1、    新沂河特大橋全壽命周期成本分析研究    付宇飛劉福江【摘要】通過對lcc的分析研究，以臨海高等級公路新沂河特大橋為算例，在不考慮大橋保險成本和用戶成本的前提下，給出了大橋全壽命周期成本數據具體構成。【關鍵詞】lcc；橋梁；分析；成本一、前言在人類社會和經濟發展中，橋梁工程至始自終都占據著重要的地位，在地方的交通系統中起著重要作用。交通基礎建設項目的蓬勃發展也推動了橋梁工程建設水平的迅猛發展1。橋梁工程的投資大，設計特殊，橋梁的承載重，橋梁的服役時間長，是一個高風險工程項目。由于這些特性，橋梁從規劃設計開始，到施工、投入使用至壽命終結的全壽命周期

2、2就是一個繁復、對外開放并與很多關系和變數息息相關的過程。橋梁全壽命周期的每一個環節都充滿風險。二、臨海高等級公路新沂河特大橋概況臨海高等級公路連云港段路線全長110.781公里，臨海高等級公路概算總投資為40.55億元。臨海高等級公路新沂河特大橋需要建設的大橋、特大橋就有19座之多，新沂河特大橋便是其中之一。臨海高等級公路新沂河特大橋總投資為3.6億元，北起灌云縣的燕尾港324省道以南，跨越五灌河、新沂河，與灌河通道連接，全長3.5公里，寬26米，按雙向四車道一級公路標準建設，設計速度為100公里/小時。建設工期為兩年。主要工程量為：434根橋梁樁基，404座墩臺，154米長的主橋箱梁掛籃現

3、澆，784片的全橋預制箱梁。三、成本風險分析本文的成本風險分析采用蒙特卡羅模擬法，它又叫做隨機模擬法或者統計試驗法，是一種通過統計抽樣理論同一時間解決多個風險的數值分析方法3。monte-carlo simulation的精度以及有效果性由仿真計算模型的準確度以及輸入量概率分布估算的有效性確定，是目前嘗試過的最精準、簡單的風險分析方法之一。仿真計算過程，如圖1所示。在圖1中，p（x1）p（x n）代表n個cost risk的概率分布，比如交通量、檢測維修單價及次數、成本折現率等等；而p（y1）p（y m）代表評價指標，比如建設期成本及營運期成本等。使用計算機將所有可能的方案都計算一遍也較為困難

4、，而且這些方案和如此多成本風險、相關決策風險息息相關，而采取monte-carlo simulation就可以解決這一難題。monte-carlo simulation步驟相對簡單，monte-carlo simulation的分析計算步驟一般分為六步，如圖2所示。其中，第六步是處理以上模擬結果計算出的cost risk評價指標的ex、dx和它的概率分布及累計概率，繪制出累計概率圖，計算cost risk的概率。蒙特卡羅模擬過程特性是：模擬算法簡單，過程靈活；多元風險變化對結果的影響可以模擬；模型維數不會影響模擬結果準確度；模擬的成本低，可以隨時添加新的數據重新模擬。四、全壽命風險分析過程橋梁

5、lcc風險分析不僅是對風險進行辨識、估計與評價、決策與防范，而是在橋梁lcc分析研究基礎上，一項全套路的、復雜的、模擬動態成本的風險分析過程4。在傳統風險剖析過程的基礎上，本文呈現出橋梁全壽命過程中，風險分析流程，如圖3所示。其中，橋梁全壽命周期中每個階段的風險均不同，這些風險可能對各階段成本造成直接或者間接的影響。所以我們要對橋梁各階段的lcc風險進行辯知辨識，通過流程圖對lcc風險分析。橋梁lcc風險辨識流程，如圖4所示。五、基本模型經過自編軟件計算，如圖5所示，根據該橋業主的全壽命周期成本數據，在不考慮大橋保險成本和用戶成本的前提下，該橋100年的全壽命周期總成本達到8.34億元。其中，

6、建設期成本為3.6億元，占該橋全壽命周期總成本的43.2%：營運期成本為3.3億元，占該橋全壽命周期總成本的39.6%；拆除成本為1.44億元，占該橋全壽命周期總成本的17.2%。大橋全壽命周期成本數據具體構成，如表1所示。六、結論與展望本文以新沂河特大橋為重點考察對象，對特大橋梁運行、檢測監測、維護、環境影響、風險意外等成本因素進行詳細調研。基于結構可靠性理論，以生命周期成本最小化為目標，使用決策樹模型和馬爾柯夫過程5對新沂河特大橋預期的維護策略進行分析論證。構建橋梁的生命周期成本6決策模型，得出新沂河特大橋在生命周期各階段的最佳維護策略。主要完成工作如下：1.以實際橋梁為例，論述了對橋梁l

7、cc風險及分析的相關概念，分別研究列舉了各種橋梁lcc風險，最終得出了采取monte-carlo simulation7-10分析評價橋梁lcc的特性及優勢。2.研究了橋梁lcc風險分析流程、橋梁lcc風險辨識流程和橋梁lcc風險估計和評價流程。3.給出了了橋梁各階段lcc風險，找出了橋梁lcc中關鍵的成本風險。4.研究了橋梁lcc風險因素的概率分布規律和特性。確定了橋梁lcc折現率的選取方法，確定了橋梁lcc折現率的三階段取值。5.以臨海高等級公路新沂河特大橋為算例，在未考慮新沂河特大橋保險成本和用戶成本的條件下，給出了大橋lcc數據具體構成。我國對橋梁生命周期成本研究時間短，水平和理論都不

8、高，目前很少見到沒有符合工程實際的計算模型，更多的是分散個案的理論分析。基于網絡的公路橋梁lcc分析應該是今后相當長一段時間內的一個發展方向。相信隨著我國建筑環境的寬松，對橋梁的環境成本、用戶成本和風險成本的研究，在不久的將來就會取得重要進展。參考文獻1 高玲玲.橋梁全壽命周期成本剖析d.北京：北京工業大學.2008.2 中國建設工程造價管理協會建設項目全壽命周期成本控制理論與方法m，北京：中國計劃出版社2007.05.3 孫海虹等.基于蒙特卡羅模擬技術的工程造價風險剖析j.重慶建筑大學學報no.6， 2005，27（6）：121-126.4 余建星.工程項目風險管理m天津：天津大學出版社，2

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