輸變電工程總承包模式下設(shè)計(jì)可施工性研究*

王 偉，范殷偉，曹建偉

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司湖州供電公司，浙江 湖州 313000）

0 引言

美國(guó)建筑業(yè)學(xué)會(huì)（CII）定義了“constructability”（本文譯為“可施工性”）：The optimum use of construction knowledge and experience in the conceptual planning，engineering，procurement，and field operations phases to achieve the overall project objectives.其含義為：將施工知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)最佳地應(yīng)用到項(xiàng)目的策劃、設(shè)計(jì)、采購(gòu)和現(xiàn)場(chǎng)操作中，以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的總體目標(biāo).在總承包模式下，有經(jīng)驗(yàn)的施工專家可以盡可能早地參與到項(xiàng)目中，將施工經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)輸入到設(shè)計(jì)過(guò)程中，以利于未來(lái)的施工.

1 輸變電的設(shè)計(jì)管理

對(duì)輸變電工程而言，設(shè)計(jì)的影響是全方位的.在設(shè)計(jì)階段，雖然資源投入相對(duì)較少，但其工作的難度最大、智力要求最高，不僅對(duì)項(xiàng)目的投資、質(zhì)量、進(jìn)度有著直接的影響，而且對(duì)項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)管理效率、項(xiàng)目全壽命周期效益都有著巨大的影響.

1.1 傳統(tǒng)模式下的設(shè)計(jì)管理

在傳統(tǒng)的DBB（Design－Bid－Build，設(shè)計(jì)—招標(biāo)—建造）模式下，設(shè)計(jì)管理工作是在由設(shè)計(jì)單位的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人帶領(lǐng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)直到施工圖設(shè)計(jì)過(guò)程中完成的.期間，設(shè)計(jì)人員主要對(duì)自身的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行審查和設(shè)計(jì)圖紙的審核，直到施工圖設(shè)計(jì)完成，再由設(shè)計(jì)人員對(duì)施工方進(jìn)行設(shè)計(jì)交底，即由設(shè)計(jì)人員介紹設(shè)計(jì)意圖、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工要求、技術(shù)措施和有關(guān)注意事項(xiàng)，然后由施工方提出圖紙中存在的問(wèn)題和需要解決的技術(shù)難題，通過(guò)研究協(xié)商，擬定解決辦法，做出圖紙會(huì)審紀(jì)要.但隨著現(xiàn)階段新技術(shù)、新工藝、新材料迅速的發(fā)展，施工中可以采用的先進(jìn)方法無(wú)法及早反饋給設(shè)計(jì)人員，或設(shè)計(jì)人員提出的設(shè)計(jì)方案難以施工甚至無(wú)法施工，不得不進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，延長(zhǎng)整體建設(shè)工期，造成這一現(xiàn)象主要是在設(shè)計(jì)階段的設(shè)計(jì)與施工嚴(yán)重脫節(jié).

1.2 總承包模式下的設(shè)計(jì)管理

業(yè)主選擇總承包模式的一個(gè)最重要因素是將設(shè)計(jì)、采購(gòu)和施工合并到一個(gè)單一責(zé)任制當(dāng)中.由于總承包商需要完成設(shè)計(jì)、采購(gòu)和施工等工作，負(fù)有進(jìn)行組織協(xié)調(diào)、質(zhì)量控制、成本控制、進(jìn)度跟蹤的單一責(zé)任，能避免推卸責(zé)任、諉過(guò)于他人等現(xiàn)象發(fā)生，消除可能因設(shè)計(jì)和施工職能分離而導(dǎo)致的沖突.同時(shí)，由于目標(biāo)的一致性，在設(shè)計(jì)階段會(huì)考慮到施工的需要，使項(xiàng)目有更好的可施工性.可施工性研究也只有在總承包模式的環(huán)境下得以有效實(shí)施.

總承包模式下的設(shè)計(jì)管理過(guò)程向前延伸，邊界被延伸到項(xiàng)目定義與決策階段，經(jīng)過(guò)方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)與施工圖設(shè)計(jì)三個(gè)設(shè)計(jì)階段后，設(shè)計(jì)管理過(guò)程向后延伸，邊界則被延伸到項(xiàng)目的計(jì)劃和實(shí)施與控制階段，同時(shí)在項(xiàng)目的計(jì)劃、實(shí)施與控制過(guò)程中應(yīng)關(guān)注設(shè)計(jì)的變更與調(diào)整.其工作流程如圖1所示.

