价值工程在港口工程大直径钢管桩运输方案比选中的应用

苏瑞

摘 要：钢管桩是港口码头工程建设中最为重要的桩基础材料之一，并被广泛应用于高桩码头和钢管板桩码头中。大直径钢管桩的运输方案受运输距离、吊装方式、临时码头、水文条件等因素的影响较大，本文应用价值工程理论，从成本和功能等角度分析多因素影响下的钢管桩运输方案，寻求价值最高的方案来提升项目效益，并结合实际案例证实价值工程的效益，给传统水工项目的钢管桩运输方式提供了新的参考方向。

关键词：价值工程;港口工程;方案比选

中图分类号：U654        文献标识码：A            文章编号：1006—7973（2021）03-0089-03

1引言

随着我国改革开放的不断深入和“走出去”战略的持续推进，沿海港口码头建设速度不断加快，码头结构设计持续优化。在我国沿海软土地基上，码头结构型式大多采用高桩码头和钢管板桩码头设计建造，且高桩码头和钢管板桩码头具有结构简单、用料省和造价经济的特点。钢管桩是高桩码头和钢管板桩码头最为重要的桩基础材料，可在专业的钢管桩加工厂用钢卷板加工卷制而成，再通过驳船或者平板拖车运输至施工现场，利用打桩船或陆上打桩设备进行沉桩施工。桩基工程一般作为整个工程项目的关键线路，是港口码头建设中最为关键性和控制性的部分。换言之，确保桩基工程的施工进度是港口码头建设项目中最重要的工作之一。而施工方往往将注意力放在钢管桩加工防腐和现场的沉桩施工中，对钢管桩从加工厂到现场的运输方式关注较少，一般经验性地选择用平板驳船直接运往施工现场。根据施工现场的实际情况统计分析，合理的钢管桩运输方式有利于降低运输成本，有利于提升现场沉桩机械设备和人员的利用效率。因此，研究钢管桩的运输方式将对施工现场的资源组织和项目效益提升至关重要。

2价值工程

价值工程理论体系是指以最低成本取得合理适当的价值，从持续发展的角度出发，综合、系统、科学地考虑问题，分析产品的功能，确保其必要功能得以实现[1]。价值工程的基本思想是以少的费用换取所需要的功能，类似于人们常说的“性价比”。价值工程涉及价值、功能和寿命周期成本三个基本要素，它把价值V定义为某产品所具有的功能F与获得该功能的全部费用C之比，即V=F/C。

首先，价值工程以功能分析为基础。通过功能分析，可以发现哪些功能是必要的，哪些功能是多余的或过剩的，从根本上把握住客户的实质需求，并为降低成本提供可靠的依据。其次，价值工程强调以最低的寿命周期成本实现必要的功能。所谓寿命周期成本是指产品从设计、制造、使用以及维护等各环节成本的总和[2]。

价值工程的应用范围非常广泛，任何涉及到功能和成本多因素影响的方案都可以应用价值工程进行分析和创造。大到国家的航空飞行系统设计，小到家庭的生活家具选择。而工程项目建设过程中的施工方案比选更是可以应用价值工程的思维方法进行分析创造，从而选择最具“性价比”的施工方案。

3 基于价值工程的大直径钢管桩运输方案比选

3.1工程概况

广州港南沙港区四期工程位于广州市南沙区，码头结构设计型式为钢管板桩结构，为近年来华南地区最大型水工项目，同时也是国内第三个自动化码头。本项目主泊位建设2个10万吨级和2个5万吨级集装箱泊位（水工结构均按靠泊10万吨级集装箱船设计建设），泊位长度1460米。本工程钢管桩用钢量24000吨，钢管桩分为壁厚18mmΦ1000mm，壁厚20mmΦ1626mm和壁厚24mmΦ2032mm三种规格型号，钢管桩均采用履带吊+振动锤的陆上沉桩方案进行沉桩施工。

