略說橋梁的年限分析方法論文
1橋梁全壽命周期成本構(gòu)成及其分析方法
建設(shè)期成本構(gòu)成橋梁建設(shè)期成本指橋梁從規(guī)劃開始到竣工驗(yàn)收階段涉及到的成本，包括建設(shè)期建設(shè)成本、建設(shè)期用戶成本和建設(shè)期環(huán)境成本。其中，建設(shè)成本包括建筑安裝工程費(fèi)，設(shè)備、工具、器具及家具購置費(fèi)，工程建設(shè)其他費(fèi)用和預(yù)備費(fèi)4部分內(nèi)容，建設(shè)成本一般在其建設(shè)期內(nèi)逐年支出，并將其逐年的建造成本折現(xiàn)為建設(shè)期初年的成本現(xiàn)值。運(yùn)營期成本構(gòu)成運(yùn)營期成本指橋梁從竣工交付使用時開始到橋梁退出運(yùn)營時止的整個期間內(nèi)，因橋梁管理、養(yǎng)護(hù)和維修所發(fā)生的所有成本之和，主要包括管養(yǎng)成本、用戶成本和環(huán)境成本。管養(yǎng)成本管養(yǎng)成本包括橋梁管理單位在橋梁運(yùn)營管理期間花費(fèi)的所有橋梁管理成本、養(yǎng)護(hù)成本、專項檢測成本、維修成本和保險成本之和。用戶成本用戶成本包括由于橋梁的管理、養(yǎng)護(hù)和維修而導(dǎo)致橋梁用戶發(fā)生交通擁堵、運(yùn)行速度降低、車輛繞行、因繞行導(dǎo)致的延誤、運(yùn)費(fèi)增加以及交通事故和運(yùn)轉(zhuǎn)貨物損失等所支付的成本。環(huán)境成本環(huán)境成本包括為了改善和恢復(fù)橋梁周圍環(huán)境的功能或防止橋梁周圍環(huán)境惡化，采取減少環(huán)境破壞和污染的各種措施所引起的經(jīng)濟(jì)損失，即環(huán)境影響改善成本，以及相應(yīng)的交通環(huán)境成本。拆除期成本構(gòu)成拆除成本是指當(dāng)橋梁壽命期終結(jié)時根據(jù)其剩余價值，需要拆除(部分或全部)、回收利用的成本以及拆除時的用戶成本和環(huán)境成本。
2橋梁全壽命周期成本計算方法
對于發(fā)生在tn時刻的成本Cn，應(yīng)以初始投資年t0為分析基準(zhǔn)時間，折現(xiàn)率為I，則其成本現(xiàn)值C0可表示為:C0=Cn(1+I)tn－t0。(1)橋梁壽命期各時段內(nèi)發(fā)生的各種成本按當(dāng)期折現(xiàn)率折現(xiàn)后進(jìn)行累加，可按式，計算橋梁全壽命成本，即:LCC=CJ+CY+CD，式中，LCC為全壽命成本;CJ為建設(shè)期成本;CY為運(yùn)營期成本;CD為拆除期成本。
3工程實(shí)例
3.1工程概況
坭洲水道橋?qū)儆诨㈤T第二公路通道上的一座特大橋，主橋全長2236m，為主跨1688m+邊距548m的雙跨吊8車道懸索橋，概算為398188×104元，設(shè)計使用年限100a。分析基年和折現(xiàn)率坭洲水道橋擬定2013年開工，2017年竣工，建設(shè)工期為4a，折現(xiàn)基年取為2013年。根據(jù)我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及廣東省區(qū)域經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，擬取折現(xiàn)率為4%。建設(shè)期建設(shè)成本建設(shè)期成本在建設(shè)期內(nèi)逐年支出，逐年的建造成本應(yīng)折現(xiàn)為建設(shè)期初年的成本現(xiàn)值。