高速公路通道优化设计方案探微

1功能分析

功能分析就是对功能进行定义和分类，然后进行确定和整理，这是价值工程活动的重要环节。通过分析可以弄清楚事物各功能之间的关系，去掉不合理的功能，调整功能间的比重，使事物的功能结构更合理［3］。本文结合通道的工作分解结构(WBS)对通道的功能进行分析。通道的工作分解结构(WBS)中的各个组成部分具有不同的功能，对通道工作进行分解，便于找出各个部分对通道整体所做的贡献。

1．1功能定义

从图1可以看到箱式机耕通道的修建需要经过箱涵修筑、涵基铸建、边沟工程和通道路面四个工序。通过对机耕通道的工作进行分解，整理出机耕通道功能，并向专家征求意见，列出通行、承载抗压、造型美观3项一级功能，而通行有包括通车过人和排水2项二级功能。

1．2功能分析

功能分析就是对功能进行定义和分类，然后进行确定和整理，这是价值工程活动的重要环节。通过分析可以弄清楚事物各功能之间的关系，去掉不合理的功能，调整功能间的比重，使事物的功能结构更加合理。在机耕涵通道优化设计中，可以将其总体功能定义为通道工程，也即最上位功能为通道工程，其基本功能为通行和承载抗压。通行的下位功能为通车过人和排水，辅助功能为造型美观，最下位功能为连接机耕道。

2功能评价

功能评价是确定功能的价值，不是评价费用的高低，而是评价某个功能价值的高低。在功能评价时，首先求出各个一级功能的评价系数，再找出实现这些功能的成本系数，最后得出价值功能系数，确定改进目标［4］。(1)确定功能评价系数fi。基于以上功能分析，由五位经验丰富的专家和工程师采用多比例打分法对通道的功能F1通车过人、F2排水、F3承载抗压和F4造型美观的重要度进行打分(采用多比例0－10法，即F1与F2两两对比时，两者之和为10，在对比评分时按0∶10、1∶9、2∶8、3∶7、4∶6和5∶5这六种比例来评定功能的重要度)，然后根据fi=Fi/∑Fi计算功能系数进行评价，汇总见表1。(2)确定功能成本系数ci。根据工作分解结构图，通道施工项目可分为4个施工任务，按5个专家针对4个施工任务对上面4项功能评价值得出加权成本系数表，见表2。根据加权成本系数表将费用分解到功能，即将施工任务所需的费用分别分摊到F1～F4这4个功能，得到目前各功能的目标成本Ci，以此计算功能成本系数ci，由ci=Ci/∑Ci求得，结果如(3)计算功能价值系数vi，根据vi=fici计算功能价值系数(表4)。(4)选定期望成本及期望值，期望成本是根据总评价功能系数计算出来的，公式根据Ci=fi×(∑Ci)，见表5。通过以上功能分析和评价，可以得出通车过人的功能和承载抗压的功能可以降低成本。其中承载抗压的功能降低成本期望值为106100．6元，是期望成本降低最大的一项，可以通过提高其功能或者降低其成本来实现这一载体的价值。

3方案创新和评价

3．1方案创新

通过功能分析和评价可以看出，箱式机耕通道的方案在两个功能的设计上需要改进，一个是承载抗压，一个是通车过人。而我们从对通道施工各任务的功能分析可以得出箱涵修筑对承载抗压和通车过人有着重要的影响，同时通道路面也对通车过人和承载抗压有着重要影响，而涵基和边沟则相对影响不大，因此在考虑变更设计时主要从涵身和路面设计着手，设计出功能和成本相匹配的通道方案。从价值工程发挥作用的五种途径可以得到，降低成本和增加功能都可以创造出价值。因此，新的设计方案可以从降低成本和增加功能两方面加以考虑。在专家论证合理性和多方面因素综合考虑后，决定变更后的方案重新设计为1～6m盖板式机耕通道。改变箱式通道为盖板涵通道节约了成本，同时可以满足承载抗压的功能;改8m宽为6m宽，同时加大路面用材数量，可以满足通车过人的功能也加强了承载抗压的功能，成本下降较少，但功能却增加了。

3．2方案评价

通道的设计标准视需要达到当地居民同意、技术难度小、工期适合、工程造价低、质量合格5个标准。从这5个标准来看，变更后的方案在当地居民同意这一标准上可能较前一方案差，但是在技术难度上明显变小，箱式通道涵需要涵身整体浇筑，但盖板涵通道就可以先修基础和台身，后架盖板，难度变小后工期也随之缩短，同时变更后的方案质量也没有降低。变更后的方案在成本方面有了降低，通过估算，变更后在涵身造价上有明显降低，在路面造价上下降较少，具体金额见表5。可以看出，变更前后的两个方案，在功能作用上去掉了部分不必要或过剩的功能，功能F没有减少，在成本上明显减少，减少总成本115594元，成本降幅达12．3%，从而创造了较大的价值。

4结语

本文提出了一种比较符合特定功能的通道设计方案，这种方法可以广泛应用于桥涵的建设，为高速公路建设创造价值。一项设计方案可能有综合的考虑，但是把这种综合的考虑分解为一项项具体的部分，找出对应的主要功能，并找出其相应的成本，从而分析是否符合其价值，进而对这种方案提出创造性的意见，这就是价值工程对于项目建设的意义所在。传统的经验管理也有可能通过工程师、专家等的经验给出一种合理的方案，但是价值工程技术的推广，可以帮助项目管理者充分认识到改进的可能性，科学地进行高速公路建设的使用与管理，为工程节约成本，为社会创造价值。

作者：陈建明 单位：广东交通实业投资有限公司