某公路项目设计及施工方案优化创效分析

王小强，海大鹏，况月超，刘明明，邹国锋

（中国建筑第七工程局有限公司，河南郑州 450000）

1 工程概况

本高速公路工程位于西南地区，标段主线长27km，支线长0.72m，全长27km。共设置桥梁16座，共7.5km，涵洞40处，隧道一座1.2km，路基长度20km，宽度34.5m，挖方475万立方米，总填方为420万立方米。

2 优化关注重点

（1）专业设计不合理：挖石方坚石比例、路基边坡框格梁结构形式、软基处理方式、墩柱高度、预制混凝土排水沟、桥梁位置设计（结构与底层、结构与排水工程等）、道路设计（道路线路选择、道路填挖方）。

（2）投标报价潜亏项目：工程量大、单价与总价高的潜亏项目等。

（3）重大设计变更：不利的设计变更，施工难度大的设计变更等。

（4）专业设计间发生重大冲突：结构与交通安全设施、结构与天燃气管道、结构与中水管道、结构与军用光缆、结构与通讯光缆之间等。

（5）优化项技术风险大、工程造价高的施工方案：水中墩施工围堰原定采取沙袋围堰，由于河水过急，沙袋围堰不能保证施工机械和平台的安全。使用钢平台减少财产损失风险，提高效益。

（6）空心墩施工内模采用钢模增加施工难度，降低施工效率；修改后提高了施工效率，减少钢模板使用，提高施工效率同时提高效益。

3 项目实施工作流程

优化项目立项→优化项目实施→优化项目效益计算→优化项目申请验收→优化项目效益确认

3.1 优化项目立项

3.1.1设计优化项目立项

（1）软基处理：通过施工图设计优化，软基处理措施从片石改为水泥搅拌桩。

（2）调整挖石方坚石比例：对接设计院，调整挖石方坚石比例。

（3）路基边坡框格梁结构形式变更：将部分框格梁预应力锚杆部分改为锚索（含跟管）。

（4）桩基全护筒跟进：与业主和设计沟通，采用钢护筒跟进直至穿过流沙层。

（5）改河改路改沟费用：增加改河改路改沟工程量，增加设计、改路、改河、改沟、标识标牌、配合交通指挥、配合费等。

（6）优化墩柱高度：统一墩柱截面尺寸，提高模板周转率，设计优化统一墩柱截面尺寸，提高模板周转率。优化墩柱高度，减少非标准（低于50cm）调节模板数量，提高施工效率。

（7）增加岩溶整治费用：增加岩溶整治工程量，清单形成时增加岩溶区域地质勘探费用（项目部自行勘探）建议增加钻探费用；增加岩溶区域路基整治方案、计量方式、工程量及单价；建议预算编制中增加暂定金费用。

（8）预制混凝土排水沟：现浇改为预制，将排水沟改为预制安装，既减少混凝土用量，又能保证安装质量，同时可以将其他部位结余的小于1m的钢筋废料进行再利用，减少钢筋损耗率。

（9）沥青混凝土提高油石比：优化油石比，通过设计优化提高沥青混凝土油石比，施工时优化沥青混凝土配合比，减少沥青用量。

（10）沥青混凝土面层施工：增加工程量，通过设计优化增加玻璃纤维格栅层或抗车辙剂。

（11）透层及粘层油：增加工程量，通过设计优化提高透层及粘层撒布密度。

（12）隧道锚杆施工，增加系统锚杆和锁脚锚杆各两根。

（13）临省道边坡防护，增加临边防护挡墙。

（14）悬臂现浇桥改钢混结合，悬臂现浇施工工期长，影响工期要求。

（15）墩桩顶和承台顶标高，原地面设计标高和实测标高差异较大的问题，导致桩基桩顶标高和承台顶底面设计标高高出原地面实测标高，致使桩基及承台外漏。

（16）桥梁桩基高压线影响部分施工图预算采用冲击钻施工编制，桥梁桩基设计采用旋挖施工。由于上跨高压线，短期内无法拆除，旋挖不满足限高要求。为确保工期，受影响部分采用冲击钻施工。

