鄭潔敏，吳佩娜

（1.余姚市招標(biāo)投標(biāo)管理辦公室，浙江余姚 315400；2.余姚市交通規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，浙江余姚 315400）

0 引言

橋梁是道路的主要組成部分，是國(guó)家建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮著巨大的作用，但它又是投資巨大的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，資金的缺乏使橋梁施工方案經(jīng)濟(jì)分析成為必要。一個(gè)好的施工方案不僅能節(jié)約造價(jià)、縮短工期，還能帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

建設(shè)項(xiàng)目一般周期較長(zhǎng)、投資較大、風(fēng)險(xiǎn)也較大，加上建設(shè)項(xiàng)目具有單件性、一次性和不可逆轉(zhuǎn)性，一旦實(shí)施，即使發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，損失也難以挽回。一個(gè)項(xiàng)目以什么方式建設(shè)，應(yīng)是建立在對(duì)與擬建項(xiàng)目有關(guān)的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等各方面進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，對(duì)各種可能采用的技術(shù)方案和建設(shè)方案進(jìn)行認(rèn)真的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和比較論證的基礎(chǔ)上，對(duì)項(xiàng)目建成后的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上。

1 影響橋梁施工方案選擇的因素

選擇施工方案的目標(biāo)，就是在合同規(guī)定的期限內(nèi)，使用與預(yù)算相應(yīng)的最少費(fèi)用，制定出技術(shù)上可行，經(jīng)濟(jì)上合理，同時(shí)又安全可靠的施工方案。由于選用的施工方法和施工機(jī)械不同，可編制出不同的方案，從中選擇最佳方案實(shí)施。方案解決了，整個(gè)施工的進(jìn)度、人力和機(jī)械的需要量、人力組織、機(jī)械的布置與運(yùn)用、工程質(zhì)量與安全、工程成本、現(xiàn)場(chǎng)的狀況等就基本上確定了。因而可以說施工方案編制得好壞，是施工成敗的關(guān)鍵，所以要使施工項(xiàng)目獲得成功，特別要重視施工方案的制定和選擇。

工程應(yīng)按照擬定的施工方案進(jìn)行施工，但在確定某一施工方案時(shí)，應(yīng)從實(shí)際情況出發(fā)，不但考慮施工質(zhì)量、工期、成本等常規(guī)因素，還要考慮安全和環(huán)境保護(hù)等方面的因素。

1.1 地形地貌的影響

選擇確定橋梁的施工方案，首先必須充分考慮橋位的地形地貌。它是影響橋梁施工方案選擇的最重要因素。因此在選擇時(shí)就要對(duì)橋位條件進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，掌握現(xiàn)場(chǎng)的地理環(huán)境、地質(zhì)條件。施工場(chǎng)地處在市區(qū)內(nèi)、平原、山區(qū)、跨峽谷、跨河海等，其各方面的條件差別很大，航運(yùn)要求或交通要求和環(huán)境約束也不相同。例如，要求施工期間不影響橋下交通或是在深水、峽谷中建橋，就不可能使用就地澆注法，而會(huì)考慮懸臂施工和轉(zhuǎn)體施工法。

1.2 質(zhì)量因素

施工方案與工程質(zhì)量有直接的關(guān)系，每個(gè)施工方案對(duì)保證工程質(zhì)量的優(yōu)越性程度是不同的。它屬于定性因素指標(biāo)，主要通過選擇總體施工方案、施工工具、安排進(jìn)度計(jì)劃、施工操作難易程度，以及人員素質(zhì)、建筑材料和施工季節(jié)等對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生的影響。因此，選擇施工方案時(shí)，必須考慮質(zhì)量因素。

1.3 施工工期長(zhǎng)短的影響

人們不僅要從橋梁工期縮短了可減少管理費(fèi)和施工期利息出發(fā)，還應(yīng)看到橋梁的提前竣工通車，會(huì)給國(guó)民經(jīng)濟(jì)帶來巨大的宏觀經(jīng)濟(jì)效益。另外，為了加速施工可能要添置新機(jī)具和多花費(fèi)人工費(fèi)用，但工期提前所創(chuàng)造的價(jià)值和效益往往大于支出的許多倍，況且這些機(jī)具可能在今后的其它橋梁工程中再次使用或租給其他承包商。從建橋工期的長(zhǎng)短分析經(jīng)濟(jì)影響時(shí)，要想到橋梁基礎(chǔ)的施工對(duì)工期的長(zhǎng)短影響很大，尤其在大橋施工中往往因施工方法不同施工工期差距很大。

1.4 經(jīng)濟(jì)因素

橋梁施工方案在選擇過程中，施工企業(yè)往往重點(diǎn)考慮工程的成本。成本越低，功能又能滿足業(yè)主的要求，這樣的方案能使他們獲得更多的利潤(rùn)。但由于施工方案成本涉及的范圍很廣，需要分析的內(nèi)容也很多。施工企業(yè)不能僅對(duì)成本要素進(jìn)行孤立的管理，甚至僅將注意力集中于工期提前或拖后的天數(shù)，以及由此帶來的獎(jiǎng)罰，而要全面地綜合地考慮施工全過程中工程的成本受哪些要素的影響，要不然，就無法將施工進(jìn)度的變動(dòng)對(duì)成本的影響，與工程所消耗資源的多少及資源價(jià)格的變動(dòng)對(duì)施工成本的影響區(qū)別開來，也無法分析采取什么措施能盡量使成本最低。

