مقاله تجزیه و تحلیل مهندسی ارزش در مراحل ساخت بزرگراه طبقاتی شهید صدر

بخشی از مقاله

تجزیه و تحلیل مهندسی ارزش در مراحل ساخت بزرگراه طبقاتی شهید صدر
خلاصه
در این مقاله به شرح مراحل و فازهای استفاده از فرآیند مهندسی ارزش برای ایجاد صرفه جویی در هزینه های طول عمری پروژه احداث پل می پردازیم. ضمن معرفی مختصر پروژه مورد نظر، روند انجام مطالعه ارزش را بر روی آن شرح می دهیم. مهندسی ارزش یکی از ابزارهای مؤثر برای دستیابی به اجرای طرحها با کمترین هزینه، همراه با اطمینان بخشی طرح، سودمندی، قابلیت تعمیر و نگهداری و حفظ جنبه های زیبایی کار است. محدوده مورد مطالعه در این مقاله بالغ بر 7 کیلومتر پل طبقاتی دو جهته و یک تونل است که با توجه به شرایط بزرگراه صدر دارای هزینه و حساسیت بالایی است. در این مقاله به ارائه طرح و ایدهای پرداخته شده است که علاوه بر کاهش چشمگیر هزینه اجرائی، موجب افزایش کارائی پروژه می گردد. این طرح ها در قالب مهندسی ارزش ارائه شده است. در ابتدا در فاز اطلاعات گزارشی مختصر در عین حال غنی از وضعیت پروژه ارائه گردید. در این فاز کارکردهای مختلف این پروژه در نمودار فست آورده شد و کارکردهای بحرانی و پر ریسک شناسایی گردید. در فاز خلاقیت با استفاده از روش طوفان ذهنی در به ساخت بیش از 100 ایده پرداخته شد. این ایده ها با توجه به شتاخت صحیح از کارکرد اصلی ، کارکردهای پرهزینه، معیارها و خطوط قرمز مطرح گردید. در فاز ارزیابی به ارزیابی ایده های فاز خلاقیت پرداخته شد . تهیه پروپوزال ایده های منتخب و گزینه سازی در فاز توسعه انجام گرفت. ایده های خلاقی که در ارزیابی تصفیه ، ارزیابی ومقایسه شد ،درفاز تحقیق وبررسی در معرض تجدید نظر قرار گرفت. در این فاز در نهایت 5 گزینه مطرح گردید. در انتهای کار با استفاده از تحلیل سلسله مراتبی به بررسی برترین گزینه پرداخته شد.

کلمات کلیدی: پل طبقاتی، تحلیل عملکرد، مدیریت ارزش، روش های ساخت و ساز، مهندسی ارزش.

1. مقدمه
"تحلیل ارزش" به صورت یک روش فنی ویژه ، در سال های پس از جنگ جهانی دوم صورت گرفت . کار طراحی و تدوین این روش به دستور هنری ارلیچر(( Henry Erlicher معاون فنی بخش خرید های شرکت جنرال الکتریک آغاز شد . وی معتقد بود که برخی از مواد و مصالح وطرحهای جایگزین، که به طور ضروری و به علت کمبود های زمان جنگ به کار گرفته می شدند دارای عملکرد بهتر با هزینه کمتر هستند . به دستور او در داخل شرکت و به منظور ارتقای کارایی تولید از طریق تامین مواد ، مصالح وروشهای جایگزین برای مواد و مصالح پرهزینه ، کوشش همهجانبه ای به عمل آمد . در سال 1947 این وظیفه برعهده لارنس مایلز(Lawrence D.Miles )مهندس ارشد شرکت جنرالالکتریک نهاده شد . مایلز در مورد روش ها و فنون موجود به پژوهش پرداخت و از برخی روشهای مرسوم به صورت تلفیقی با روش مرحله به مرحله خویش برای تحلیل ارزش بهره گرفت .

