EPC模式下铁路项目的施工图优化设计及现场动态设计管理实践.pdf

2023年第2期工程设计工程设计EPC模式下铁路项目的施工图优化设计及现场动态设计管理实践霍飞（中国铁路设计集团有限公司 土建工程设计研究院，天津 300308）摘要：基于铁路领域EPC总承包建设模式下的实践经验，对该模式下的施工图优化设计及现场动态设计管理进行研究。主要内容涉及上序阶段基础资料管理、风险源识别管理、施工图设计规划管理、重大设计方案管理及“横纵向”技术交底管理、动态设计激励机制、动态设计机动性保障机制及兼顾性实现等方面，以期更好地发挥EPC总承包模式下的设计引领作用。关键词：EPC；施工图；优化设计；动态设计；铁路项目中图分类号：U212 文献标识码：A 文章编号：1672-061X（2023）02-0035-07DOI：10.19550/j.issn.1672-061x.2023.01.16.0010 引言铁路领域EPC总承包建设模式方兴未艾，近几年在西北、华南、华东、中南等多个地区进行了建设实践，如盐通、杭绍台、昌景黄、汕汕、广湛等铁路项目。各参建单位在充分发挥该新型建设模式优势的同时，结合铁路建设特点，对该模式进行积极探索。EPC总承包模式中，设计环节位于建设流程上游，被定位为前端引领作用1-2。设计管理不仅直接关乎设计成果本身的优劣精粗，还直接影响项目质量安全保障、建设进度、工程投资控制等重大建设目标3-9。从施工图优化设计管理和动态设计管理2个方面分别展开多层次系统论述，对EPC总承包模式下的设计管理实践进行研究探索。1 施工图优化设计管理1.1上序阶段基础资料管理铁路领域EPC总承包单位本身具备综合勘察设计资质，负责施工图设计工作；可研及初步设计阶段的工作由其他设计单位完成并进行报批审查。如果EPC总承包单位施工图设计团队对项目前期的初测及定测踏勘资料、可研论证过程、初步设计成果等缺乏系统性了解，对现场风险源、地方政府意见缺少直观认识，基金项目：中国国家铁路集团有限公司科技研究开发计划项目（K2020G033）；中国铁路设计集团有限公司科技开发项目（2020YY240610）作者简介：霍飞（1990），男，工程师。E-mail：352023年第2期工程设计工程设计就容易在施工图开展过程中形成设计偏差。因此，有必要针对上序阶段的相关基础资料成果开展规范化交接及分析管理。1.1.1上序阶段基础资料的交接管理根据铁路领域 EPC 总承包模式的相关管理办法，初步设计和施工图设计工作须由2家设计单位分阶段独立完成，前者完成阶段工作后向EPC总承包单位移交相关设计成果。然而，目前初步设计成果的移交多限于电子资料的远程传送，缺少系统规范的资料交接程序，施工图开展过程中，容易出现上序资料准确性、时效性不足，甚至存在资料缺失、成果错误等问题，给施工图设计带来诸多困扰。因此，有必要明确初步设计和EPC总承包单位之间的基础资料交接程序。经探索实践，该程序可按照以下流程进行考虑：EPC总承包单位编制初步设计移交清单资料清单由建设单位传递至初步设计单位初步设计单位向建设单位及EPC总承包单位按照清单要求移交相关资料EPC总承包单位进行资料梳理补充资料需求清单并由建设单位传递至初步设计单位补充建设单位组织资料交接会，对清单所列的资料移交进展及存在问题进行讨论按照会议要求完善移交工作由EPC总承包单位签署资料移交确认单。基础资料的交接管理流程见图1。部分EPC总承包项目推进过程中，初步设计单位会对前阶段设计成果有所保留，部分重要基础资料移交也不完备。从技术成果保护角度来看，该现象是行业惯例，但勘察设计成果的缺失必然会影响项目安全质量建设目标的最终实现，因此有必要构建相关管理办法以尽量杜绝上述现象的负面影响。建设单位应当发挥资料交接管理的主导作用，按照上述程序推进资料交接。成果移交完成度得到建设单位、EPC 总承包单位、初步设计单位一致认可后，方可认定资料移交程序的真正完成，并向初步设计单位拨付预留保证金。