基于價值工程的橋梁拆除方案研究

武余波

(安徽省交通規(guī)劃設(shè)計研究總院股份有限公司，安徽 合肥 230088)

0 引 言

我國的公路交通事業(yè)在經(jīng)濟(jì)的增長和社會的進(jìn)步推動下，得到了飛速的發(fā)展，同時公路里程與等級也在不斷提高。不僅如此，大量公路也得以重建，公路交通在國家經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中的基礎(chǔ)地位日益鞏固。而公路橋梁作為交通運輸中至關(guān)重要的一環(huán)，其安全與運營狀態(tài)在現(xiàn)實生活中尤為重要。

對橋梁后期拆除更新方案做出正確的抉擇,既是一個技術(shù)問題,又是一個經(jīng)濟(jì)問題。應(yīng)用價值工程選擇合適的橋梁拆除方案是一種行之有效的方法,其目的以橋梁工程最低的壽命周期成本實現(xiàn)其功能。文章以兩座橋梁拆除方案為例,介紹了利用價值工程、橋梁壽命周期成本等理論選擇橋梁拆除方案的方法。

1 價值工程案例

1.1 價值工程案例一

1.1.1 工程概況

阜陽市某淮河公路橋，主橋為(65+98+65)m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋(圖1)。該橋于1999年10月建成通車，2008年3月對該橋進(jìn)行檢測，并根據(jù)檢測結(jié)果，2009年對該橋進(jìn)行局部裂縫修補(bǔ)等局部的維修加固。

圖1 價值工程實例圖一

2014年3月檢測單位對該橋進(jìn)行了全面的檢測并得出評定結(jié)果：主橋上部承重構(gòu)件均評定為5級，總體技術(shù)狀況等級評定為四類。

根據(jù)規(guī)范規(guī)定：四類橋梁需進(jìn)行大修或改造，及時進(jìn)行交通管制，如限載、限速通過，當(dāng)缺損較嚴(yán)重時應(yīng)關(guān)閉交通；五類橋梁需要進(jìn)行改建或重建，及時關(guān)閉交通。設(shè)計單位結(jié)合最新規(guī)范對該橋進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全驗算得出結(jié)構(gòu)受力不滿足橋梁功能要求。

2.1.2 橋梁拆除方案

考慮到具體拆橋方案：

(1)邊跨搭設(shè)滿堂支架，主墩墩梁臨時固結(jié)，如圖2所示。

圖2

(2)鑿除全橋橋面系(橋面鋪裝、護(hù)欄等)，并從跨中開始分塊切割中跨主梁,如圖3所示。

圖3

(3)支架上分塊切割邊跨主梁，如圖4所示。

圖4

1.1.3 工程造價

原橋梁投資建設(shè)約4 200萬元，根據(jù)擬定的施工方案施工，拆除造價為348.24萬元。

1.2 價值工程案例二

1.2.1 工程概況

合肥市某市政橋梁，主跨為(40+70+40) m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁，主橋上部結(jié)構(gòu)為單箱雙室預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，橋墩為柱式橋墩，如圖5所示。該橋2008年開工建設(shè)，2010年建成通車。由于原橋下凈空不滿足擬升級為Ⅱ級航道通航要求，需對老橋進(jìn)行拆除重建。

圖5 價值工程實例圖二

1.2.2 橋梁拆除方案

(1)主墩墩梁臨時固結(jié),鑿除全橋橋面系(鋪裝、護(hù)欄等),如圖6所示。

圖6

(2)首先從跨中合攏塊向兩側(cè)分塊鑿除中跨主梁至1#塊，然后從邊跨合攏塊向兩側(cè)鑿除邊跨主梁，最后鑿除墩頂0#及1#塊，如圖7所示。

圖7

(3)拆除橋墩及樁基

1.2.3 工程造價

原橋梁投資建設(shè)約4590萬元，根據(jù)擬定的施工方案施工，拆除造價為79.36萬元。

2 綜合分析

通過上述案例分析可知：

案例一橋梁實現(xiàn)初始功能需求，造價4 200萬元，通車使用19年，占全壽命(100年)周期19%，由于橋梁本身結(jié)構(gòu)病害導(dǎo)致橋梁部分功能喪失，為了更新橋梁使用功能，為此拆除主梁花費348.24萬元，占建安費8%。

案例二橋梁實現(xiàn)初始功能需求，造價4 590萬元，通車使用9年，占全壽命(100年)周期9%，由于橋下航道升級導(dǎo)致橋梁全部功能喪失，為此拆除全橋花費79.36萬元，占建安費2%。

3 結(jié) 論

本文運用價值工程、橋梁全壽命周期理論，依兩個橋梁拆除方案為依托進(jìn)行研究相同壽命周期條件下不同橋梁拆除方案對橋梁價值工程的影響，得出以下結(jié)論：

(1)運用價值工程理論對橋梁工程拆除方案比選，通過對橋梁進(jìn)行功能定義、分析、全壽命周期成本對比，選擇最佳橋梁拆橋方案，實現(xiàn)科學(xué)的橋梁價值更新，為后續(xù)橋梁價值更新提供了有效的方法和理論指導(dǎo)。

(2)根據(jù)對橋梁原結(jié)構(gòu)是否完全利用，可采用不同的橋梁拆除方案，如原結(jié)構(gòu)僅僅上部拆除，則要采取有效措施保護(hù)下部結(jié)構(gòu)，提高拆橋成本；如原結(jié)構(gòu)全部拆除，則可采用少支架或者不設(shè)支架方案拆除，降低拆橋成本，為后續(xù)橋梁拆除方案選擇提供指導(dǎo)。

(3)在橋梁壽命周期中橋梁建造階段是個相對漫長的過程，且投資數(shù)額巨大，但拆除階段在橋梁價值工程壽命周期中只是“彈指一揮間，不費吹灰之力”。因此，作為決策者務(wù)全盤考慮橋梁的功能，利用價值工程，充分考慮實現(xiàn)橋梁功能全壽命周期的成本是十分必要的。