1.5 安全方面的因素

在橋梁施工期間，得保證每個(gè)施工階段的安全性，尤其要注意洪水或泥石流對(duì)結(jié)構(gòu)物的影響，即要考慮施工期間的氣象條件。一般而言，橋墩基礎(chǔ)要在洪水來臨前超出設(shè)計(jì)洪水水位，這就要合理安排進(jìn)度計(jì)劃或根據(jù)工期選擇施工方案。如果橋梁上部結(jié)構(gòu)不是在枯水期施工，那么選擇支架現(xiàn)澆法就不太安全。

在選擇施工方法時(shí)，橋梁的類型、跨徑、施工的技術(shù)水平、機(jī)具設(shè)備條件也是相當(dāng)重要的因素。雖然橋梁的施工方法很多，但對(duì)于不同的橋梁類型，有的合適，有的就不合適，有的則在特定的條件下可以使用。在這些眾多影響因素中，其中自然要數(shù)安全與經(jīng)濟(jì)為重。

橋梁施工方案的眾多影響因素之間不是完全肯定或是完全否定的，而是相互之間存在著一定的聯(lián)系，彼此相互影響，相互制約著的。在選擇施工方案時(shí)，應(yīng)根據(jù)已知的各種資料，做出多種方案，進(jìn)行反復(fù)比較，綜合考慮眾多因素，以確定最佳方案。切忌先入為主，或受主觀主義和命令主義支配，一切從實(shí)際出發(fā)，不能盲目追求新奇，不顧經(jīng)濟(jì)節(jié)約。

2 施工方案經(jīng)濟(jì)分析的內(nèi)容和方法

2.1 施工方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

在施工階段，實(shí)施科學(xué)合理的施工方案是縮短工期、確保質(zhì)量、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、降低工程成本的重要基礎(chǔ)。因?yàn)槭┕し桨敢坏┐_定，施工進(jìn)度計(jì)劃、勞動(dòng)力安排、機(jī)械設(shè)備的調(diào)配、物資材料的需求計(jì)劃，以及運(yùn)輸方式、施工現(xiàn)場(chǎng)的平面及空間布置、各種技術(shù)組織保證措施將隨之確定。然而，由于施工生產(chǎn)具有比工業(yè)生產(chǎn)更為復(fù)雜的技術(shù)經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，在選擇施工方案中很難準(zhǔn)確估計(jì)未來各種不確定因素對(duì)施工活動(dòng)的影響，因此同一種施工項(xiàng)目同一單位工程，往往會(huì)有不同的施工方案。各種施工方案由于出發(fā)點(diǎn)不同，最終的實(shí)施效果往往會(huì)產(chǎn)生較大差異。對(duì)于同一工程項(xiàng)目同一單位工程優(yōu)選施工方案，就成為一項(xiàng)重要任務(wù)。作為施工單位，應(yīng)該先對(duì)各種可能的方案進(jìn)行技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)評(píng)價(jià)，確定初步可行方案，然后再對(duì)這些初步可行方案進(jìn)行深一步的分析比較。

2.1.1 技術(shù)評(píng)價(jià)

施工方案的技術(shù)方面主要涉及施工方法的選擇與施工機(jī)械的選擇兩個(gè)問題。因此技術(shù)評(píng)價(jià)是依據(jù)工程特點(diǎn)、施工條件及企業(yè)資源供應(yīng)情況對(duì)已提出的各種施工方法及確定的施工機(jī)械進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，最終選擇先進(jìn)可行的施工方法和經(jīng)濟(jì)合理的施工機(jī)械。

2.1.1.1 施工方法評(píng)價(jià)

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，新的施工方法不斷出現(xiàn)。在選擇施工方案時(shí)，必須注意新工藝、新技術(shù)、新方法的應(yīng)用。因?yàn)橄冗M(jìn)的施工方法不僅可以降低成本、縮短工期，而且還可以向業(yè)主展示企業(yè)的技術(shù)能力，從而提高中標(biāo)概率。因此，對(duì)施工方法進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，首先應(yīng)考慮其先進(jìn)性；但同時(shí)也應(yīng)該看到先進(jìn)的施工方法需要企業(yè)具備先進(jìn)的技術(shù)裝備和較高的技術(shù)操作水平，所以不要一味地追求采用最新最先進(jìn)的施工方法，而要結(jié)合企業(yè)的現(xiàn)實(shí)情況來選擇相應(yīng)的施工方法，即施工方法的可行性?？傊趯?duì)施工方法評(píng)價(jià)時(shí)要從其先進(jìn)性與可行性兩個(gè)方面進(jìn)行權(quán)衡利弊，既不能盲目追求先進(jìn)性，也不能消極強(qiáng)調(diào)可行性。

此外，還應(yīng)考慮其合理性。合理性指的是施工方法必須符合安全生產(chǎn)的要求及工程施工的客觀規(guī)律，保證質(zhì)量，這是對(duì)施工方法的基本要求。因此，每一種施工方法都必須制定與之相適應(yīng)的質(zhì)量、安全保證措施，并且要制定質(zhì)量安全的成本指標(biāo)。對(duì)施工方法的合理性進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，首先考慮其基本要求是否滿足，然后從質(zhì)量及安全成本指標(biāo)方面進(jìn)行分析，將質(zhì)量安全措施切實(shí)可行、成本較低的方案作為較為合理的方案。

