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EPC模式中实施阶段的设计优化分析

2020-07-17陶蕤

建筑与装饰 2020年15期
关键词:EPC模式设计优化

陶蕤

摘 要 EPC模式相较传统的平行发包模式更有利于设计施工的深度融合,充分发挥工程总承包商综合优势。本文通过论述EPC模式的特点以及在该模式下设计工作的重要性,并以实施阶段的设计优化具体案例进行分析,阐明了EPC模式下应加强实施阶段的设计优化。

关键词 EPC模式;实施阶段;设计优化

前言

在EPC模式中,建设单位不需要将项目的勘察、设计、采购、施工分别发包给不同的单位,而只通过对EPC单位的选择实现对设计、施工和采购单位的选择。设计是EPC模式的核心,做好对总承包模式中的设计管理,特别是项目实施阶段的设计优化,对于建造符合项目功能要求且质量高的产品具有重要意义[1]。

1EPC工程总承包模式的特点

EPC(Engineering Procurement Construction)指公司受建设单位委托,按照合同约定对工程建设项目的设计、采购、施工、试运行等实行全过程或若干阶段的承包,并对工程的质量、安全、工期和造价等全面负责的承包方式。

在EPC模式下,不需要等工程设计完成才开始选择承包单位,当项目初步设计审批完成即可将设计、施工及采购委托给EPC总承包商来实施。EPC工程总承包改变了传统模式的“建设单位—设计单位、施工单位、采购单位、试运行单位”的平行发包管理模式,直接转变为“建设单位—EPC总承包单位”。该模式合同关系更加简洁,有利于设计施工的深度融合,有利于加快项目推进和控制项目投资,充分发挥工程总承包商的集成管理优势,最大限度实现设计、采购施工等环节的衔接,高效、优质实现建设目标[2]。

2EPC工程总承包模式设计的重要性

EPC工程总承包模式中设计工作直接影响项目使用功能、项目投资、项目建设进度以及现场施工的便利性和可行性。虽然设计费在工程总承包比例小,但设计方案的经济性直接确定了项目投资和后续项目施工工期问题。因此,设计是EPC模式的核心,通过充分发挥设计、采购、施工各阶段的合理交叉和充分协调,进一步降低管理与运行成本,提升投资效益。

在EPC项目中,实施阶段的设计工作是整个设计工作的重要组成部分。在项目实施阶段,EPC承包商设计管理的重点是在确保设计进度、质量、控制投资的前提下,使设计、采购、施工深度融合,更好地完成施工图设计[3]。

3EPC工程总承包模式实施阶段的设计优化

项目实施阶段跨度长,实施阶段的施工图设计直接决定项目建设成果。因此,做好实施阶段的施工图设计及优化直接影响项目功能、投资和进度目标的实现。EPC工程总承包模式实施阶段的设计优化主要体现在以下三方面:

一是初步设计完成后,EPC承包商对初步设计阶段工艺流程和设计方案细化时进行的优化。

二是在进行专业设计时,对于工程实施过程中出现设计条件的变化以及现场施工提出的技术变更,根据可行性论证和技术性、经济性方案评估,履行设计变更手续,在工程竣工时提交设计资料的最终版本。

三是实施阶段的设计优化应将设计工作与设备采购及现场施工有机结合,对设备选型、采购运输、安装等纳入设计程序,统筹项目实施阶段各个环节从而充分发挥设计优势。

4实施阶段的设计优化案例

实施阶段是工程建筑产品由图纸向实物转换的最直接过程,对于铁路、公路工程等建设周期长的工程,实施阶段的设计优化直接影响项目功能、投资和进度目标的实现。下面以某高速铁路EPC项目中的控制性特大桥工程的设计优化过程为例进行说明[4]。

4.1 施工图对初步设计阶段批复技术方案细化时提出的优化

该大桥经分析是铁路关键线路上的控制性工程,原初步设计批复中主桥采用(118+240+118)m 连续梁-拱(三线:线间距 5m+6.5m)。施工方法为先梁后拱,主梁挂篮对称悬灌,主梁合龙、运架梁完成后进行拱脚拱肋施工。EPC承包商在施工图设计阶段分析了初步设计方案及防洪评估、通航论证批复意见,考虑到项目批复工期较短,在满足防洪和通航的要求下将初步设计(118+240+118)m连续梁拱桥优化为(118+240+118)m矮塔斜拉桥,主梁仍为挂篮对称悬灌施工,斜拉索则与梁段同步安装。将原35个月施工工期优化为29个月,节约了约6个月的工期。根据对初步设计阶段批复的技术方案进行审查及修改,对初步设计方案进行优化及修改,工期节约明显。