圖1 項(xiàng)目設(shè)計(jì)管理的工作流程

2 設(shè)計(jì)可施工性的特點(diǎn)

總承包模式給項(xiàng)目的可施工性研究提供了有效的實(shí)施環(huán)境，通過(guò)可施工性研究可以降低建造成本，縮短建設(shè)工期，同時(shí)確保工程質(zhì)量.

2.1 設(shè)計(jì)可施工性的目標(biāo)

可施工性研究的目標(biāo)是幫助總承包商通過(guò)不斷地對(duì)自身的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，獲得在施工過(guò)程中達(dá)到施工技能的最佳組合，協(xié)調(diào)各種項(xiàng)目及環(huán)境制約因素，使項(xiàng)目目標(biāo)和建筑功能達(dá)到最大化的設(shè)計(jì)方案.在可施工性研究的實(shí)施過(guò)程中，項(xiàng)目的總體規(guī)劃、技術(shù)說(shuō)明和任何后續(xù)變更都將被可施工性研究小組從項(xiàng)目整體目標(biāo)的角度來(lái)分析，和替代方案進(jìn)行比較，最終得到最優(yōu)化方案.

需要指出的是，可施工性研究的目的并不是為了減少施工成本或是改變項(xiàng)目的目標(biāo)，也不是要求設(shè)計(jì)人員提供能使施工最簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)方案，而是要明確設(shè)計(jì)方案對(duì)后續(xù)施工的影響，并能夠在設(shè)計(jì)中考慮施工的需要.

2.2 設(shè)計(jì)可施工性的效益

可施工性研究在國(guó)外推行多年并已獲重大成效，被視為建設(shè)管理技術(shù)中非常具有潛力的新興建設(shè)管理技術(shù)之一，可以降低工程造價(jià)，提高工程建設(shè)生產(chǎn)力，在加快進(jìn)度、提高質(zhì)量和可操作性等方面的貢獻(xiàn)極為明顯.文獻(xiàn)資料顯示，實(shí)施可施工性研究可節(jié)省工程成本6%～10%，減少施工作業(yè)時(shí)間8.7%～43.3%.從整體上看，可施工性研究的投資回報(bào)率可以高達(dá)10～20倍.

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)很好地對(duì)可施工性進(jìn)行分析，盡早發(fā)現(xiàn)施工中的問(wèn)題，并創(chuàng)造替代方案，盡早解決設(shè)計(jì)和施工的銜接問(wèn)題，減少因施工難度大造成的工期延誤、造價(jià)提高.一個(gè)項(xiàng)目80%的造價(jià)在初步設(shè)計(jì)階段就已經(jīng)確定，后續(xù)的控制只能影響到其余的20%的投資.一個(gè)項(xiàng)目總造價(jià)中能受現(xiàn)場(chǎng)控制的部分在6%～20%之間，而且平均來(lái)說(shuō)，現(xiàn)場(chǎng)直接勞動(dòng)生產(chǎn)率每提高10%僅影響到合同總價(jià)的1%，因此越早開(kāi)始設(shè)計(jì)可施工性研究，效益越大.

3 可施工性的改進(jìn)措施

3.1 各階段優(yōu)化措施

輸變電工程總承包模式下設(shè)計(jì)可施工性研究的重點(diǎn)是在設(shè)計(jì)階段和施工階段，而設(shè)計(jì)階段主要分為初步設(shè)計(jì)與施工圖設(shè)計(jì).