2.1.1.2 施工機(jī)械評(píng)價(jià)

施工機(jī)械的評(píng)價(jià)包括分析整體機(jī)械化水平、施工機(jī)械滿足施工要求的程度及施工機(jī)械的經(jīng)濟(jì)合理性三個(gè)方面。提高工程施工的機(jī)械化水平，這樣不僅可以改善勞動(dòng)條件，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，而且可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，降低工程成本。因此，施工方案的制定必須考慮到以提高施工項(xiàng)目的綜合機(jī)械化水平為前提。其次，更重要的是要考慮其經(jīng)濟(jì)合理性和與企業(yè)的技術(shù)裝備水平相適應(yīng)。

2.1.2 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)是對(duì)各施工方案的主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行比較分析，根據(jù)分析結(jié)果選擇經(jīng)濟(jì)指標(biāo)較佳的方案為最優(yōu)方案。衡量一個(gè)施工方案優(yōu)劣的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有多個(gè)，其中最有代表性的有以下幾個(gè)經(jīng)修指標(biāo)。

2.1.2.1 進(jìn)度

工期是衡量施工方案優(yōu)劣的重要指標(biāo)，早通車給業(yè)主帶來的效益是相當(dāng)大的，所以他們會(huì)比較看中工期的長(zhǎng)短。作為施工單位，對(duì)某些比較緊迫的施工任務(wù)，就要千方百計(jì)地縮短工期，以滿足項(xiàng)目使用的特殊要求。對(duì)于一般的施工任務(wù)，首先要分析施工方案對(duì)業(yè)主規(guī)定工期的滿足程度；其次對(duì)保證工期的有關(guān)措施要進(jìn)行分析，將工期控制在經(jīng)濟(jì)合理的時(shí)間范圍之內(nèi)；然后分析評(píng)價(jià)影響工期的不確定因素，選擇可信度較高、工期較短的方案為最佳方案。

2.1.2.2 成本

各施工方案的成本包括直接成本和間接成本兩大類。不同的施工方案由于其工期、材料消耗、人工消耗、機(jī)械臺(tái)班消耗及施工組織形式等都存在較大差異，因而使得施工成本也大有不同。一般情況下，在保證施工安全與質(zhì)量的前提下，總成本最低的方案為最優(yōu)方案。具體評(píng)價(jià)方法是將各施工方案的總成本與施工預(yù)算成本進(jìn)行比較，只要不超出預(yù)算成本的方案都可視作可行方案，然后再對(duì)各可行方案進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。對(duì)于和預(yù)算成本有較大差異的可行方案要進(jìn)行深入分析，不能過分強(qiáng)調(diào)成本的最低性，而應(yīng)更注重在可行方案中選擇可信度較高的方案。

2.1.2.3 質(zhì)量

某些施工企業(yè)只考慮當(dāng)前利益而不顧長(zhǎng)遠(yuǎn)利益，施工時(shí)沒有嚴(yán)格按照工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范施工，投機(jī)取巧、偷工減料，導(dǎo)致工程交付使用不久還在責(zé)任期內(nèi)便出現(xiàn)了質(zhì)量問題。有的還因?yàn)橘|(zhì)量問題造成了安全事故的發(fā)生，到頭來又不得不對(duì)工程返工處理，造成更大的經(jīng)濟(jì)損失。所以嚴(yán)格控制質(zhì)量，避免返工，再者可以減少經(jīng)常性的維護(hù)費(fèi)用，使方案更經(jīng)濟(jì)。

這三個(gè)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有矛盾的一面，又有統(tǒng)一的一面。費(fèi)用與進(jìn)度的關(guān)系是加快進(jìn)度往往要增加投資；但是加快進(jìn)度縮短施工工期，則可增加收益，提高投資效益。進(jìn)度與質(zhì)量的關(guān)系是加快進(jìn)度可能影響質(zhì)量；但嚴(yán)格控制質(zhì)量，避免返工，進(jìn)度則會(huì)加快。費(fèi)用與質(zhì)量的關(guān)系是質(zhì)量好，可能要增加費(fèi)用，但嚴(yán)格控制質(zhì)量，可以減少經(jīng)常性的維護(hù)費(fèi)用；延長(zhǎng)工程使用年限，則又提高了投資效益。一般不能籠統(tǒng)地說哪個(gè)最重要，得具體情況具體分析。

2.1.3 社會(huì)評(píng)價(jià)

社會(huì)評(píng)價(jià)是針對(duì)社會(huì)效果進(jìn)行的，內(nèi)容是方案對(duì)社會(huì)的有利或不利影響，防止和減少經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的污染和生態(tài)的破壞。比如方案對(duì)沿線及周邊地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境影響。

