工程总承包项目管理中设计变更的控制措施

2012-08-15李建彬付荣华

四川水力发电 2012年1期

李建彬，付荣华

(中国水电顾问集团成都勘测设计研究院，四川成都 610072)

以设计院为主体的总承包可以发挥其自身所具有的勘测设计和采购的优势，但因施工管理经验比较欠缺，因而对施工一般都采取分包的方式实施。随着多个EPC工程总承包项目的完工，笔者通过对施工分包商管理的实践摸索，积累了一些经验，走出了独具特色的项目管理之路。中国水电顾问集团成都勘测设计研究院于2003年在白水江流域和美姑河流域开始了水电站项目的总承包，到目前为止，已经完成了6座大中型水电站的总承包;同时还实施了水库库区边坡治理、地质灾害处理等工程的总承包项目，而且已经延伸到风电、交通、水务等领域，积累了大量的总承包项目管理经验，业务拓展前景广阔。

EPC工程总承包的项目管理首先要达到合同要求的目标，如工程特性、质量目标、进度里程碑、成本控制等。除了满足这些基本目标外，追求更大的经济效益也是项目管理的目标之一，而这些往往与设计密不可分，因此，设计管理中更要加强对设计质量、进度计划、设计成果提交计划的常规管理，对设计优化和设计变更的控制就显得尤其重要。通过多年的工作实践，笔者认为:建立健全的项目管理机构和制度，进行制度化管理，对项目范围、质量、进度、成本、合同等各方面作出评估，按影响程度分成各类等级进行管理，供各级部门决策。作为设计管理工作者，面对设计变更，需要采取积极的应对措施，灵活掌控，从总承包角度予以控制，以使工程能顺利实施。

1 在满足项目功能的前提下应鼓励积极的设计调整及优化

一般大中型工程项目的总承包合同基础是可研阶段的设计成果，项目的基本功能已经确定，进度目标和总价基本确定，在合同条件未变的情况下几乎改变不了，但在实施过程中往往有许多不确定性，隐藏的风险亦大。随着进一步的勘探和深化设计，某些设计方案的调整和优化是必不可少的。但只要不影响项目的基本功能，对项目的成本控制和进度有利的优化方案完全可以实施，追求效益也是我们的目标之一。下面以青龙水电站调压室型式和引水隧洞结构调整为例进行阐述。

1.1 青龙水电站调压室型式优化

青龙水电站调压室型式原设计为长方形断面，阻抗式，其水平断面积受托马稳定面积控制，预测的围岩地质条件较差，以Ⅳ类为主。为了减少跨度，采用长方形断面是较优的方案，即便是施工难度相对较大。

随着其上下游交通洞的开挖，基本探明了调压室围岩的地质条件比预测的偏好，同时在其附近具备可以微调的位置，其围岩地质条件更好，完全可以进行大跨度开挖，这就为调压室型式优化提供了必备条件。而选用圆筒阻抗式调压室，结构简单，受力条件最好，施工方便，与原方案相比可节约的设计工程量合计达600万元以上，效果非常明显。由此，设计提交了方案比较报告，阐述了优化原因、各方案比选及效果，经上级主管部门审批后实施;同时提交给业主，让其明白该设计优化不会影响其电站功能，且今后运行更方便。

1.2 青龙水电站引水隧洞洞线调整及衬砌断面型式优化

青龙水电站引水隧洞长达14 km，在前期勘探阶段达不到详勘，只能做区域性的地质预测。为了进一步探明隧洞的地质条件，在进入施工阶段时先期开挖了施工支洞，将其作为地质探硐进行分析，编制调整后的隧洞地质图，供设计复核原设计，结果发现原洞线布置有不尽合理的地方，需进行调整，调整后的方案虽比原设计的隧洞长度增加了400余m，但隧洞围岩相对较好，与岩层的夹角加大，隧洞的开挖支护和衬砌结构比原洞线方案节省工程量，更趋合理。

因引水隧洞围岩类别比例的变化，隧洞钢筋混凝土衬砌长度比原设计大大增加，原设计的马蹄形衬砌断面型式不一定合适，因此而选择圆形断面衬砌方案进行比较。通过设计工程量、施工方法、进度等的综合比选发现，圆形断面衬砌优势明显，仅钢筋用量就节约9 000 t，故最终推荐该优化方案。

2 项目实施时的精细化设计对项目进度、成本控制有利

在EPC总承包项目中，设计已经从原来单独的一方成为了三位一体中的一员，因此，在项目实施过程中可以做到边设计边施工，把设计与施工紧密联系在一起，使设计成果更加合理可行，更好地实现工期和效益的目标。众所周知，设计成果对项目的进度和费用影响很大，但这一切均取决于设计人员的态度和主动性，虽然采取“限额设计”，一定程度上可以控制总的设计工程量，但这是一种被动的措施，为保守设计和懒惰设计提供了依据，体现不了总承包的综合效益。如果采取一定的激励措施，将设计优化带来的效益与设计人员的直接利益挂钩，会促使设计人员尽最大努力，在保证项目安全和质量的前提下，最大可能地进行优化，甚至还可以承担一定的风险，由此而给项目进度、成本等方面带来的效益将是非常可观的。