مهندسی ارزش((Value Engineering، تلاشی است سازمان یافته که با هدف بررسی و تحلیل تمام فعالیتهای یک طرح، (از زمان شکلگیری تفکر اولیه تا مرحله طراحی و اجرا و سپس راه اندازی و بهره برداری) انجام می شود و به عنوان یکی از کارآمدترین و مهم ترین روشهای اقتصادی در عرصه فعالیتهای مهندسی، شناخته شده است. مهندسی ارزش در چهارچوب مدیریت پروژه، ضمن اینکه به تمام اجزای طرح توجه می کند، هیچ بخشی از کار را قطعی و مسلم نمی داند. هدف مهندسی ارزش، زمان کمتر برای رسیدن به مرحله بهره برداری بدون افزودن بر هزینه ها یا کاستن از کیفیت کار است.
چهاردهمین اجلاس ً انجمن آمریکایی مهندسان ارزش ً که در سال 1973 به تشریح دستاوردهای مهندسی ارزش پرداخت، مشخص نمود که به ازای هر یک دلار سرمایه گذاری برای اجرای مهندسی ارزش چیزی حدود 4/53 دلار صرفه جویی در هزینه های اجرایی بدست آمده است، به نحوی که از زمان به کارگیری مهندسی ارزش در آمریکا تا سال 1973 معادل 1/8 میلیارد دلار صرفه جویی شده است. این صرفه جویی تا سال 1989 به بیش از 4/3میلیارد دلار افزایش یافته است. بازده مهندسی ارزش از سال 1973 تا سال 1995 برای هر یک دلار هزینه سرمایه گذاری شده، مبلغی حدود 15 تا 30 دلار بوده است. در آمریکا و کانادا استفاده ازمهندسی ارزش در صنایع عمده، عمومیت داشته و در طرحهای عمومی (دولتی) اجباری می باشد. مهندسی ارزش در دایره عمران آمریکا در بین سالهای 1996 تا 2000 بیش از 35 میلیارد دلار صرفهجویی در پی داشته و از 55 میلیارد دلار هزینه اضافی نیز جلوگیری نموده است . در ژاپن از 698 شرکت که مورد بررسی قرار گرفتهاند، حدود 71 درصد، مهندسی ارزش را در تولید محصولات و ارائه خدمات خود به کار برده اند. در حالیکه 85 درصد درآمد عربستان ، به عنوان ثروتمندترین کشور عربی ، از فروش نفت حاصل میشود، بیش از بیست سال است که مهندسی ارزش را در دستور کار خود قرار داده است در ایران از سال 1378 موضوع مهندسی ارزش در برخی دانشگاهها، وزارت نفت و سازمان مدیریت و برنامهریزی کشور مطرح گردید و سمینارهایی در این زمینه برگزار شد.تدوین دستورالعمل ارجاع کاروانعقاد قرارداد با واحدهای خدمات مهندسی ارزش توسط سازمان مدیریت وبرنامه کشور درسال1379دورنمای روشن وامیدوارکننده ای رابرای توسعه فرهنگ وبه کارگیری مهندسی ارزش وتدوین الزامات قانونی ورفع موانع دراین زمینه ترسیم نموده است . با نگاهی به جدول 1 میتوان به بازدهی مطالعات مهندسی ارزش در ایالات متحده آمریکا پی برد.


محققین مختلف در سراسر جهان اقدام به انجام مطالعات مهندسی ارزش در بزرگراه ها نموده اند از این جمله میتوان به تحقیق ریوسوک آندو در سال 2005 اشاره کرد که اقدام به انجام مهندسی ارزش بر بزرگراه سیراکو با طول 45 کیلومتر در کشور ژاپن نمود. نتایج این مطالعه نشان از کاربردی بودن مهندسی ارزش در بهینه سازی بزرگراه دارد و پیشنهادهایی نظیر افزایش عرض مسیر, کاهش سرعت طرح در محدوده شهری بزرگراه و بهینه سازی قوسهای مسیر و کاهش سرعت طرح در نواحی غیر شهری در راستای مطالعه ارزش ارائه شد(.(1
همچنین اسلامی و همکاران((2010 به بررسی اثر مهندسی ارزش بر پارامترهای شاخص ارزش یعنی عوامل هزینه, زمان و کیفیت در چندین پروژه راهسازی ایالات متحده آمریکا پرداختند و نتایج حاکی از آن است که مهندسی ارزش در پروژهها, با گذشت زمان تاثیر کم, بر کیفیت کار اثر مثبت داشته و سبب کاهش هزینهها میگردد((2 در جدول 2 اطلاعات ارزشمندی از به کارگیری مهندسی ارزش در بزرگراه ها و نتایج سودمند آن در دنیا به اختصار آورده شده است(.(3