2.2 施工方案經(jīng)濟(jì)分析的內(nèi)容

選擇施工方案時(shí)，首先要考慮技術(shù)上的可行性，然后是經(jīng)濟(jì)上是否合理。在擬定出的若干方案中，如果各施工方案均能滿足要求，則最經(jīng)濟(jì)的方案即最優(yōu)方案。因此，要計(jì)算出各方案的成本，從實(shí)際條件出發(fā)，切實(shí)計(jì)算一切發(fā)生的成本，如果屬固定資產(chǎn)的一次性投資，則就要分別計(jì)算資金的時(shí)間價(jià)值；若僅僅是在施工階段的臨時(shí)性一次投資，由于時(shí)間短可不考慮資金的時(shí)間價(jià)值。一個(gè)好的施工方案，應(yīng)當(dāng)具備在技術(shù)上可行，操作上便易，經(jīng)濟(jì)上合理等特點(diǎn)。對(duì)施工方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析主要是對(duì)技術(shù)上可行的方案進(jìn)行分析，主要對(duì)施工方案耗用的人工、材料、機(jī)械及工期等進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)的分析，從中選擇最優(yōu)方案。當(dāng)然，不能過分強(qiáng)調(diào)成本的最低性，還應(yīng)該與效益相結(jié)合，即如果成本略有增加，而效益大幅度增加，則可考慮這種方案。

2.3 施工方案經(jīng)濟(jì)分析的方法

2.3.1 價(jià)值工程[1]

2.3.1.1 價(jià)值工程的原理

價(jià)值工程(VE，Value Engineering)，即價(jià)值分析，是以提高產(chǎn)品或作業(yè)價(jià)值為目的，通過創(chuàng)造性工作，尋求最低的壽命周期成本，可靠地實(shí)現(xiàn)使用者所需功能的一種管理技術(shù)。其中的“價(jià)值”，是指作為某種產(chǎn)品(或)作業(yè)所具有的功能與獲得該功能的全部費(fèi)用的比值，它是對(duì)象的比較價(jià)值，其表達(dá)式為：

式中：V為價(jià)值系數(shù)；F為功能系數(shù)；C為成本系數(shù)。

各方案中價(jià)值系數(shù)V最大者即為最優(yōu)方案。方案的功能定義對(duì)于不同的研究對(duì)象有所不同，但主要應(yīng)考慮便于施工，質(zhì)量可靠，施工安全，技術(shù)先進(jìn)，對(duì)環(huán)境影響小，以及社會(huì)效益好等方面。

2.3.1.2 提高價(jià)值的五種途徑

（1）功能提高，成本降低；

（2）功能不變，成本降低；

（3）成本不變，功能提高；

（4）成本略有提高，功能大幅度提高；

（5）功能略有下降，成本大幅度下降。

一般情況下多采用第2種和第4種方法進(jìn)行方案比選，在對(duì)施工方案的功能進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，確定必要功能和實(shí)現(xiàn)必要功能的最低成本(工程施工預(yù)算)，對(duì)施工方案的功能進(jìn)行層層分解，以確定最低成本計(jì)劃。

2.3.1.3 運(yùn)用價(jià)值工程進(jìn)行施工方案選擇的步驟

同一單位工程中的分部分項(xiàng)工程，可以有不同的施工方案，各施工方案所發(fā)生的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值不同，因此可用價(jià)值工程進(jìn)行方案的選擇，其主要步驟如下：

（1）確定價(jià)值工程的研究對(duì)象；

（2）進(jìn)行功能分析；

（3）進(jìn)行功能評(píng)價(jià)；

（4）各施工方案成本分析；

（5）方案評(píng)價(jià)；

（6）決定實(shí)施方案。

上述步驟歸納起來即為提出問題，分析問題，解決問題，其中功能評(píng)價(jià)應(yīng)由專家確定各個(gè)功能的權(quán)數(shù)，然后綜合評(píng)分?？梢娖涫苤饔^因素的影響。

價(jià)值工程的優(yōu)點(diǎn)是不但可以選出最優(yōu)方案，而且可以發(fā)現(xiàn)方案的缺陷所在，指明改進(jìn)的方向及如何應(yīng)用新技術(shù)和新材料，以提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)方案從創(chuàng)建到實(shí)施到完成不斷進(jìn)行優(yōu)化和完善，缺點(diǎn)是分析過程復(fù)雜、繁鎖、投入人員多，時(shí)間長(zhǎng)。

2.3.2 全壽命周期成本分析法，也稱全壽命經(jīng)濟(jì)分析法[2]

橋梁耐久性差、服務(wù)壽命短的問題已經(jīng)嚴(yán)重影響了結(jié)構(gòu)正常服務(wù)功能的發(fā)揮，并給社會(huì)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。主要原因是，在橋梁規(guī)劃和設(shè)計(jì)階段，對(duì)多個(gè)方案進(jìn)行比選時(shí)，只注重建設(shè)初期的成本，而忽視橋梁從規(guī)劃、建設(shè)到運(yùn)營(yíng)整個(gè)壽命周期的總成本。而合理的經(jīng)濟(jì)性應(yīng)當(dāng)是使橋梁的建造與整個(gè)使用期內(nèi)養(yǎng)護(hù)及維修費(fèi)用之和達(dá)到最低。各國(guó)橋梁使用實(shí)踐證明，如果片面追求較低的建造費(fèi)用而忽視了對(duì)結(jié)構(gòu)耐久性的改善，不僅影響結(jié)構(gòu)的安全、減少結(jié)構(gòu)使用壽命，同時(shí)投入的養(yǎng)護(hù)維修費(fèi)用將十分可觀，甚至遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過建造中節(jié)省的費(fèi)用。

