劉新鵬

1、引言

1.1工程項(xiàng)目背景

東豐縣是吉林省遼源市下轄縣，位于吉林省中南部，素有“中國(guó)梅花鹿之鄉(xiāng)”的美譽(yù)。東豐縣縣城距省會(huì)長(zhǎng)春市135公里。東、南與梅河口毗鄰，西、南與遼寧省清原縣相接，西與東遼縣、遼寧省西豐縣以山為界，北與伊通縣、磐石縣隔河相望。東風(fēng)路為城市主干路，東起民主路，途經(jīng)東豐縣政府，西止青龍立交橋，通往303國(guó)道、集雙高速營(yíng)東高速收費(fèi)站，為東豐縣與周邊城市聯(lián)系的重要通道。四梅鐵路貫穿東豐縣境內(nèi)，東風(fēng)路與四梅鐵路平交，火車(chē)通過(guò)時(shí)，四梅線(xiàn)道口關(guān)閉造成交通嚴(yán)重?fù)矶陆o縣城出行帶來(lái)了極大不便。為提高城市形象，更好的與周邊城市聯(lián)系。提出建設(shè)本項(xiàng)目，以改善東豐縣交通基礎(chǔ)設(shè)施狀況。

1.2工程項(xiàng)目意義

隨著經(jīng)濟(jì)全球化和我國(guó)經(jīng)濟(jì)改革的日益深入，區(qū)域逐漸成為擁有獨(dú)立利益和自主權(quán)的主體，區(qū)域間的競(jìng)爭(zhēng)與合作逐步成為未來(lái)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主題。道路交通作為區(qū)域聯(lián)系的基礎(chǔ)設(shè)施，在沒(méi)有完善基礎(chǔ)設(shè)施的情況下，區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展勢(shì)必將成為“無(wú)源之水，無(wú)本之木”。由此可見(jiàn)，其發(fā)展程度直接對(duì)整個(gè)區(qū)域經(jīng)濟(jì)起到至關(guān)重要的作用。

本項(xiàng)目完成后，城市基礎(chǔ)設(shè)施更完善，環(huán)境更優(yōu)美，城市對(duì)外交通聯(lián)系更快速便捷，吸引更多的內(nèi)外商投資，進(jìn)而加快東豐縣梅花鹿產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展，對(duì)完善東豐縣產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，帶動(dòng)縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。進(jìn)而改善民生條件，提高東豐縣綜合實(shí)力。

2、工程方案分析

2.1交通量分析

道路的建設(shè)將打破現(xiàn)有的交通平衡，路網(wǎng)交通量將進(jìn)行重新分配。在這一過(guò)程中，道路交通量生成效應(yīng)不僅使原道路網(wǎng)交通量轉(zhuǎn)移，還將刺激區(qū)域新交通量發(fā)生，形成轉(zhuǎn)移交通量和誘增交通量。因此，預(yù)測(cè)交通量應(yīng)由三部分構(gòu)成：趨勢(shì)交通量、轉(zhuǎn)移交通量和誘增交通量。

趨勢(shì)交通量預(yù)測(cè)：由于經(jīng)濟(jì)和人口因素發(fā)生變化，道路整改后，這個(gè)區(qū)域內(nèi)的交通量會(huì)發(fā)生一定的增長(zhǎng)，對(duì)這種增長(zhǎng)的交通量預(yù)測(cè)稱(chēng)為趨勢(shì)交通量預(yù)測(cè)。預(yù)測(cè)時(shí)，以路段交通量的增長(zhǎng)與其影響區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系，采用多元回歸法進(jìn)行預(yù)測(cè)。

轉(zhuǎn)移交通量預(yù)測(cè)：本項(xiàng)目建成后，道路通行能力提高，從而導(dǎo)致部分交通量從其他路線(xiàn)轉(zhuǎn)移到本項(xiàng)目路線(xiàn)上來(lái)。這部分交通量是由于道路的建成而產(chǎn)生的，同時(shí)也構(gòu)成了這一路網(wǎng)的基本交通量。因此合理地確定轉(zhuǎn)移交通量對(duì)道路交通量分析和預(yù)測(cè)具有重要作用。

誘增交通量預(yù)測(cè)：道路建成后，會(huì)誘發(fā)一些潛在交通量的發(fā)生，此處采用增長(zhǎng)率法來(lái)計(jì)算誘增交通量。