坭洲水道橋建設(shè)成本398188×104元，在4a內(nèi)平均支出，考慮年均折現(xiàn)率為4%，建設(shè)期成本折現(xiàn)計算結(jié)果，建設(shè)期用戶成本和環(huán)境成本對于建設(shè)期橋梁施工造成的用戶成本和環(huán)境成本，與工程施工的具體特點(diǎn)有關(guān)，較難量化，一般可根據(jù)專家意見或類似工程經(jīng)驗(yàn)取其占建設(shè)成本的百分比來確定，其成本的計算可按其發(fā)生時間決定是否折現(xiàn)。由于未開展專門的坭洲水道橋建設(shè)期用戶成本和環(huán)境成本的研究，建設(shè)期用戶成本和環(huán)境成本暫取建設(shè)折現(xiàn)總成本的20%和40%，因此坭洲水道橋的建設(shè)期用戶成本為75159×104元，環(huán)境成本為150318×104元。建設(shè)期成本計算根據(jù)建設(shè)期建設(shè)成本、用戶成本和環(huán)境成本的計算結(jié)果，坭洲水道橋建設(shè)期成本為601272×104元。坭洲水道橋運(yùn)營期成本預(yù)測，運(yùn)營期管養(yǎng)成本運(yùn)營期管養(yǎng)成本包括管理成本、養(yǎng)護(hù)成本、專項檢測成本、維修成本和保險成本。管理成本管理成本與運(yùn)營期橋梁管理綜合單價、橋梁設(shè)計使用壽命及其平均年折現(xiàn)率有關(guān)，包括管理人員費(fèi)用和管理服務(wù)費(fèi)用。管理人員工資在其100a的壽命期內(nèi)需要逐年支出，管理人員為18人，工資考慮物價上漲等因素，人均年工資擬定為20×104元，管理服務(wù)費(fèi)用擬定為150×104元/a。橋梁壽命期內(nèi)總折現(xiàn)管理成本計算結(jié)果，養(yǎng)護(hù)成本養(yǎng)護(hù)成本與運(yùn)營期橋梁養(yǎng)護(hù)綜合單價、橋梁設(shè)計使用壽命及其平均年折現(xiàn)率有關(guān)。包括2部分:養(yǎng)護(hù)人員費(fèi)用和其他養(yǎng)護(hù)費(fèi)用，如養(yǎng)護(hù)材料和檢測工具損耗費(fèi)。養(yǎng)護(hù)工人工資按照《2008年公路養(yǎng)建支出預(yù)安排計劃投資總表》的規(guī)定，考慮物價上漲等因素，擬定養(yǎng)護(hù)人員36人，年人均10×104元。此外，養(yǎng)護(hù)材料、檢測工具損耗費(fèi)為540×104元/a。橋梁壽命期內(nèi)總折現(xiàn)養(yǎng)護(hù)成本計算結(jié)果專項檢測成本計算某構(gòu)件的專項檢測成本與其在某一時點(diǎn)發(fā)生的專項檢測成本、設(shè)計使用壽命、某構(gòu)件的專項檢測項數(shù)有關(guān)。根據(jù)調(diào)查資料，結(jié)合國內(nèi)同類橋梁的檢測情況，坭洲水道橋各主要構(gòu)件專項檢測成本基本計算參數(shù)及相應(yīng)的折現(xiàn)成本計算結(jié)果詳。維修成本計算構(gòu)件的維修成本與其在某一時點(diǎn)發(fā)生的專項維修成本、設(shè)計使用壽命、構(gòu)件的維修項數(shù)有關(guān)。對于不可更換構(gòu)件維修成本主要為病害維修成本，每次維修量按照維修次數(shù)依次以20%的比例遞增。混凝土構(gòu)件維修周期按照10a/次，維修單價按照100×104元/次進(jìn)行計算;鋼箱梁維修周期按照15a/次，維修單價按照3500×104元/次進(jìn)行計算;主纜和索鞍維修周期按照50a/次，維修單價按照200×104元/次進(jìn)行計算。對于可更換構(gòu)件，各構(gòu)件維修單價按約占其更換單價的3%～10%進(jìn)行計算，在一次更換周期內(nèi)維修量按一定比例依次遞增。根據(jù)調(diào)查資料，結(jié)合國內(nèi)幾座大橋維修情況，各主要構(gòu)件的維修成本基本計算參數(shù)及折現(xiàn)成本計算結(jié)果。