3.1.2施工方案优化项目立项

（1）优化T梁混凝土配合比；将河砂与机制砂按照比例进行试配通过配合比优化，将河砂与机制砂按照比例进行试配，减少河砂用量。

（2）钢筋加工场建设优化：钢筋加工场场地采用租赁方式闲置状态工业厂房，经核算租赁厂房较新建钢筋加工厂节约成本，降低弃土运输成本。

（3）土石方调配：路基土石方集中区域就近选择弃土场，积极与设计单位沟通，增加弃土场数量、并在施工图纸中标注清晰并说明。

（4）水中墩施工沙袋围堰改为施工钢平台，水中墩施工沙袋围堰改为施工钢平台。

（5）大桥空心墩内模钢模调整为木模。

（6）门式墩施工，跨省道施工，需设置安全防护，桩基施工在边坡上。

（7）承台基坑防护，际施工中部分承台因地下水位底，承台开挖深度大多3.5m左右，地质条件好的采用砂袋反压防护或简易防护等措施代替钢板桩防护要求。

（8）墩顶横梁及0#块支架优化，经比较，承插式盘扣支架相比碗扣支架搭设更加便捷，受力性能更优，可节省施工时间。

（9）节段拼装预制梁优化，边跨及1#段是在支架上拼装的，节段施工完成后，支架可以周转，提高支架周转利用率，节省支架用量，降低成本。

3.2 优化项目实施

由优化项目提出人或实施人提出的多种方案，一般不少于2种。由项目经理或项目总工组织相关部门人员召开优化方案研讨会，从技术先进、难易程度、施工速度、工程成本、工程质量、施工安全等方面分析提出多种方案的优点、缺点。全部参与研讨人员对方案的技术先进性、经济合理性、工程进度、工程质量、施工安全、绿色施工等因素进行评比打分，综合得分最高确定为最优方案。

严格按技术方案实施优化项目，加强优化项目过程实施指导、检查。在实施中出现新情况，由项目总工程师负责及时和公司沟通解决，对于方案做出重大调整时，应重新履行审批手续。

3.3 优化项目效益计算

每项优化项目实施完成后，应及时进行该优化项目的经济效益计算。经济效益计算要依据充分，范围明确，计算方法得当，计算数据真实可信。经济效益计算由设计优化或方案优化提出人、预算合约工程师负责，由项目总工程师和商务经理审核，项目经理进行签字确认。

3.4 优化项目申请验收

每项优化项目实施完成后，应完整收集、整理一套该项优化项目的过程实施资料，包括记录、试验、照片、录像等资料，附上立项文件、经济效益计算书，经过项目经理签字认可后，由项目总工程师向公司技术质量部提出验收申请。

3.5 优化项目效益确认

公司技术质量部接到项目部的优化验收申请后，先对验收资料进行初审。初审主要审核优化合规性，优化过程实施是否满足规范及相关法律要求，若满足要求，提出同意验收意见，报上一级单位审核，最终由公司总工程师签字确认，最终完成此项优化。

4 效益分析

每项优化项目实施完成后，应及时进行该优化项目的经济效益计算。经济效益计算要依据充分，范围明确，计算方法得当，计算数据真实可信。经济效益计算由设计优化或方案优化提出人、预算合约工程师负责，由项目总工程师和商务经理审核，项目经理进行签字确认。经过效益计算，某些优化项与预计优化项目存在较大差距，最终结算为亏损项目，如：软基处理项目，片石改为水泥搅拌桩。水泥搅拌桩施工工艺叫片石工期周期长，项目部从人材机合计计算为盈利项目，但是由于工期加长，项目部各项管理费用增加，对路基填筑施工也相应影响，最终次优化项目为负优化。经过其他项目优化总结，项目部要做好施工方案及设计方案优化创效需好以下几点。

（1）提前做好优化项目策划，点线面分析，通过项目全周期分析此项优化点存在优点与缺点，提前预计风险。

（2）确定优化项目后积极与设计、监理、业主单位沟通，加快变更。项目部全方位收集相关资料，如：现场地质资料与设计提供资料出入较大地段、设计汇水面经雨季存在与资料较大差异、现场调查村民耕地通道与设计通道距离较远、通道高度、宽度不利于机耕车通行等。

（3）过程中严格管控，保证优化项目施工质量，达到或者优于原项目，在参与各方过程中获得质量认可。变更手续齐全后，项目部施工过程中，对人、材、机严格记录，为本项目同类其他分段优化变更提供经验。

（4）人才培养，项目创效离不开整个管理团队的精神和知识水平，在施工过程中，项目及时做好总结，积极培育和锻炼人才。通过商务、技术、物资、安全、试验等全方位历练，为项目积累人才，过程中挖掘更多潜在盈利点。

（5）效益全员共享。优化后经效益确认，应及时下发规定的效益，对团队建设进一步激励。

5 总结

公路工程作为交通重要组成部分，在施工单位项目投标过程中，很难做到全方位把控，尤其是现场实际情况与投标报价之间的差别。项目进场后通过对全线路路基、桥涵详细调查后制定详细措施，对与设计方案不符合的及时通知参建各方确认进行变更，达到降本增效的目的。施工方案优化在于对施工工艺优化的目的，达到经济、安全的目的。项目部通过全方位降本增效策划，不仅调动了项目全体人员积极性，还为公司创造了可观的效益。对于一般公路工程项目均可借鉴本项目的经验，实现公司效益的同时，为业主也提供了一个合格满意的工程。