全壽命經(jīng)濟(jì)分析法從成本的角度提出全壽命管理的觀念，綜合考慮建設(shè)成本，選擇全壽命成本最低的方案為最優(yōu)方案。分析時(shí)，必須要確定橋梁從建成到其壽命期結(jié)束的總費(fèi)用，全壽命經(jīng)濟(jì)分析法的本質(zhì)是要求在設(shè)計(jì)施工階段，不論是事先采取防護(hù)措施還是以后“壞了再修”，都要做出經(jīng)濟(jì)預(yù)算和比較，承建者要對(duì)工程的“全壽命”負(fù)責(zé)到底，這樣可避免“短期行為”給后人帶來的麻煩與巨大經(jīng)濟(jì)損失。

橋梁壽命周期成本由“機(jī)構(gòu)成本”和“使用者成本”兩部分組成?！皺C(jī)構(gòu)”一般指橋梁的建設(shè)者和擁有者。“機(jī)構(gòu)成本”指橋梁規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工，以及建成后的運(yùn)營(yíng)、維護(hù)等的成本的總和。具體地講，“機(jī)構(gòu)成本”包括以下內(nèi)容：

（1）橋梁的規(guī)劃、設(shè)計(jì)等相關(guān)成本；

（2）橋梁的施工和建設(shè)成本；

（3）橋梁的常規(guī)維護(hù)成本；

（4）構(gòu)件的修復(fù)費(fèi)用；

（5）橋梁構(gòu)件更換成本；

（6）橋梁更新的成本。

“使用者”是一個(gè)廣義的概念，包括使用橋梁的車輛，以及附近區(qū)域可能依靠橋梁進(jìn)出的商業(yè)和居民?！笆褂谜叱杀尽币话闶怯捎跇蛄旱墓δ苋毕?例如橋梁限載、封閉或由于橋梁清掃、維修、修復(fù)和更換而限制通行)所引起的額外費(fèi)用，這些功能缺陷將可能導(dǎo)致車輛繞行，時(shí)間延誤和浪費(fèi)，事故率提高，從而引起車輛的運(yùn)營(yíng)費(fèi)用提高。

“機(jī)構(gòu)成本”和“使用者成本”的具體構(gòu)成要視橋梁的具體情況進(jìn)行分析。一般情況下，橋梁全壽命周期成本可以定義為——在橋梁整個(gè)壽命周期內(nèi)所發(fā)生的一切與橋梁的建設(shè)、維護(hù)、管理等有關(guān)的費(fèi)用。

風(fēng)險(xiǎn)與易損性成本也是“機(jī)構(gòu)成本”和“使用者成本”的組成部分，是由于橋梁具有抵抗意外和偶然事件的易損性缺陷所產(chǎn)生的。與其他成本相比，這是較容易被人們忽視的部分，主要是因?yàn)樵擁?xiàng)成本的發(fā)生與否存在偶然性和隨機(jī)性。但是，這部分成本在很多時(shí)候是不可忽視的，例如橋梁會(huì)由于地震而產(chǎn)生巨大的損失。

綜上所述，橋梁全壽命成本分析的計(jì)算模型可以寫成：

式中：DC為設(shè)計(jì)成本；CC為建設(shè)成本；MC為維修成本；RC為修復(fù)成本；UC為使用者成本；SV為剩余價(jià)值(可以為正，也可以為負(fù))。

這里需要指出的是：在使用壽命終止時(shí)，橋梁具有的一定價(jià)值必須計(jì)入到壽命周期成本分析中。這些價(jià)值可稱之為“剩余價(jià)值”(SV)，它可能為正 (如果建材可以回收利用)，也可能為負(fù) (如果拆除的費(fèi)用超過轉(zhuǎn)售剩余資源所得)。

由于橋梁壽命周期的各項(xiàng)費(fèi)用是在不同時(shí)間發(fā)生的，一般利用貼現(xiàn)率將未來成本折算成現(xiàn)值，以便于比較，未來成本與現(xiàn)值之間的換算關(guān)系為：

采用全壽命經(jīng)濟(jì)分析法分析是一項(xiàng)復(fù)雜的動(dòng)態(tài)分析過程，它所關(guān)注的核心是項(xiàng)目的壽命周期成本，對(duì)于施工企業(yè)來說，他們只關(guān)心項(xiàng)目的建設(shè)成本。再者，由于全壽命經(jīng)濟(jì)分析法應(yīng)用的時(shí)間不長(zhǎng)，如用戶費(fèi)用如何計(jì)算、壽命周期長(zhǎng)度的原則、計(jì)算的費(fèi)用和效益的可靠度等仍存在一些爭(zhēng)議。

2.3.3 模糊數(shù)學(xué)優(yōu)選模型和灰色優(yōu)選模型等綜合評(píng)價(jià)方法[3]

模糊數(shù)學(xué)優(yōu)選模型和灰色優(yōu)選模型是現(xiàn)行優(yōu)選橋梁方案的方法中較常用的，也是較先進(jìn)的。但這些模型計(jì)算過程比較復(fù)雜，在實(shí)際工程中不容易被工程人員掌握，所以其應(yīng)用受到一定的局限性。