以上三種交通量預(yù)測(cè)完成后，把相應(yīng)路段上的預(yù)測(cè)交通量疊加，得到影響范圍內(nèi)各路段的交通量。

通過(guò)前述預(yù)測(cè)思路和模型，以現(xiàn)場(chǎng)踏勘觀(guān)測(cè)的交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，結(jié)合產(chǎn)業(yè)布局，預(yù)測(cè)道路未來(lái)5年交通量為600 pcu/h，未來(lái)10年交通量為1100 pcu/h，未來(lái)15年交通量為2000 pcu/h。

根據(jù)東風(fēng)路的區(qū)位特點(diǎn)，以及遠(yuǎn)期交通量的大小，將東風(fēng)路定位為城市主干道是合理的，從交通功能定位來(lái)看，該路為東豐縣通往周邊城區(qū)的主要通道。

根據(jù)規(guī)范設(shè)計(jì)速度要求，一條車(chē)道的設(shè)計(jì)通過(guò)能力1300pcu/h，按其遠(yuǎn)期承擔(dān)的交通量來(lái)看，宜采用雙向4車(chē)道的斷面。

東風(fēng)路立交橋建成后，有效地解決穿越鐵路交通出行的問(wèn)題，保障通行安全，消除道口安全隱患，同時(shí)進(jìn)一步完善東豐縣綜合交通規(guī)劃，并以此為先導(dǎo)，推進(jìn)全縣道路交通路網(wǎng)和交通格局的發(fā)展。

2.2穿越形式分析

根據(jù)東豐縣居民出行的需要，受鐵路限制，可采用的主要穿越形式為上跨鐵路立交橋和下穿鐵路框構(gòu)橋兩種形式。

上跨鐵路立交橋具有美觀(guān)，城市空間感強(qiáng);兩側(cè)引橋下方可設(shè)置輔道，在保證主線(xiàn)同行的前提下，最大程度的保證工程兩側(cè)居民的生活通行條件。

下穿鐵路框構(gòu)橋最具優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)是工程引道段，整體造價(jià)較低;框構(gòu)橋整體位于地下，建成后對(duì)兩側(cè)居民的噪聲影響以及通視影響較低。但有一點(diǎn)不足之處在于，須設(shè)置強(qiáng)排水泵房，建成后維護(hù)費(fèi)用不斷。

綜合工程建設(shè)場(chǎng)地條件以及建設(shè)單位的意見(jiàn)，基于本工程為東豐縣第一座橋梁，同時(shí)東風(fēng)路又是東豐縣連通周邊城市的重要通道，確定采用上跨鐵路立交橋的形式。使得周邊車(chē)輛行駛其上方能感受大美東豐的城市文化。

2.3項(xiàng)目結(jié)構(gòu)分析

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，結(jié)合東風(fēng)路總體規(guī)劃及現(xiàn)狀，以滿(mǎn)足交通功能、美觀(guān)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、技術(shù)先進(jìn)合理為設(shè)計(jì)原則，并充分考慮建設(shè)單位意見(jiàn)以及設(shè)計(jì)單位的建議。確定本項(xiàng)目上部結(jié)構(gòu)考慮兩個(gè)方案：方案一：裝配式小箱梁方案;方案二：現(xiàn)澆連續(xù)梁方案。

3、運(yùn)用價(jià)值工程優(yōu)化設(shè)計(jì)

價(jià)值工程是通過(guò)各相關(guān)領(lǐng)域的協(xié)作，對(duì)所研究對(duì)象的功能與費(fèi)用進(jìn)行系統(tǒng)分析，不斷創(chuàng)新，旨在提高所研究對(duì)象價(jià)值的思想方法和管理技術(shù)。本橋上部結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行比選，根據(jù)研究小組共同討論上部結(jié)構(gòu)主要功能以及通過(guò)建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位評(píng)分得出的功能重要性系數(shù)如下：1、結(jié)構(gòu)形式（0.136）;2、結(jié)構(gòu)后期維護(hù)（0.142）;3、施工難易度（0.092）;4、施工工期（0.132）;5、外形美觀(guān)（0.168）;6、環(huán)境影響（0.138）;7、對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)挠绊懗潭龋?.192）。

研究小組對(duì)兩個(gè)方案的功能滿(mǎn)足程度進(jìn)行評(píng)分，采用十分制加權(quán)評(píng)分法，確定各方案的功能評(píng)價(jià)系數(shù)為：方案一（0.498）;方案二（0.502）。