初步设计(118+240+118)m连续梁拱桥方案

施工图设计(118+240+118)m矮塔斜拉桥方案

4.2 设计边界条件的变化以及现场施工提出的技术变更

该控制性工程大桥主墩为58#和59#墩,墩身采用圆端形实体墩,基础均采用19根直径3.0米桩基础。初步设计阶段设计单位依据当地天然气运行公司提供的相关天然气管线平面带状及纵断面图初步判断天然气管线与主线59#和60#桥墩冲突,与线路交叉角度9°左右,主墩施工前需进行迁改。鉴于管线产权单位提出的迁改时间无法满足现场施工周期安排,在对管线精探的同时,EPC承包商对一种技术优化方案进行研究:

小里程挪动一孔24m方案及挪动32m方案。水中主墩(58#墩)挪动24m及32m后可以避开上方高压线,施工桩基期间可暂不对高压线进行迁改。岸上主墩(59#墩)挪动24m或32m后可以避开燃气管线,施工桩基期间可暂不对燃气管线线进行迁改。但两方案挪动59#墩均大幅侵入常山江防洪堤,需对河堤进行大段破除重建未征得水利部门同意且方案调整需重新进行防洪评估、通航论证审批流程。经过分析挪动方案不可行[5]。

控制性大桥主跨移位24m方案平面布置图

后经EPC承包商精探确定,管线实际并未直接穿越59#墩桩基础而从旁边穿过,但天然气管线距离承台边缘不满足5m以上的安全距离。现场精探的结果使得设计边界条件发生了变化。基于精探结果EPC承包商对承台及基础布置进行了优化,由矩形樁基础改为梅花桩基础,承台也进行相应调整。调整后天然气管线距离承台外边缘距离为6.15m,超过5m的安全间距同时预留了施工间距。精探结果使设计条件发生了变化,因此需要对设计结果进行技术变更。

初设阶段燃气管线正穿桩基础采用原矩形承台桩基础设计

施工图阶段精探结果燃气管线偏离桩

基础调整承台采用梅花桩桩基础设计

4.3 设计工作与设备采用及现场施工有机结合

该控制性大桥58#墩上方有220千伏的高压线需要迁改,施工工期要求与迁改时间产生冲突,施工时高压线下施工安全距离不足。经EPC承包商研究,调整钻机设备为特定的矮钻机设备,使前期施工机具与高压线的距离满足施工安全间距,58#墩可以进行提前施工,高压线迁改同步进行,节约了2~3个月的工期[6-8]。

5结束语

随着近几年EPC工程总承包模式的大力推广,特别是国务院办公厅及住建部等多次发文,要求积极推进工程总承包模式,采取工程总承包模式的项目將越来越多。而采用EPC模式更有利于设计施工的深度融合,最大限度实现设计、采购施工等环节的衔接,充分发挥工程总承包商的综合优势,高效、优质实现建设目标。

项目实施阶段的设计是项目各设计阶段的重要组成部分,实施阶段的设计优化包括对初步设计阶段批复技术方案细化时提出的优化,设计条件的变化以及现场施工提出的技术变更,设计工作与设备采购及现场施工有机结合等三个方面。做好实施阶段的施工图设计及优化,直接影响项目功能、投资和进度目标的实现,在工程实施过程中要加强实施阶段的优化设计。

参考文献

[1] 王雷.EPC总承包项目实施中设计管理存在的问题及对策[J].建筑设计管理,2017(6):50-51.

[2] 刑松明.EPC总承包模式中的设计管理[J].建筑建材装饰,2018(20):

32-33.

[3] 胡顺兵. EPC工程项目设计管理中的问题及应对策略[J]. 工程建设与设计,2019(19):232-234.

[4] 陈等红,陈璐. EPC总承包模式下如何实施设计管理[J]. 建筑工程技术与设计,2016(28):76.

[5] 王伍仁.EPC工程总承包管理[M]. 中国建筑工业出版社, 2017.

[6] 王海平.EPC总承包项目实施中设计管理问题及对策分析[J]. 建筑设计管理,2019(9):41-43.

[7] 彭桂平,郭霁月,袁竞峰. 工程总承包项目设计管理探讨[J].项目管理技术,2018(4):56-62.

[8] 李颂东.EPC总承包模式设计管理研究[J].建筑经济,2012(7):69-72.

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