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“中國梅花鹿之鄉(xiāng)”的美譽(yù)。東豐縣縣城距省會(huì)長春市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國道、集雙高速營東高速收費(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，火車通過時(shí)，四梅線道口關(guān)閉造成交通嚴(yán)重?fù)矶陆o縣城出行帶來了極大不便。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)域間的競爭與合作逐步成為未來區(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)展勢必將成為“無源之水，無本之木”。由此可見，其發(fā)展程度直接對整個(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)測交通量應(yīng)由三部分構(gòu)成：趨勢交通量、轉(zhuǎn)移交通量和誘增交通量。

趨勢交通量預(yù)測：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，對這種增長的交通量預(yù)測稱為趨勢交通量預(yù)測。預(yù)測時(shí)，以路段交通量的增長與其影響區(qū)的經(jīng)濟(jì)增長之間的關(guān)系，采用多元回歸法進(jìn)行預(yù)測。

轉(zhuǎn)移交通量預(yù)測：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轉(zhuǎn)移到本項(xiàng)目路線上來。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)移交通量對道路交通量分析和預(yù)測具有重要作用。

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

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

通過前述預(yù)測思路和模型，以現(xiàn)場踏勘觀測的交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)，結(jié)合產(chǎn)業(yè)布局，預(yù)測道路未來5年交通量為600 pcu/h，未來10年交通量為1100 pcu/h，未來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，一條車道的設(shè)計(jì)通過能力1300pcu/h，按其遠(yuǎn)期承擔(dān)的交通量來看，宜采用雙向4車道的斷面。

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，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)場地條件以及建設(shè)單位的意見，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)場實(shí)際情況，結(jié)合東風(fēng)路總體規(guī)劃及現(xiàn)狀，以滿足交通功能、美觀、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)值工程是通過各相關(guān)領(lǐng)域的協(xié)作，對所研究對象的功能與費(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)主要功能以及通過建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位評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（0.168）;6、環(huán)境影響（0.138）;7、對鐵路運(yùn)輸?shù)挠绊懗潭龋?.192）。

研究小組對兩個(gè)方案的功能滿足程度進(jìn)行評分，采用十分制加權(quán)評分法，確定各方案的功能評價(jià)系數(shù)為：方案一（0.498）;方案二（0.502）。

對兩個(gè)方案進(jìn)行造價(jià)成本分析，確定每個(gè)方案的成本評價(jià)系數(shù)：方案一（0.443）;方案二（0.557）。

根據(jù)功能評價(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、工期以及對鐵路線運(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

研究小組通過價(jià)值工程對上部結(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19m;兩側(cè)橋臺(tái)各設(shè)置8根樁，每根樁樁徑1.5m，樁長18m。經(jīng)統(tǒng)計(jì)總樁長1554m。

經(jīng)過詳勘測量后，對該工程區(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)，加長樁長的優(yōu)化方案。

優(yōu)化后的方案為，第4-6號墩采用4根樁承臺(tái)，每根樁樁徑1.5m，樁長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229m;兩側(cè)橋臺(tái)各設(shè)置6根樁，每根樁樁徑1.5m，樁長20m。經(jīng)統(tǒng)計(jì)總樁長1232m。

經(jīng)計(jì)算，造價(jià)費(fèi)用為767萬元，約占橋梁總費(fèi)用的比重約24%。與原方案對比減少187萬元。此外，樁的根數(shù)與總長度的減少使得施工工期較原來減少;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)化方案中增加了對強(qiáng)風(fēng)化花崗巖的鉆進(jìn)長度，對施工難度有所增加。綜上所述，優(yōu)化方案總體上降低了樁基的工程造價(jià)，滿足了限額設(shè)計(jì)的要求，同時(shí)對工程的造價(jià)控制起到了良好的效果。

5、結(jié)語

本次研究運(yùn)用價(jià)值工程對立交橋的上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，使用限額設(shè)計(jì)對立交橋的下部結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)處理。通過這次價(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)工程施工過程中得到更優(yōu)的效果。

（作者單位：沈陽建筑大學(xué)管理學(xué)院）