2.3.4 效益成本比法

在橋梁建設(shè)中，多方案的比選是經(jīng)常會(huì)碰到的問題。決策者往往考慮技術(shù)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)等多方面因素來綜合論證。而決策依據(jù)往往來自各項(xiàng)因素的評(píng)價(jià)指標(biāo)。雖然，有人利用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)去刻劃，但這不可避免地帶來原始信息的損失，以至出現(xiàn)和所需結(jié)果有偏差。

現(xiàn)鑒于以上幾種方法的原理和優(yōu)缺點(diǎn)，根據(jù)價(jià)值工程的理論和面向施工企業(yè)的利益，針對(duì)施工單位主要根據(jù)經(jīng)濟(jì)合理兼顧其他方面的原則選擇方案，提出效益成本法。這種方法是在兩種方案施工得到的工程質(zhì)量相同的條件下，用增量法比較它們的效益成本比，即△V/△C，同樣，想提高它也有五種途徑，第二個(gè)方案比第一個(gè)方案：

（1）效益提高，成本降低；

（2）效益不變，成本降低；

（3）成本不變，效益提高；

（4）成本略有提高，效益大幅度提高；

（5）效益略有下降，成本大幅度下降。

2.3.4.1 效益的分析

（1）工期縮短的經(jīng)濟(jì)效益：

工期縮短的經(jīng)濟(jì)效益包括提前交付使用的經(jīng)濟(jì)效益、加速資金周轉(zhuǎn)的效益和施工企業(yè)間接費(fèi)節(jié)約所產(chǎn)生的效益。

a.提前交付使用的經(jīng)濟(jì)效益V1:

對(duì)于施工企業(yè)來說，提前交付使用的經(jīng)濟(jì)效益是指將工期提前可以從業(yè)主那里獲得一筆獎(jiǎng)金。

提前交付使用的經(jīng)濟(jì)效益的計(jì)算公式如下：

b.加速資金周轉(zhuǎn)的效益V2:

當(dāng)工程的施工工期縮短時(shí)，可以騰出在施工中被占用的固定資金，減少流動(dòng)資金和未完工程費(fèi)用，這些資金可以用于再投資，其收益可以機(jī)會(huì)成本計(jì)算。機(jī)會(huì)成本是指，由于資源的有限性，考慮了某種用途，就失去了其他被使用而創(chuàng)造價(jià)值的機(jī)會(huì)。在所有這些其他可能被利用的機(jī)會(huì)中，把能獲取最大價(jià)值作為項(xiàng)目方案使用這種資源的成本，稱之為機(jī)會(huì)成本。其具體計(jì)算時(shí)，可以用某一部門或該行業(yè)的月平均收益。其公式如下：

（2）環(huán)境方面的效益:

環(huán)境方面的效益，是指施工方案B與施工方案A相比產(chǎn)生的建筑垃圾比較少或更環(huán)保，用于清理現(xiàn)場(chǎng)的費(fèi)用比較少。

2.3.4.2 成本的分析

施工企業(yè)成本計(jì)算一般設(shè)有以下幾個(gè)成本項(xiàng)目：（1）投入的設(shè)備費(fèi)，是指機(jī)械設(shè)備在施工過程中造成價(jià)值上的減少，即折舊費(fèi)，如果是貸款購(gòu)機(jī)，則還應(yīng)該包括利息。（2）人工費(fèi)，主要指直接從事工程施工的人員的工資、獎(jiǎng)金及福利費(fèi)。（3）材料費(fèi)，主要指在施工過程中構(gòu)成工程實(shí)體或有助于工程完工的各種原材料、輔助材料、外購(gòu)件等。（4）機(jī)械使用費(fèi)，指在施工過程中使用自有施工機(jī)械所發(fā)生的費(fèi)用，包括機(jī)上操作人員工資，職工福利費(fèi)，燃料動(dòng)力費(fèi)，機(jī)械折舊、修理費(fèi)，替換工具及部件費(fèi)，潤(rùn)滑及擦拭材料費(fèi)，安裝、拆卸及輔助設(shè)施費(fèi)，養(yǎng)路費(fèi)，牌照稅，使用外單位施工機(jī)械的租賃費(fèi)，以及按照規(guī)定支付的施工機(jī)械進(jìn)出場(chǎng)費(fèi)。（5）其他直接費(fèi)用，指施工過程中所發(fā)生的材料二次搬運(yùn)費(fèi)，臨時(shí)設(shè)施攤銷費(fèi)、生產(chǎn)工具用具使用費(fèi)、場(chǎng)地清理費(fèi)用等。（6）間接費(fèi)用，指施工單位為組織和管理生產(chǎn)活動(dòng)所發(fā)生的各種費(fèi)用，它包括管理人員的工資、獎(jiǎng)金、職工福利費(fèi)、工資津貼、折舊、修理、低值易耗品、水電費(fèi)、辦公費(fèi)、差旅費(fèi)、勞動(dòng)保護(hù)費(fèi)等。（7）各項(xiàng)稅金。

（1）投入的設(shè)備費(fèi)：

如前所述，投入的設(shè)備費(fèi)就是指機(jī)械設(shè)備的折舊費(fèi)用，其含義是機(jī)械設(shè)備減少的價(jià)值被投入到施工成果中；如果是貸款購(gòu)機(jī)，則還應(yīng)該包括利息，其計(jì)算如下：

