基于價值工程的橋涵新技術應用

摘要 隨著裝配式施工工藝在高速公路施工領域中的推廣，預制裝配式箱涵在工程中的應用越來越廣泛，為了保證箱涵預制質量，需牢牢把握技術引領高質量發展的基點，完善技術指導生產的長效保障體系，提高技術水平，提升創新能力，實現企業技術進步、效益提升，打造智慧橋梁。

關鍵詞 裝配式；預制箱涵；翻轉

中圖分類號 U445 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949（2025）01-0109-03

0 引言

目前橋梁施工預制構件多數采用立式預制，待養護至規定強度，需要轉換為橫向，以便存放與安裝，在裝配式箱涵中，需要對預制裝配式箱涵進行90°翻轉。但目前沒有完全成熟的方法和設備完成此項工作，多數情況下工程中采用簡易支架進行翻轉操作，翻轉時需要在地上固定支架，利用龍門吊將其吊裝至支架上，翻轉完成后再吊裝至存放區存放。該過程一方面施工效率低，另一方面由于箱涵質量一般在40～100 t之間，翻轉過程存在較大的安全隱患，基于此，急需一種新型預制裝配式箱涵翻轉裝置來解決以上問題。

1 價值工程的基本概念、基本要素

1.1 價值工程的基本概念

價值工程簡稱VE。以產品功能分析為核心力求用最低的壽命周期成本實現產品的必備功能，從而提高價值的一種有組織有計劃的創造性活動和科學管理方法。

1.2 價值工程的基本要素

價值工程是一門工程技術理論，價值工程包括功能、價值、壽命周期成本三個基本要素。其基本思想是以最少的費用換取所需要的功能。

2 新型預制箱涵翻轉工藝

2.1 技術先進性分析

（1）采用該設備可避免預制箱涵設置吊裝孔或預埋吊點以提高預制箱涵的外觀質量及整體美觀度。

（2）通過在預制箱涵預制臺座上預留的開口在預制箱涵養護完成后直接將預制箱涵翻轉設備卡住預制箱涵。

（3）通過遠程遙控的方式實現預制箱涵的翻轉，并利用該設備將翻轉完成后的設備移至存放區存放且一次到位。

（4）減少了預制箱涵的吊裝轉運次數，極大減少了設備和人員的投入，危險性大大降低，提高了施工的安全性。

（5）減少了對預制箱涵造成的外觀損傷，相比于傳統的預制箱涵翻轉設備，其作業效率得到大幅度提高。

2.2 技術創新點

（1）翻轉裝置設置為L型，由托架、底座、控制電箱、液壓系統等構件組成。采用液壓式箱涵翻轉裝置以實現預制箱涵從“立式”到“躺式”的轉變。

（2）該翻轉裝置工作時將其放置在工作區域內水平地面上，用龍門吊將預制構件吊放至翻轉裝置的底座上。

（3）啟動電機帶動液壓系統工作時液壓缸的伸縮桿伸出，作為翻轉過程控制的安全防范儲備手段，把托架沿支腿的銷軸進行翻轉，翻轉過程中龍門吊同步移動。

（4）當構件呈臥位狀態時最大翻轉角度為90°，托架翻轉動作到達終點時托架接觸到底座，完成翻轉作業。

（5）翻轉裝置可把預制箱涵翻轉任何角度且安全、快捷、高效，為預制構件的吊裝及運輸提供一個有利的施工環境。

2.3 翻轉裝置特點分析

（1）該設備的傳動方式穩定、勻速、性能穩定。設備結構緊湊、外形美觀、方便檢修。

（2）設備采用遙控操作，翻轉范圍內至任意角度啟停，操作簡便、使用靈活、方便可靠。

（3）設備具有可移動的特點，人員可遠離翻轉工件，避免誤傷。方便生產線的升級、搬運等工作。

（4）根據工作需求可增加輔助設備，也可進行升級改造應用于其他預制構件。

2.4 技術應用效果分析

（1）通過龍門吊與預制箱涵翻轉設備連接，該設備預制箱涵翻轉效率較傳統預埋吊點翻轉工藝效率有較大提升，提高效率約50%。

（2）該設備翻轉預制箱涵安全可靠，施工速度快，無須預埋吊點，防止吊裝翻轉過程中導致結構破壞，預制箱涵表面更加美觀。施工人員普遍反映該設備操作簡單，安全可靠，未出現明顯故障，維修保養方便，翻轉效率高，具有廣闊的推廣應用前景。