3.2确定研究对象

本工程钢管桩用钢量大、直径大，最长桩长接近40m，单根桩最重超过40吨。钢管桩加工厂位于珠海市金湾区，距离施工现场陆上直线距离约为100公里，陆上运输距离约为150公里，海上运输距离约为80海里（1海里=1.852公里）。根据项目施工进度计划及现场施工情况，本工程钢管桩加工工艺和沉桩工艺较为可控，均采用常规且成熟的工艺。影响桩基施工进度的关键在于钢管桩的运输能否准确契合项目施工生产需要，做好承接工厂加工和现场施工的纽带作用。为此，需仔细研究钢管桩从加工厂到现场的运输方案，综合考虑影响运输的多项因素，采用价值工程的理念进行分析，寻找最具效益和效率的方案。

3.3功能分析

应用价值工程理念对钢管桩运输方案进行系统性的功能分析。此处所说的功能主要是钢管桩运输需要达到什么样的目的，满足什么样的需求。结合项目施工总体计划和实际生产需要，项目团队认真研究进行判断，对功能的重要性和必要性进行了详细分析，剔除了影响较小和不必要的功能。罗列了以下最为关键的五项功能要求：①对现场进度的保障程度;②运输过程的安全可控程度;③运输过程的协调程度;④运输过程质量的可控性;⑤运输过程的成本可控性。

3.4功能方案

根据钢管桩加工厂到现场的运输途径分析，项目团队对本工程钢管桩运输编制了A、B、C三种方案。并针对三种方案进行了成本测算和经济性评价。

方案A：采用水上运输到港卸装方案，该方案使用2000t-3000t的平板驳船从加工厂进行装船，海运到建设单位现有运营港口，利用岸桥吊装上岸后再用长筒跑车运至施工现场。

方案B：采用水上运输靠泊施工现场临时码头方案，同样使用2000t～3000t的平板驳船从加工厂进行装船，海运到施工现场临时码头，利用300t履带吊吊装上岸后再用长筒跑车转运至打桩点。

方案C：借鉴化工产业的大件运输方案，利用特种平板拖车从珠海加工厂走高速公路运至施工现场。

下表1为三种方案的运输成本情况。

3.5基于价值工程的方案评估

根据功能分析情况，将最为关键的五项功能整理为F1-对现场进度的保障程度、F2-运输过程的安全可控程度、F3-运输过程的协调程度、F4-运输过程质量的可控性、F5-运输过程的成本可控性。并让项目技术专家和商务专家采用强制确定法（“01”评分法）对功能重要性进行相互评价，确定每项功能的权重系数，评价数据详见表2。然后，由四位技术专家和商务专家对A、B、C三种方案分别进行打分，详情如表3～表5所示。

根据得分情况，确定三种方案的功能指数为：FA=0.284;FB=0.309;FC=0.407。根据表1的成本测算情况，计算三种方案的成本指數为：CA=0.424;CB=0.364;CC=0.212。最后根据价值工程理论，计算三种方案的价值指数为：VA= FA/ CA=0.670;VB= FB/ CB=0.849;VC= FC/ CC=1.920。

综合三种方案的价值指数可以判断方案C明显优于方案A和方案B。主要有以下两方面原因：①方案C为点对点运输，便于现场进度控制和现场协调;②方案C只需要特种平板车一种机械即可，有利于控制运输成本，且过程中不用二次倒运，有利于钢管桩涂层防腐的保护，质量控制较为有利。针对方案C的运输过程安全可控性较差的因素可以采取详细考察运输路线、购买运输险、增加护卫跟踪车等措施有效降低安全风险，确保整个运输过程中的安全可控。

4结语

随着京津冀协同发展、长三角一体化发展、粤港澳大湾区建设以及“一带一路”战略的持续推进，我国沿海地区和“一带一路”沿线国家的港口建设将会得到进一步发展。港口码头的结构设计、施工技术也在不断优化和完善，市场竞争也在不断加剧，只有更加关注价值创造和效益提升的施工企业才能在如今完全竞争的建筑市场抢占高地。价值创造和效益提升需要施工企业更加关注方案的持续优化和分析、更加聚焦全寿命周期的成本管理、更加重视对标学习其他行业优秀企业的工艺工法和管理经验、更加灵活运用价值功能原理进行生产实践和价值创造。

参考文献：

[1]张姝如，徐远征.基于价值工程理论的工程成本控制研究[J].中国港湾建设，2017，37（07）：117-119.

[2]赖炜.价值工程在工程项目管理中的应用研究[D].上海财经大学，2005.