保險成本保險成本為在運(yùn)營期內(nèi)每年均需要支出的成本，需要進(jìn)行折現(xiàn)。坭洲水道橋擬定每年有約6種險種投保，平均保險費(fèi)率為1‰，考慮折現(xiàn)率為4%，因此100a內(nèi)折現(xiàn)的保險成本為47235.43×104元。管養(yǎng)成本計算根據(jù)管理成本、養(yǎng)護(hù)成本、專項檢測成本、維修成本、保險成本的計算結(jié)果，坭洲水道橋運(yùn)營期管養(yǎng)成本為151865×104元。運(yùn)營期用戶成本坭洲水道橋運(yùn)營期用戶成本與進(jìn)行的專項檢測、維修、更換等工作有關(guān)，其占專項檢測、維修成本的比例及成本計算結(jié)果，運(yùn)營期環(huán)境成本運(yùn)營期環(huán)境成本主要為運(yùn)營期使用及養(yǎng)護(hù)維修處理造成的環(huán)境成本，與進(jìn)行的維修、更換等工作有關(guān)。坭洲水道橋占維修成本的比例及成本計算結(jié)果，運(yùn)營期成本計算根據(jù)管養(yǎng)成本、運(yùn)營期用戶成本和環(huán)境成本的計算結(jié)果，坭洲水道橋運(yùn)營期成本為239769×104元。
3.2坭洲水道橋拆除期成本
拆除成本計算坭洲水道橋壽命期長達(dá)100a，目前很難預(yù)測未來采用什么樣的方法進(jìn)行橋梁拆除，因此暫考慮取拆除成本占橋梁建設(shè)成本的75%，其折現(xiàn)值為4470.29×104元。回收再利用成本出于保護(hù)資源、節(jié)約能源的需要，坭洲水道橋考慮了構(gòu)件及其材料未來的回收再利用，暫按建造初期成本的25%考慮。各構(gòu)件建設(shè)期成本由概算中摘錄，不可更換構(gòu)件按一次回收計算，可更換構(gòu)件根據(jù)更換回收次數(shù)計算。不可更換鋼構(gòu)件回收利用成本計算不可更換構(gòu)件有鋼箱梁、主纜和索鞍，鋼箱梁、主纜假定在第3年安裝完成，索鞍假定在第2年安裝完成，鋼箱梁、主纜和索鞍建設(shè)期成本由概算中摘錄，不可更換構(gòu)件按一次回收計算，折現(xiàn)成本結(jié)果，可更換鋼構(gòu)件回收利用成本計算可更換構(gòu)件有索夾及吊索、伸縮縫裝置、支座及阻尼器和防撞護(hù)欄，均假定在第3年安裝完成，建設(shè)期成本由概算中摘錄。可更換構(gòu)件根據(jù)壽命周期內(nèi)更換回收次數(shù)計算折現(xiàn)成本，索夾及吊索壽命周期內(nèi)更換回收3次，伸縮縫裝置5次、支座及阻尼器4次，防撞護(hù)欄2次，折現(xiàn)成本結(jié)果。回收利用成本計算根據(jù)不可更換鋼構(gòu)件回收利用成本和可更換鋼構(gòu)件回收利用成本計算結(jié)果，坭洲水道橋回收利用成本為2844.15×104元。拆除期用戶成本和環(huán)境成本拆除期用戶成本和環(huán)境成本主要為拆除施工等造成的成本，在難以準(zhǔn)確確定時可暫按其占拆除成本的百分比來確定。坭洲水道橋暫取拆除期用戶成本占拆除成本的75%，約為56.75×104元;環(huán)境成本占拆除成本的80%，約為60.53×104元。拆除期成本計算根據(jù)拆除成本、回收利用成本、拆除期用戶成本和環(huán)境成本的計算結(jié)果，坭洲水道橋拆除期成本為1743.42×104元。坭洲水道橋全壽命成本綜上分析計算，坭洲水道橋的全壽命周期成本及其構(gòu)成坭洲水道橋全壽命周期折現(xiàn)成本為842784.42×104元，其中建設(shè)期成本占全壽命周期成本的71.34%(其中建造成本約占44.59%)，運(yùn)營期成本占28.45%，拆除成本占0.21%。
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