石骨料等主材均由业主以固定价格统供,其他材料由承包商自行购买,根据设计要求,本工程所需的外加剂主要有减水剂、引气剂、缓凝剂等。减水剂的作用是在保证强度和和易性不变的前提下,显著减少水和胶凝材料用量；引气剂的主要作用是提高混凝土的耐久性,同时也可以提高混凝土的和易性；缓凝剂的作用是延长混凝土的凝结时间。由于主材由业主统一提供,能显著降低胶凝材料用量,降低混凝土成本的是减水剂,因此工程技术人员选定减水剂为价值工程活动对象。

9.4.3.2　功能分析

减水剂的主要功能是在保证强度和和易性不变(或提高)的前提下,显著减少水和胶凝材料的用量,不但可以节约成本,还可以减少混凝土内部的发热量,简化温控措施,经济效果明显。

虽然减水剂在混凝土内掺量极小,但对混凝土成本影响大,仅将减水剂本身费用作用功能评价值和现实成本本身意义不大,甚至还可能造成虽然减水剂的费用降低,而混凝土成本降低不多,未达到预期效果,因此,这里取混凝土材料费用计算减水剂功能评价值和现实成本。

9.4.3.3　功能评价

(1)计算功能现实成本和目标成本

经过对提供减水剂厂家质量、信誉和价格等方面考察,初步选定甲、乙、丙三家生产不同减水剂的厂家,要求这三家厂家分别提供样品,以供承包商进行混凝土配合比试验,以便最终确定采购减水剂品种和厂家。甲、乙减水剂为缓凝高效减水剂,丙减水剂为高效减水剂,其供货价分别为每吨7200元、6400元、5800元。

承包商根据甲、乙、丙三个厂家提供的减水剂分别做出碾压混凝土和常态混凝土配合比,根据该配合比计算出各种配合比情况的单位方量材料费作为功能的现实成本。

根据合同文件中的招、投标文件,将碾压混凝土和常态混凝土中标单价分解,取其材料费作为功能的目标成本,碾压混凝土目标成本为每立方米68.37元,常态凝土目标成本为每立方米80.92元。

(2)计算功能价值指数

根据已计算出的减水剂现实成本和目标成本,直接应用公式2.2计算各种减水剂的价值指数：(www.xing528.com)

碾压混凝土：

V甲=碾压混凝土目标成本/甲减水剂现实成本=68.37/64.47=1.06

V乙=碾压混凝土目标成本/甲减水剂现实成本=68.37/67.23=1.02

V丙=碾压混凝土目标成本/甲减水剂现实成本=68.37/70.15=0.97

常态混凝土：

V甲=常态混凝土目标成本/甲减水剂现实成本=80.92/79.89=1.03

V乙=常态混凝土目标成本/甲减水剂现实成本=80.92/80.15=1.01

V丙=常态混凝土目标成本/甲减水剂现实成本=80.92/74.77=1.08

(3)选择确定采购品种

根据计算出的价值指数,在碾压混凝土中,V甲＞V乙＞V丙；在常态混凝土中,V丙＞V甲＞V乙。因此,决定采购甲减水剂作为碾压混凝土的外加剂,采购丙减水剂作为常态混凝土的外加剂。

9.4.3.4　效果评价

采用甲减水剂作为碾压混凝土的外加剂,虽然其供应价格最高,但其具有缓凝效果,可以满足碾压混凝土覆盖时间长的要求,不用像丙减水剂需要另添加缓凝剂,同时,在满足混凝土同样的要求前提下,甲减水剂的掺量仅为与减水剂的2/3,因此,具有显著的经济效益。

而采用丙减水剂作为常态混凝土的外加剂,是因为根据试验结果,丙减水剂更适合常态混凝土,不仅供货价格最低,而且掺量也略低于甲、乙两种减水剂,因此也具有显著的经济效益。

根据理论计算,本工程可节省材料费用707.55万元,经济效益显著,实际节省材料费用600余万元,主要是由于碾压混凝土施工强度大,业主提供的砂石骨料质量不稳定,砂子的石粉含量经常低于规范允许范围,同时砂子偏粗,为保证碾压混凝土的和易性,承包商不得不采用粉煤灰部分替代砂子,导致实际节省费用偏小。