工程壽命周期成本分析法在Rio Tinto Simandou碼頭項目設(shè)計方案比選中的應(yīng)用

肖杰

摘 要：壽命周期成本作為提高產(chǎn)品價值和有效利用資源的管理技術(shù)，被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。本文通過壽命周期成本分析法在國外高樁碼頭項目方案設(shè)計中的應(yīng)用，明確了壽命周期成本的重要意義，有助于我國設(shè)計單位和建設(shè)單位在國外項目方案選擇中的應(yīng)用，更好的拓展國際市場。

關(guān)鍵詞：壽命周期成本 國外 高樁碼頭 方案設(shè)計

1.前言

國內(nèi)，高樁梁板式結(jié)構(gòu)是一種很常見的碼頭結(jié)構(gòu)，國內(nèi)的施工水平和工業(yè)化能力較高，為該種碼頭的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。在歐美很多國家和非洲不發(fā)達國家，考慮到環(huán)境成本、拆除成本、施工能力和工業(yè)化配套能力，很多高樁碼頭采用鋼結(jié)構(gòu)這種形式。本文以作者所經(jīng)歷過的一個由澳大利亞人在非洲幾內(nèi)亞投資的一個高樁碼頭項目為例子，對混凝土梁板式結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)模塊式結(jié)構(gòu)進行壽命期內(nèi)的成本分析。

2.項目概況

Rio Tinto Simandou碼頭項目是澳大利亞力拓公司（Rio Tinto）在西非的幾內(nèi)亞共和國新建的一座世界級的礦石碼頭。碼頭部分包括3#和4#兩個礦石出口泊位，設(shè)計代表船型為140，000DWT到250，000DWT，一期吞吐量為47.5MtPa，二期吞吐量為100MtPa。

碼頭結(jié)構(gòu)方案一設(shè)計斷面如圖2-1所示。

方案一采用鋼結(jié)構(gòu)模塊式結(jié)構(gòu)，橫向排架間距是18m。每一個橫向排架由1對叉樁和1根直樁組成。鋼管樁的直徑是1.2m，厚度是25mm，叉樁斜度為4：1。樁尖嵌入巖基6m。

碼頭結(jié)構(gòu)方案二設(shè)計斷面如圖2-2所示。

方案二采用鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)，橫向排架間距是12m。每一個橫向排架由1對叉樁和2～3根直樁組成。鋼管樁的直徑是1.2m，厚度是25mm，叉樁斜度為4：1。樁尖嵌入巖基6m。

基于以上兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，Rio Tinto公司業(yè)主方要求設(shè)計方利用壽命周期成本理論進行方案比選，以選擇最優(yōu)設(shè)計方案。

3.工程壽命周期成本分析法介紹

3.1工程壽命周期成本定義

工程壽命周期成本是工程設(shè)計、開發(fā)、建造、使用、維修和報廢等過程中發(fā)生的費用，也即該項工程在其確定的壽命周期內(nèi)或預(yù)定的有效期內(nèi)所需支付的研究開發(fā)費、施工安裝費、運行維修費、報廢回收費等費用的總和。不同階段壽命周期成本的構(gòu)成情況如圖3-1所示。一般情況下，運營及維護成本往往大于項目建設(shè)的一次性投入。在分析壽命周期成本時，首先明確壽命周期成本所包括的費用項目，也就是必須建立壽命周期成本的構(gòu)成體系。

3.2壽命周期成本在設(shè)計階段的作用

工程設(shè)計階段基本確定了工程規(guī)模和實施方法，雖然工程設(shè)計本身的成本不高，但它對整個項目的經(jīng)濟合理性有著至關(guān)重要的意義。據(jù)一些國家的分析，設(shè)計費一般只占工程全壽命費用的1%以下，但這少于1%的費用決定了隨后的全部費用。同意建設(shè)項目可以有不同的設(shè)計方案，不同的設(shè)計方案就會產(chǎn)生功能和成本上的差別。

4.對項目兩個結(jié)構(gòu)設(shè)計方案進行全壽命周期成本分析

4.1分析范圍

本次工程壽命周期成本分析。包括建設(shè)與安裝階段、運營維護階段和報廢拆除階段三個階段。

4.2成本分析目標

可量化的成本評價指標為：

① 建設(shè)期的鋼管樁、鋼材、混凝土。

② 運營期的檢修人工、修復(fù)所需混凝土、修復(fù)所需鋼材、更換到期的橡膠護舷、更換到期的快速脫纜鉤、更換裝船機跳板、更換路面聯(lián)鎖塊、更換到期的鋼格柵、更換到期的燈。

暫不可量化的成本評價指標為：拆除成本。根據(jù)國外研究和世界上海洋平臺拆除成本統(tǒng)計，鋼結(jié)構(gòu)海洋平臺退役拆除成本約為其安裝成本的60%左右。海洋平臺對樁基進行水下切割后，直接利用拖船平臺用整體或局部拖走，對環(huán)境污染較小。

對于鋼筋混凝土梁板式結(jié)構(gòu)，拆除的時候涉及到對混凝土結(jié)構(gòu)爆破拆除，以及拆除后的水下混凝土塊的打撈，同時造成對海底生態(tài)環(huán)境的嚴重破壞。目前世界上還沒有海上混凝土結(jié)構(gòu)爆破拆除成本的統(tǒng)計數(shù)據(jù)。整個拆除成本甚至超過建設(shè)總成本。

從表4-1可以看出，鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)（方案二）的成本比結(jié)構(gòu)方案一（鋼材模塊式結(jié)構(gòu)）低，似乎是結(jié)構(gòu)方案二更優(yōu)。但是考慮到幾內(nèi)亞現(xiàn)場實際條件和當(dāng)?shù)貧夂驐l件、最后拆除成本等多因素，推薦結(jié)構(gòu)方案一。當(dāng)?shù)毓I(yè)化能力很差，很多混凝土澆筑工作無法正常開展。鋼結(jié)構(gòu)可以直接在中國進行加工，可以有效消化中國鋼材過剩產(chǎn)能，制作完成后的鋼部件，可以直接船運到幾內(nèi)亞，在現(xiàn)場組裝即可，現(xiàn)場混凝土澆筑量很少。

5.結(jié)論分析

通過計算本項目壽命期內(nèi)的一些可量化成本指標的分析，高樁碼頭采用混凝土梁板式結(jié)構(gòu)在中國適用，但是在國外項目中，不一定適用。壽命期內(nèi)的很多成本無法進行量化，比如拆除成本、當(dāng)?shù)毓I(yè)制作能力成本和環(huán)境成本等。通過本項目的分析，為我國公司在國外建造碼頭項目提供一定的借鑒意義。

參考文獻：

[1]China Harbor Engineer Company：SIM FEED CHEC TR004 Value Engineering Life Cycle Cost Analysis.

[2]JTS 167-1-2010 高樁碼頭設(shè)計與施工規(guī)范[S].endprint