對(duì)兩個(gè)方案進(jìn)行造價(jià)成本分析，確定每個(gè)方案的成本評(píng)價(jià)系數(shù)：方案一（0.443）;方案二（0.557）。

根據(jù)功能評(píng)價(jià)系數(shù)表和成本系數(shù)表的計(jì)算結(jié)果，運(yùn)用價(jià)值工程（V=F/C）計(jì)算各方案的價(jià)值系數(shù)：方案一（1.124）;方案二（0.901）。

由價(jià)值系數(shù)表可以看出方案一的價(jià)值系數(shù)最高，從施工難度、工期以及對(duì)鐵路線(xiàn)運(yùn)輸安全影響程度上均優(yōu)越方案二，因此選擇方案一作為推薦方案。

4、使用限額設(shè)計(jì)優(yōu)化樁基

研究小組通過(guò)價(jià)值工程對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化后，所計(jì)算的造價(jià)超出限額約180萬(wàn)元。分析各個(gè)組成部分的費(fèi)用，發(fā)現(xiàn)樁基費(fèi)用占橋梁總費(fèi)用的比重約30%，造價(jià)費(fèi)用為954萬(wàn)元。研究小組將該部分作為限額設(shè)計(jì)優(yōu)化的主要部分。

原設(shè)計(jì)方案，第六孔跨鐵路加寬段兩側(cè)基礎(chǔ)均采用6根樁承臺(tái)，每根樁樁徑1.5m，樁長(zhǎng)20m;其余9個(gè)橋墩均采用6根樁承臺(tái)，每根樁樁徑1.5m，樁長(zhǎng)19m;兩側(cè)橋臺(tái)各設(shè)置8根樁，每根樁樁徑1.5m，樁長(zhǎng)18m。經(jīng)統(tǒng)計(jì)總樁長(zhǎng)1554m。

經(jīng)過(guò)詳勘測(cè)量后，對(duì)該工程區(qū)域內(nèi)地質(zhì)做了進(jìn)一步分析，該橋梁范圍內(nèi)地下16-18m深度以下出現(xiàn)強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，基本承載力1100kpa，側(cè)摩阻力標(biāo)準(zhǔn)值為120kpa。根據(jù)該地質(zhì)特性提出減少樁基礎(chǔ)根數(shù)，加長(zhǎng)樁長(zhǎng)的優(yōu)化方案。

優(yōu)化后的方案為，第4-6號(hào)墩采用4根樁承臺(tái)，每根樁樁徑1.5m，樁長(zhǎng)24m;其余8個(gè)橋墩均采用4根樁承臺(tái)，每根樁樁徑1.5m，樁長(zhǎng)229m;兩側(cè)橋臺(tái)各設(shè)置6根樁，每根樁樁徑1.5m，樁長(zhǎng)20m。經(jīng)統(tǒng)計(jì)總樁長(zhǎng)1232m。

經(jīng)計(jì)算，造價(jià)費(fèi)用為767萬(wàn)元，約占橋梁總費(fèi)用的比重約24%。與原方案對(duì)比減少187萬(wàn)元。此外，樁的根數(shù)與總長(zhǎng)度的減少使得施工工期較原來(lái)減少;同時(shí)由原設(shè)計(jì)6樁承臺(tái)優(yōu)化為4樁承臺(tái)后，承臺(tái)的結(jié)構(gòu)體積也相應(yīng)減少。不足之處，優(yōu)化方案中增加了對(duì)強(qiáng)風(fēng)化花崗巖的鉆進(jìn)長(zhǎng)度，對(duì)施工難度有所增加。綜上所述，優(yōu)化方案總體上降低了樁基的工程造價(jià)，滿(mǎn)足了限額設(shè)計(jì)的要求，同時(shí)對(duì)工程的造價(jià)控制起到了良好的效果。

5、結(jié)語(yǔ)

本次研究運(yùn)用價(jià)值工程對(duì)立交橋的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使用限額設(shè)計(jì)對(duì)立交橋的下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)處理。通過(guò)這次價(jià)值工程和限額設(shè)計(jì)兩種方法相結(jié)合地使用，對(duì)實(shí)際工程的設(shè)計(jì)階段工程造價(jià)控制起到了顯著的效果。建議在日后的工程項(xiàng)目中均能在設(shè)計(jì)階段提前進(jìn)行造價(jià)控制方法，使得造價(jià)控制在整個(gè)工程施工過(guò)程中得到更優(yōu)的效果。

（作者單位：沈陽(yáng)建筑大學(xué)管理學(xué)院）