其中：P為機(jī)械設(shè)備購(gòu)價(jià)，元；i為利率；A為機(jī)械每臺(tái)班的折舊費(fèi)，元；t為工程施工工期,d。

（2）人工費(fèi)和材料費(fèi)：

同一項(xiàng)目同一單位工程的采用不同的施工方案，需要的人工數(shù)和材料量有可能不相同，會(huì)出現(xiàn)其費(fèi)用多少的差別?？梢杂闷鋯蝺r(jià)乘以數(shù)量計(jì)算。

（3）機(jī)械使用費(fèi)：

主要指在其施工過程中所產(chǎn)生的人工費(fèi)、動(dòng)力燃料費(fèi),以及按照規(guī)定支付的施工機(jī)械進(jìn)出場(chǎng)費(fèi)等等。不同的施工方案，可能使用不同的機(jī)械，從而產(chǎn)生的機(jī)械使用費(fèi)也不一樣。

同一施工單位的間接費(fèi)應(yīng)該是相當(dāng)穩(wěn)定的，主要與施工工期有關(guān)，它的不同已體現(xiàn)在兩個(gè)方案效益的差額上了。

2.3.4.3 效益成本比指標(biāo)分析

由以上分析和計(jì)算，可得到兩個(gè)不同方案的效益差額△V和成本差額△C，進(jìn)而用效益成本比來比選方案。

如果△V>0,△C>0或△V<0,△C<0,而△V/△C>1，則認(rèn)為增加成本換取的效益大于成本，應(yīng)該考慮成本高的方案；相反，如果△V>0,△C>0或△V<0,△C<0,而△V/△C<1，說明效益的增加量換不回成本的增加，則應(yīng)考慮成本低的。

如果△V<0,△C>0,即成本增加,效益反而減少,那么應(yīng)選擇成本低的方案。

如果△V>0,△C<0,即成本減少,效益反而增加,那么應(yīng)選擇成本低的方案。

如果△V/△C=1，說明成本的增加和帶來的效益增加相等，考慮到資金的有限，應(yīng)當(dāng)選擇成本低的方案，但要兼顧工程質(zhì)量高低。

3 效益成本比法在施工方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析中的應(yīng)用

3.1 工程概況

廈門納潮口特大橋的主墩(7號(hào)和8號(hào)墩)每個(gè)墩各為φ1.5 m鉆孔灌注樁，全橋共36根樁，樁長(zhǎng)為 43.5～64.5 m，孔深40 m，土質(zhì)基本為粘土。根據(jù)墩位處地質(zhì)條件和施工工期要求所選擇的鉆機(jī)，應(yīng)滿足的要求為：鉆機(jī)的成孔直徑應(yīng)滿足1.5m，鉆機(jī)扭矩大于100 kN·m，氣舉或泵吸正反循環(huán)兼?zhèn)?，成孔速度快等[5]。

鉆孔施工工藝流程：打樁船浮運(yùn)定位→插打鋼管樁；搭設(shè)鉆孔平臺(tái)→插打鋼護(hù)筒→鉆孔→安放鋼筋籠→灌注樁身水下混凝土→樁身檢測(cè)[5]。

3.2 初擬施工方案

根據(jù)鉆機(jī)類型有兩種方案比選：即KPG-3000A型液壓鉆機(jī)反循環(huán)鉆孔和沖擊鉆機(jī)正循環(huán)鉆孔。

方案1:采用 KPG-3000A型150 mm液壓鉆機(jī)反循環(huán)鉆孔。這種鉆機(jī)以氣舉反循環(huán)為主，配有大通過反循環(huán)鉆具系統(tǒng)，循環(huán)排孔量大，攜帶鉆碴能力強(qiáng)，單機(jī)鉆孔效率高，能有效地提高鉆孔樁的施工進(jìn)度。但是，該鉆機(jī)很難適應(yīng)巖面起伏大及巖石強(qiáng)度高且含有大量孤石層的復(fù)雜地質(zhì)情況。

作為施工單位，選擇好施工機(jī)械后就要考慮配備幾臺(tái)機(jī)械可以使方案的成本最低。

現(xiàn)針對(duì)這一方案，假設(shè)配備x臺(tái)回旋鉆，由于150mm以內(nèi)回旋鉆機(jī)成樁效率為2.19臺(tái)班/10 m，則單樁成孔周期是(2.19×4/x=8.76/x)d，全橋鉆孔工期為(36×8.76/x=315.36/x)d。考慮到其工程量是一定的，那么配備幾臺(tái)機(jī)械與人工費(fèi)、構(gòu)成工程實(shí)體的材料的費(fèi)用，以及機(jī)械使用費(fèi)沒什么影響或者影響甚微，并且需要的臺(tái)班數(shù)也是一定的，也就是說鉆機(jī)的折舊費(fèi)是不變的。這樣的話，配備幾臺(tái)鉆機(jī)只影響鉆機(jī)設(shè)備費(fèi)的投入中的貸款購(gòu)買鉆機(jī)的利息，則：

其中：P為鉆機(jī)單價(jià)，元；i為利率；t為全橋鉆孔工期，d。

現(xiàn)取：P=100 000元；

i=12%÷365=0.033%；

A=127元。則：

C=100000x[(1+0.033%)315.36/x-1]。

要使其最少，只要：

C’=100000[(1+0.033%)315.36/x-1]-100000x·(1+0.033%)315.36/xln1.00033×315.36/x2=0，得出：x=10臺(tái)。每單幅墩能上2～3臺(tái)，全橋可擬上10臺(tái)回旋鉆機(jī)。