در ایران, اسدالهی در سال 1390 اقدام به ارائه طرح مهندسی ارزش در پل طبقاتی بزرگراه صدر نمود. در این پژوهش حد فاصل بزرگراه امام علی (ع) تا میدان نوبنیاد را بررسی نموده است و با ارائه طرحهای بهینهسازی هندسی مسیر, پیشنهاد کاهش طول مسیر به طول 1700 متر و زمان اجرا مطرح شده-است(.(4 همچنین مکی و همکاران کاربرد مهندسی ارزش در یک پروژه احداث پل بررسی کردهاند و به این نتیجه رسیدند که مهندسی ارزش موجب کاهش 10% هرینهها و افزایش 30% ارزش میباشد(.(5 سارنگ و همکاران نیز با اتخاذ دیدگاه تئوری بازیها به غنی سازی مهندسی ارزش به عنوان تکنیک ناب مدیریتی در پروژههای ساخت و ساز زیربنایی کشور پرداختند(.(6

هدف از طرح طبقاتی افزایش ظرفیت ترافیکی بزرگراه صدر از طریق انتقال بخشی از ترافیک آن به طبقه فوقانی است. دسترسیهای پیش بینی شده فقط در ابتدا یعنی بزرگراه مدرس و در ادامه قیطریه و کامرانیه در انتها نوبنیاد پیش بینی شده است که بعد از این تقاطع با صیاد شیرازی هماهنگ میشود. در این مقاله به معرفی ایده و طرح جدیدی در بخشی از پل طبقاتی بزرگراه صدر پرداخته خواهد شد که موجب کاهش هزینه و بهبود چشمگیر عملکرد نسبت به طرح اجرائی می گردد.

2. روش تحقیق
برنامه مهندسی ارزش شامل شش فاز به شرح ذیل می باشد:

1. فاز اطلاعات: تمامی اطلاعات مربوط بطور دقیق ومعنی دار جمع اوری می شود تا در تصمیم گیری کمک نماید.

2. فاز تحلیل کارکرد: عملکردهای اصلی وفرعی تعریف می شوند.عمل در ترکیب دو کلمه مصدر واسم بیان می گردد.اولی بیانگر عملی است که جزء مورد نظر انجام می دهد و اسم بیانگر شیء مورد عمل و یا آن چیزی است که عمل روی ان صورت می گیرد.

3. فاز خلاقیت: درفاز خلاقیت ، روشهای خلق ایده های جدید بکارگرفته می شود.این روش برای خلق انبوهی از ایده ها در رابطه با محصولات، فرایندها،روش ها وغیره برای رسیدن به عملکرد ویا عملکردهای تعریف شده بکار می رود.

4. فاز ارزیابی: درفازارزیابی ،ذهن قضاوت گرا به فعالیت وادارمی سود.عقاید وایده هایی که که درفاز خلاقیت ایجاد گردید تصفیه ،اصلاح وترکیب می گرددتا پیشنهاد مورد نظرحاصل شود.

5. فاز بررسی وتوسعه: ایده های خلاقی که دربالا تصفیه ، ارزیابی ومقایسه شد ،درفاز تحقیق وبررسی در معرض تجدید نظر قرار می گیرند. و در نهایت منجر به گزینه های منطقی ،عملی با هزینه پائین می گردد.

6. فاز توصیه یا ارائه: درفاز اجرا جنبه هایی ازقبیل چه چیز احتیاج است؟(منابع، بودجه، زمان ، افراد،کمک وغیره) مورد نظر قرارگرفته وپس از تایید تصمیم گیرنده مراحل اجرایی آغاز می شود.

فاز اطلاعات
پل طبقاتی صدر از سمت شرق در محدوده تقاطع بزرگراه صدر- بزرگراه امام علی (ع) آغاز میشود. با ساخت رمپ شرقی دسترسی با بزرگراه بابایی و لوپ شرق به شمال و رمپهای شرق به جنوب و جنوب به غرب دسترسی با بزرگراه امام علی (ع) تامین شده است. این پل از روی میدان نوبنیاد و بزرگراه صیاد شیرازی عبور کرده در محل تقاطع با بلوار شهید کاوه و بلوار قیطریه رمپ و لوپها دسترسیهای لازم را تأمین میکند. در ادامه پس از عبور از روی تقاطع صدر- شریعتی در محدوده بلوار مدرس وارد تونل نیایش میشوند.بزرگراه طبقاتی صدر، ضمن تکمیل کارکردهای ترافیکی بزرگراه نیایش به تسهیل جریان ترافیک در 7 بزرگراه شهید مدرس ، شهید همت، حکیم، رسالت، شهید زین الدین، یادگار امام (ره) وشهید چمران کمک میکند. در این پژوهش, قسمتی از محدوده کلی پل, یعنی حد فاصل تونل نیایش الی دسترسی قیطریه مورد بررسی قرار گرفته است. شکل 1 نمای کلی محدوده مورد نظر را نشان میدهد . همانگونه که در این شکل مشخص است، محدوده مورد مطالعه دارای طولی در حدود 3/5 کیلومتر میباشد.