1.1.2初步设计方案的技术分析管理铁路项目招标进程及开工节点一般比较紧张，EPC总承包单位设计团队难有充足时间对初步设计方案进行系统性和深入性梳理，常见工作模式多是一边消化初步设计成果，一边开展施工图设计工作。在施工图设计周期紧凑、设计工作繁重的背景下，如果对初步设计成果缺乏切实论证，容易造成施工图精度不足，且诱发设计方向偏差风险，带来不必要的设计工作反复。因此，EPC总承包单位接收初步设计成果后，施工图设计团队应对前期成果进行系统性梳理，对其设计原则、设计缺陷、设计优点、重大方案等进行研究论证，并组织内部专家咨询会进行讨论分析。通过上述技术梳理及专家把关，对初步设计方案形成较为客观深入的认识，为施工图设计推进打好前期基础。1.1.3施工图开展前的现场联合踏勘管理EPC总承包模式下，由于总承包单位未参加初测和定测阶段工作，为确保施工图设计参数贴合现场实际情况，建议在施工图工作开展前建立“建设单位、初步设计单位、EPC总承包单位”的现场联合踏勘制度。由建设单位组织初步设计和施工图设计主要负责人，针对控制性工点、高风险工点进行现场确认，并召开现场踏勘会议，确保前后2个阶段的设计团队对现场认知进行有效直接的沟通确认。1.2风险源识别管理工程建设及运营安全永远是每个项目不可动摇的第一红线。风险源的调查及识别多集中于初测及定测阶段，并在初步设计方案中体现。初步设计单位向EPC总承包单位进行详实有效的风险源交底，EPC总承包单位对风险源进行全面系统的认知研判，规避风险识别盲区，确保现场施工风险可控、建设投资合理、进度目标可达的基本保障。因此需要制定针对性管理措施，确保初步设计单位向图1基础资料的交接管理流程362023年第2期工程设计工程设计EPC 总承包单位进行风险源交底时，能够充分全面、准确详实，使EPC总承包单位认知风险源时能够系统、完整、准确。1.2.1上序风险源资料移交专项会针对初步设计阶段形成的风险源判识成果，建设单位应组织初步设计单位及EPC总承包单位开展一次移交专项会。在会议前，应提前完成相关资料的移交；在会议中，由初步设计单位对风险源情况进行汇报，由建设单位和EPC 总承包单位进行质询；在会议后，按照会议意见完成风险源资料交接确认手续。通过上述管理流程的推进落实，基本可实现前后设计阶段间的“无缝衔接”，规避风险源的片面、浅层认知误区。1.2.2重大风险源的现场联合确认管理对于重大风险源，如特大桥、海域隧道等特殊极高风险工点，在风险认知方面的任何细微偏差均可带来灾难性后果。因此针对全线重要风险点，应构建“建设单位、初步设计单位、EPC总承包单位”的三方联合现场确认制度，通过共同的实地踏勘和现场会议实现更加全面深入的风险源交流判识。1.2.3特殊工点风险源的耦合分析管理针对高风险和极高风险工点，除传统的单一式或带有片面性的分析外，风险因素之间很可能存在一定的耦合互推关系。如海底隧道的高水压与地下水侵蚀作用之间的耦合影响，会共同形成高渗透压侵蚀危害；又如海底隧道结构接缝容易在断层作用下错动张开，地下水则会趁机涌入。因此，在施工图优化管理环节，针对高风险和极高风险工点，需要进行风险的综合性分析，以避免片面地看待风险，错误地分析灾害发生机理，进而造成灾害的未预见性突发。1.3施工图设计规划管理1.3.1成本设计管理EPC总承包单位根据总价合同，实施项目的全过程管理。成本控制直接关系到现场工程是否具备稳定充足的资金支撑，进而影响项目的进度和质量。因此，施工图设计阶段的成本管理至关重要，需要精细化统筹成本控制。设计成本管理的实施落地，一方面要有明确的管理原则，另一方面要有清晰的推进程序。具体如下：（1）管理原则方面，设计成本管理必须建立在质量安全的根本基础上，规范标准及相关行业管理办法的红线不可触碰。主要通过“价值工程”原则对设计理念进行优化、通过精细化设计实现结构形式和造价综合最优、通过施工机具及建材的通用型考虑来降低施工组织成本、通过科研创新实现事半功倍。