方案2：采用30型電動(dòng)沖擊鉆循環(huán)鉆孔。這種鉆機(jī)單機(jī)鉆孔效率略低，但更能適應(yīng)橋位處于不良的質(zhì)情況。同理可按上述方法計(jì)算配備幾臺(tái)沖擊鉆可使成本最低，由于30型電動(dòng)沖擊鉆成樁效率為4.58臺(tái)班/10 m，則全橋鉆孔工期為(36×4×4.58/x=659.52/x)d。

現(xiàn)有：P=60 000元；

A=266元。

則：C=6 0000x[(1+0.033%)659.52/x-1]

C’=60000[(1+0.033%)659.52/x-1]-60000x·(1+0.033%)659.52/xln1.00033×659.52/x2=0，得出 x=5臺(tái)。每單幅墩能上2～3臺(tái)鉆機(jī)，全橋可上5臺(tái)鉆機(jī)。

3.3施工方案比較和經(jīng)濟(jì)分析

由上述可得：

回旋鉆機(jī)施工總工期=315.36/10=32（d）

沖擊鉆機(jī)施工總工期=659.52/5=132（d）

（1） 提前交付使用的經(jīng)濟(jì)效益：V1=0.5×（132d-32d）=50（萬(wàn)元）

假定提前1d的獎(jiǎng)金為0.5萬(wàn)元，上式說明選用回旋鉆比沖擊鉆效益多50萬(wàn)元。

（2）加速資金周轉(zhuǎn)的效益:V2=15×(132-32)÷30=50（萬(wàn)元）

假定某一施工單位或該行業(yè)的月平均收益為15萬(wàn)元，上式說明選用回旋鉆比沖擊鉆效益多50萬(wàn)元。

（3）施工企業(yè)間接費(fèi)節(jié)約的效益:V3=15×（1-32/132）=3.6(萬(wàn)元)

假定選用回旋鉆方案與工期有關(guān)的間接費(fèi)用的固定部分為15萬(wàn)元，上式說明選用回旋鉆比沖擊鉆效益多3.6萬(wàn)元。

表1 施工方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析一覽表

對(duì)于施工企業(yè)來說，成本包括直接成本和間接成本。直接成本，即人工、材料和機(jī)械使用費(fèi)；因兩個(gè)方案的間接費(fèi)差異已體現(xiàn)在效益上，這里不再重復(fù)考慮，因此間接成本只考慮貸款利息。

各方案的成本見表1所列。

△C=1855049-1283029=572020（元）=57.2（萬(wàn)元）。說明選用回旋鉆的成本比選用沖擊鉆的成本高57.2萬(wàn)元。綜上所述,此例屬于△V>0,△C>0或△V<0,△C<0,而△V/△C=103.6/57.2>1的情況,應(yīng)該選擇成本高的方案,即回旋鉆施工。

若要使工期縮短,則必須投入更多的勞動(dòng)力,使用更高效的施工機(jī)械,同時(shí)對(duì)原材料供應(yīng)，以及施工管理都提出了更高的要求,從而使施工成本增加。效益成本法的原理與價(jià)值工程相似，是增加的施工成本將來能否收回并且有利可圖。

另外，各個(gè)方案建成的工程的質(zhì)量多少有點(diǎn)差異，但這個(gè)不好量化，只能定性評(píng)價(jià)一下，對(duì)于施工單位來說，符合業(yè)主的需求和按照工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范施工就可不把它作為施工方案經(jīng)濟(jì)分析的重點(diǎn)。還有環(huán)境效益也不好量化，最多只能從環(huán)保措施費(fèi)的減少上反映，至于對(duì)生態(tài)環(huán)境等的影響有待于進(jìn)一步研究。

4 結(jié)語(yǔ)

在工程施工管理中，從事工程造價(jià)管理的人員對(duì)施工方案的經(jīng)濟(jì)比選是一項(xiàng)至關(guān)重要的工作，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)中，必不可少地要考慮施工方案對(duì)成本投入的影響。在幾個(gè)可行的施工方案中，應(yīng)選擇適合主要工程項(xiàng)目的既先進(jìn)又經(jīng)濟(jì)合理的施工方案，同時(shí)還應(yīng)貫徹“系統(tǒng)、客觀”的原則,綜合考慮各種因素，使方案的成本、工期、安全、質(zhì)量有機(jī)地協(xié)調(diào)起來。這樣才能既減少施工企業(yè)自身的成本投入，也滿足業(yè)主對(duì)工期、質(zhì)量、安全、環(huán)保的要求。

橋梁方案比選中采用效益成本法是一項(xiàng)比較容易理解，容易被人接受掌握的分析過程，它所關(guān)注的核心是兩方案之間效益和成本的差額。在分析時(shí)，須根據(jù)業(yè)主的需求，工程的實(shí)際情況，準(zhǔn)確比較各方案的經(jīng)濟(jì)效益和成本。由于效益成本法中有些定性因素不好將它定量化，仍存在一些缺陷，如環(huán)境方面的效益、機(jī)會(huì)成本計(jì)算的可靠度等仍有待研究。

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