پل طبقاتی صدر دارای 234 پایه است که استفاده از تکپایه در تمامی طول پل ممکن نبوده و بعضی از آنها به صورت پایه تیر دروازههای طراحی و اجرا شدهاند. پایههای تیر دروازهای با انتقال مقادیر بار سرستون به دو پایه کناری خود به لحاظ جانمایی محل پایه امکان بیشتری را در اختیار طراح هندسی قرار میدهد. این امکان بخصوص در محل رمپهای اتصالی پل با تونلها اهمیت بیشتری یافته است. تا پیش از این تنها پل سید خندان تک پایه بوده است. روش اجرای عرشه این پل نیز بدین شکل است که پس از نصب قطعه صفر بر روی پایه، قطعات بعدی عرشه در دو سمت قطعه صفر به صورت متعادل نصب و از طریق کابلهای تنیدگی طراحی شده برای مرحله اجرای عرشه محکم شدهاند. قطعات عرشه به همین ترتیب از دو سمت پایه به سمت میانه دهانه جلو میآیند تا در نهایت با اجرای قطعه کلید به صورت در جاریز عرشه یکپارچه میشود. در نهایت کابلهای اصلی اجرا شده و عملیات تکمیلی پی گیری میشود. تولید قطعات بتنی پیشساخته در پروژه بزرگراه طبقاتی صدر از ابتدای آذرماه سال 1391 آغاز شد. کل قطعات مورد نیاز برای احداث پل اصلی، عرشه پلهای رمپی و سرستون های این پروژه در مجموع شامل 5770 قطعه بتنی است که با فعالیت شبانه روزی 1300 نفر در دو شیفت کاری در کمتر 7 ماه تولید شد تا روند عملیات نصب قطعات بدون هیچ معطلی پیش برود. حجم میلگردهایی که در بزرگراه طبقاتی صدر استفاده شده است رقمی معادل 60هزار تن، یعنی تقریبا یکسوم وزن برج میلاد است. برای ساخت بزرگراه طبقاتی صدر از سههزار و 400 سگمنت (قطعه پیشساخته) سهمتری در پل اصلی و برای رمپها و لوپها نیز از سههزار و 300 سگمنت دومتری استفاده شده است. عرض سگمنتها نیز 22متر و 70 سانت است و دارای دو باند در هر بخش و یک باند عبور اضطراری است.

طبق پیش بینی مسئولان عمرانی پروژه، از بزرگراه شهید صدر 10 هزار خودرو در ساعت عبور میکند که با احداث پل 4 هزار خودرو به روی پل منتقل میشود. با این حساب 40 درصد از ترافیک بزرگراه کاهش مییابد. با احداث تونل نیایش و تکمیل کمربند شمالی تهران (بزرگراه نیایش – تونل نیایش – بزرگراه صدر) بار ترافیکی بزرگراه صدر افزایش مییافت و دیگر این بزرگراه جوابگوی بار ترافیکی نبود. از بین گزینههای افزایش ظرفیت بزرگراه صدر احداث پل طبقاتی بهعنوان بهترین گزینه انتخاب شد. این پل از حد فاصل تقاطع بزرگراه مدرس – صدر در سمت غرب شروع میشود و به تقاطع بزرگراه بابایی – امام علی (ع) در سمت شرق ختم میشود. روش اجرایی این پل به شیوه پیش تنیدگی از نوع پس کشیده است.

فاز تحلیل کارکرد
در این فاز کارکردهای مختلف این پروژه در نمودار فست زیر آورده شد و کارکردهای بحرانی و پر ریسک شناسایی گردید.

فاز خلاقیت
در این فاز با استفاده از روش طوفان ذهنی در به ساخت بیش از 100 ایده پرداخته شد. ساخت این ایده ها با توجه به شتاخت صحیح از موارد زیر بود. کارکرد اصلی: کاهش زمان سفر کارکرد پرهزینه: کنترل سرعت مجاز
سوال اساسی: چه چیز یا روش دیگری کارکرد اصلی را فراهم می کند. معیارها: کاهش هزینه، کاهش اتلاف وقت، ارتقاء کیفیت خدمات و... .
گاو مقدس: پولی برای تملیک اراضی مسکونی حاشیه بزرگراه وجود ندارد.