（2）推进程序方面，依托设计单位内部审核流程、发挥院内专家库优势，对初步设计方案的非必要工程措施、过于保守的设计参数进行系统性论证优化。同时集合总承包单位现场管理专家、采购专员、工经测算专家召开成本分析会，从施工设备设施、临时工程布设、建材选用、施工组织等角度进行细化分析，形成系统性意见。此外，简化新技术审批流程，促进优秀创新技术的现场推广。1.3.2采购设计管理在铁路建设领域，由于区域建设条件的差异，方案设计过程中会涉及诸多新型设备及新型材料，以往传统项目设计人员对采购领域了解较少、重视不足。传统建设模式通常情况下，建设单位和施工单位会在施工图交付后组织采购工作。如果施工图相关技术方案所需设备材料产能不足或价格过于高昂，必然会给工程推进带来系列工期及资金压力。因此，施工图阶段的采购设计管理需要得到充分重视。相关管理程序可参照下述流程执行：施工图基本完成后及时对施工工法及所用设备、材料进行清单汇总，报送EPC总承包采购管理部门组织采购专员、施工专家召开采购分析会施工图设计团队根据会议研讨成果，对施工工法及材料机具进行合理调整。通过该管理程序的履行，可避免施工图设计过程中的采购盲区，确保物资采购通道顺畅、采购成本可控。1.3.3施工设计管理传统建设模式中，设计工作侧重图纸合规性、质量安全可靠性较多，考虑施工实施细节相对较少，需要认识到上述两方面相辅相成的现实关系。如果施工372023年第2期工程设计工程设计单方按照设计方案实施有难度、落地有障碍，多会通过迂回方式解决，过程中便产生了系列不确定性风险，最终造成质量安全失控。因此，施工图设计阶段需要尽量协调设计原则和施工可行性，实现“设计施工双优”目标。在EPC总承包模式中施工图设计周期紧张，设计人员很难有足够精力对施工实施细节进行系统性调研。因此需要“集思广益，汇滴成流”，通过专项会议，充分发挥EPC总承包单位现场管理专家、施工单位专家、施工单位代表的力量，从现场实施角度对施工图方案进行支持。值得注意的是，因施工图设计团队需考虑众多设计因素，如规范标准、行业管理办法、安全质量、进度投资等，很难完美地平衡施工便利需求，只能尽量“调和众口”。因此对于上述专项会议意见，施工图设计团队应“充分考虑”，但不必“坚决落实”。1.4重大设计方案管理重大设计方案或投资占比重大、或进度控制影响重大、或安全质量风险重大，甚至上述几方面“同时重大”。无论是哪种情形，该方案对EPC总承包建设推进而言，均需要特别关注，并进行针对性管理。1.4.1重大设计方案的强化审核程序传统建设模式，设计方案的审核流程一般是设计单位内部的多级内审及后续行业主管部门的系统性审查。通过专业设计团队和专业审查机构的层层把关，项目设计质量可以得到有效保障。然而，由于铁路工程建设里程长、工程体量大，全线涉及工点繁多，必然会分散设计团队的众多精力，进而一定程度上分摊重大设计方案的研究投入，存在重大设计方案研究深度不足的风险，也给后续行业审查带来诸多不便。因此有必要强化重大设计方案的审核程序，通过内外部专家会形式，从安全质量、进度投资等角度引入专家智慧，为施工图设计团队助力。首先是EPC总承包单位的内部专家审查制度。国内铁路EPC总承包单位多具备雄厚的专业技术、工经测算及总承包管理能力，院内专家审查制度的实施，可从不同专业、不同建设环节对重大设计方案进行把控、提升。内部专家审核意见闭合后，组织召开外部专家评审会。同样，专家人员的构成要满足多专业性、多角度性。外部专家意见闭合后，再进行正式的行业报审，最后通过行业主管部门专家力量的系统性审核稳定重大方案。1.4.2EPC总承包优势的发挥由于EPC总承包单位在专业技术、工经测算和现场管理方面具备体系优势，重大设计方案可以不再是“安全和质量双腿走路”，同时也可以插上“成本和进度的两个翅膀”，更加立体、更加全面，确保方案“落得住脚、迈得开腿、收得住尾”。然而实践中发现，EPC总承包项目重大设计方案的研究论证仍多延续传统勘察设计惯例，EPC总承包单位的工经测算能力和现场管理水平尚未与设计方案真正有效融入。因此，如何发挥体系优势仍待研