尽管目前还达不到与设计人员的利益直接挂钩，但在施工过程中经常与设计人员保持联络，随时通报现场进展情况以及遇到的问题，指出原设计中某些地方已不适应实际情况而需要调整，某些还可以做一定的优化，只要对设计做到细致管理，亦能取得可观的效益。以青龙水电站引水隧洞结构设计和灌浆设计以及厂房后边坡支护设计为例，说明在项目实施过程中精细化的设计带来的工期和经济效益。

例1:根据围岩地质分类，青龙水电站引水隧洞分别采取锚喷支护和钢筋混凝土衬砌，设计出典型断面图以供现场施工使用。但长达14 km的隧洞围岩地质情况千差万别，仅靠几种类型图包干浪费太多，达不到精益求精的设计要求。因此，在实际操作中，要求现场地质人员随开挖及时跟进，分析判断围岩特性，增加一些试验以验证原设计的各类指标和计算假定，设计人员则根据最新的地质资料和试验成果，逐段确定隧洞的永久结构支护类型，做到物尽其用，因此而节约了大量的钢筋和锚杆。而灌浆设计也根据实际情况和试验成果分段进行调整和优化，从而使隧洞灌浆总长度由原设计的11.3万余m缩短至最终只有8.7万m，节约程度达到20%，既加快了进度，经济效益亦可观。

例2:青龙水电站主厂房后边坡既高又陡，前期勘探时受条件限制仅做了区域性判断，支护方案为主、被动防护网+84根锚索。项目实施中，先期由专业队伍进行主、被动防护网的施工，同时，地质人员利用施工期的有利条件对边坡进行了详勘，分成8大区域分别判断其稳定性和基本参数，设计人员则对原设计分区域进行复核，对设计成果进行优化，大范围地减少了边坡喷混凝土，取消了大部分长锚杆，锚索数量也减少了一半，由此而降低了施工难度，节省了成本。

3 做好与各干系人的沟通是保障设计变更顺利实施的前提

设计变更涉及到项目各干系人的切身利益，因此彼此间的相互沟通尤为重要。勤于沟通、敢于沟通，不仅仅是对上级管理部门、专业生产部门、项目部内部各部门，还是对外部的业主、施工分包商、设备制造商、材料供应商等都需要进行密切的沟通、协调。只要找到利益共同点，沟通协调就有结果，反对设计变更的阻力就会变小。下面的2个实例分别说明了与业主的沟通和项目部内部之间的沟通过程，最终取得沟通成果，使变更方案能够顺利实施。

3.1 双河水电站引水隧洞缩小过流断面的设计变更

受隧洞围岩长期变形的影响，“5.12”汶川大地震及其持续的余震更加剧了隧洞围岩的变形，双河水电站隧洞部分洞段已无法按原设计断面进行混凝土施工。如何处理变形，设计比较了若干个方案，经综合比较后认为:缩小隧洞过流断面是最合理可行的，也是最安全的方案，但要减少发电效益(尽管比例很小)，由此而涉及到业主的切身利益，业主不一定同意。因此，与业主的沟通协商必不可少。在与业主的沟通会上，我们着重阐述了以下的观点:

(1)告知业主此方案是所有可实施方案中安全风险最小且施工可行性最强的，进度最快，可以尽快发电见效益，对业主是有利的;

随着国家供给侧改革以及更为严格的安全环保政策的不断推进和深化，中国农药行业正在变革，不少企业不得不停产整顿，甚至面临被淘汰的风险。

(2)此方案结构设计是长期稳定的，且已通过技术主管部门的审查;

(3)尽管此方案会减少一定的发电效益，但可以采取一些补救措施，如加强混凝土表面的浇筑质量，降低喷混凝土段混凝土表面的粗糙度和起伏差等来降低其水头损失，将发电效益的损失降到最低(投入运行后，其发电效益已达到原设计水平，证明施工质量非常高)。同时，在设计报告中列出最大和最小可能的发电损失，让业主评判能否承受，最终达成协议;

(4)将最终的设计成果报上级主管部门批准后实施。

3.2 青龙水电站引水隧洞部分圆形断面的底部结构变更

引水隧洞4#～5#施工支洞间的主洞施工为整个工程的关键线路工期，其圆形衬砌的施工大部分采用穿行式钢模台车浇筑，底板混凝土拖模施工任务重，且受条件限制不能实施平行作业。按照实际的作业进度，工期将达约150 d左右，总工期将延后3个月，严重影响项目目标的实现。因此，必须加快底板混凝土施工进度。经过对施工现状进行分析，并对施工方案进行充分研讨，提出了调整4#～5#洞底板混凝土结构形式，由圆形底板调整为平面底板的结构形式。为此，选用了三种优化方案进行经济比较，所推荐的方案可以达到进度要求，但增加了结构设计工程量。因此与设计进行沟通，获得技术部门的支持就显得尤为重要:

(1)组织项目部各部门相关人员参与方案讨论，同时加强与设计的交流，结构计算复核成果表明采用平底板的结构是可行的，增加的工程量属于可以接受的范畴，重要的是可以加快进度，保障工期。最终在项目部内部达成共识，形成了设计比较方案报告;

(2)提交给相关技术部门进行评审，最终的技术评审意见支持此方案;

(3)将设计比较方案报告及技术评审意见提交给项目部的上级主管部门，获得审查批准;

(4)将报告及决策意见提交给业主，告知业主所推荐的设计方案虽然此段要加大水头损失，但整个引水系统并未增加，不会影响发电效益，以寻求业主的支持。