2.5 效益分析

新型預制箱涵翻轉設備機械化、自動化程度高，安全可靠，施工效率大幅提升，大量節省人力投入，降低施工成本10%以上，整體縮短工期25%以上，經濟效益顯著。

2.5.1 經濟效益

（1）提高了吊裝、吊運及安裝效率，節約了人工成

本，與傳統的人工配合吊機相比，可節約施工成本35%以上。

（2）減少了吊裝、吊運及安裝過程中預制構件的破損，降低了構件在吊裝過程中的報廢率。

2.5.2 社會效益

（1）吊運預制構件避免了安全事故的發生，降低了施工事故風險，有利于構建和諧社會。

（2）提高了工程質量，增加了結構物的使用壽命，減少了養護和維修成本。

3 價值工程實現路徑分析

（1）為了實現對橋涵工程項目造價控制的優化，工程技術部門建立現場核查和變更管理相關制度，發現原方案中成本過高的部分，以某橋涵工程項目作為實例，及時對現場工程量變化、地質變化等情況進行核查和確認，基于價值工程角度開展造價控制QC活動。結合本項目特點，為進一步提高員工和管理人員的素質，提升項目的技術管理水平，定期開展有效的培訓，應用了預制箱涵翻轉技術及其他新技術11項，從而實現在項目合理化的造價控制。

（2）成本過高是阻礙橋涵工程發展的原因之一，基于1.1、1.2部分所述價值工程的基本概念、基本要素，從功能價值角度研究了科技研發新技術后帶來的效益，以預制箱涵翻轉方法為例，該控制方法與傳統控制方法相比可有效降低施工成本，達到模塊化、規范化、可追溯化，在實際實踐過程中，一方面通過技術管理確保質量、安全、環保得到有效提升，另一方面通過積累總結，不斷提升技術管理水平，從而達到“提質、降本、增效”的目的。

4 工程實例

4.1 項目基本情況

某項目全線3座橋梁分4個隊伍施工，其中橋梁基礎工程及下部與附屬工程施工隊3個，梁板預制施工隊1個。計劃施工時間為2020年9月～2022年6月。橋梁隊伍進場后首先開展橋梁樁基施工，待樁基檢測合格后開展下部結構施工，根據預制場設置情況，沁河大橋和狼尾河大橋須從小樁號開始順序施工；東河大橋從大樁號向小樁號方向施工，沁源北互通跨線橋為單跨結構，不影響梁板運輸，根據施工安排，保證在沁河大橋架設完成后可開始T梁架設。為跨越341國道，設計狼尾河大橋左右幅均有一聯上部為鋼箱梁結構，下部結構為樁基礎、柱式墩，鋼筋混凝土蓋梁。該鋼箱梁計劃通過招標的方式進行，選擇信譽良好、實力雄厚的專業廠家，在服務區B場區建設臨時鋼箱梁加工廠進行現場加工，并聘請有資質的檢測單位進行檢測，合格后，通過大型車輛運輸至現場進行吊裝拼接。

4.2 預制箱涵翻轉方法應用與效益分析

（1）方法應用

箱涵模板在翻轉臺上進行安裝，水平放置，第一步安裝底面、兩側面，第二步采用鋼筋籠吊架整體吊裝箱涵鋼筋籠，將鋼筋籠從胎架上吊運至翻轉臺水平狀態入模。第三步安裝好箱涵預埋件，調整好保護層后進行剩余的箱涵頂面模板安裝。第四步利用翻轉臺配合龍門吊將箱涵模板緩慢進行豎轉，將箱涵模板從水平狀態調整為豎直狀態，然后采用龍門吊將箱涵模板連同里面安裝好的鋼筋籠整體吊運至箱涵預制臺座上，最后一步采用高強螺栓將箱涵模板與箱涵預制臺座進行固定。

（2）效益分析

預制箱涵翻轉方法的應用主要體現在材料費用的節約，對本項目所需材料部分采用自加工模式，節約成本446.77萬元。詳見表1。

4.3 橋涵工程新技術應用效益分析

此項目另外還應用了11項技術，共計研發費用8800元，詳見表2，產生工程效益見表2，通過施工組織模式策劃，將橋梁、路基進行大段落分包，降低施工成本投入，減少管理人員，降低管理費。加強成本核算，認真分析各分項工程成本預算及費用執行情況，及時糾偏調整，將施工成本控制在目標成本內。在施工過程中按照集團要求對固廢材料充分利用，節約施工成本498.1萬元。合計946.62萬元。

5 結束語

新型預制箱涵翻轉工藝減少了預制箱涵的吊裝轉運次數，極大減少了設備和人員的投入，危險性大大降低，提高了施工的安全性。正式工程施工前需對全體參建人員進行技術和施工工藝操作培訓，確保施工人員熟練掌握技術標準、施工技術、檢驗檢測方法，從而提高施工技術水平和科技含量。

參考文獻

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[3]李萬波，徐珂，完顏超杰，等.一種裝配式箱涵拼接裝置及方法[P].河南省：CN117328384A， 2024-01-02.

收稿日期：2024-11-14

作者簡介：齊曉峰（1984—），男，本科，工程師，從事公路橋梁建設管理工作。

通信作者：申鐵軍（1980—），男，本科，正高級工程師，研究方向：公路橋梁工程。