在初步設(shè)計(jì)階段總承包商應(yīng)先仔細(xì)審查招標(biāo)文件中的“業(yè)主要求”，校核設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和有關(guān)計(jì)算，并對(duì)“業(yè)主要求”的正確性負(fù)責(zé).項(xiàng)目經(jīng)理應(yīng)組織可施工研究小組，包括設(shè)計(jì)人員、具有豐富施工經(jīng)驗(yàn)的施工人員和有關(guān)技術(shù)人員，如有必要，可聘請(qǐng)有關(guān)專家對(duì)設(shè)計(jì)方案提出優(yōu)化方案的意見(jiàn)，以確保設(shè)計(jì)成果滿足各項(xiàng)要求.評(píng)審的內(nèi)容主要針對(duì)：設(shè)計(jì)是否滿足業(yè)主的要求、深度是否符合規(guī)定、采用的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)是否正確、設(shè)計(jì)文件是否完整等.但最重要的是評(píng)審設(shè)計(jì)方案是否能結(jié)合施工方案、總圖布置、總進(jìn)度計(jì)劃和所選用的結(jié)構(gòu)形式等，并充分利用本企業(yè)擁有的人力、機(jī)械設(shè)備、擅長(zhǎng)的施工技術(shù)等可用資源考慮可施工性.

當(dāng)項(xiàng)目進(jìn)展到施工圖設(shè)計(jì)階段，總承包商尋找分包商也陸續(xù)參與到項(xiàng)目中來(lái)，這時(shí)可施工研究小組的人員也逐步增多.專業(yè)分包商可以為項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)提供至關(guān)重要的設(shè)計(jì)服務(wù).考慮到某些設(shè)備安裝要求，必須與設(shè)計(jì)人員協(xié)調(diào)建筑物的某些細(xì)部設(shè)計(jì)，一個(gè)部位的看似“優(yōu)化”可能會(huì)增加其他工序的施工難度甚至無(wú)法施工.項(xiàng)目經(jīng)理安排專業(yè)設(shè)計(jì)人與設(shè)備供應(yīng)商溝通協(xié)調(diào)，以保障工程的順利實(shí)施.

在施工階段主要關(guān)注設(shè)計(jì)的變更，工程變更可能會(huì)影響項(xiàng)目的可施工性，可施工性研究小組應(yīng)通過(guò)工程承包合同來(lái)約定變更控制程序.凡涉及設(shè)計(jì)可施工性改善方面的工程變更，需要提交可施工性研究小組審核、確認(rèn)，并以此來(lái)保證變更在技術(shù)上可行、工程費(fèi)用合理、施工工藝簡(jiǎn)單、不影響工期、不降低使用標(biāo)準(zhǔn).

3.2 專業(yè)間信息溝通

對(duì)于輸變電工程總承包商的設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，不僅要保持與業(yè)主良好的外部溝通，保證設(shè)計(jì)過(guò)程中多專業(yè)合作的內(nèi)部協(xié)調(diào)與配合，還要保證設(shè)計(jì)與采購(gòu)、施工等的溝通與協(xié)調(diào).

設(shè)計(jì)人員內(nèi)部的協(xié)調(diào)與配合是外部溝通的基礎(chǔ)，只有保證設(shè)計(jì)輸入和輸出的準(zhǔn)確通暢，才能使業(yè)主更好地了解設(shè)計(jì)意圖，把業(yè)主的主觀要求更好地轉(zhuǎn)變到設(shè)計(jì)的理性成果上來(lái).從方案設(shè)計(jì)、初步設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)以及變更設(shè)計(jì)都必須保持工作流、信息流的通暢.這種對(duì)內(nèi)對(duì)外的協(xié)調(diào)與溝通是保證設(shè)計(jì)質(zhì)量、設(shè)計(jì)可施工性的關(guān)鍵.

例如，某220 k V標(biāo)準(zhǔn)配送式智能變電站，220 k V配電裝置戶內(nèi)布置，220 k V配電裝置樓采用裝配式，主要采用鋼框架結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)二層樓面板時(shí)遇到了問(wèn)題：一般建筑工程樓面板采用預(yù)制混凝土樓板是可行的，但是220 k V配電裝置樓二層放置220 k VGIS組合電器，其荷載比較大，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)就準(zhǔn)備采用加厚的預(yù)制混凝土樓板，但是否能從廠家采購(gòu)到所需要的樓板并沒(méi)有考慮周全.在后續(xù)的可施工性研究小組研究中，一位有經(jīng)驗(yàn)的施工專家提出一般不采用這個(gè)尺寸的預(yù)制混凝土樓板，因?yàn)闆](méi)有廠家能生產(chǎn)承載這么大荷載的預(yù)制混凝土樓板，而是采用壓型鋼板作為永久性模板的疊合樓板，這是一種由壓型鋼板和現(xiàn)澆鋼筋混凝土層疊合而成的裝配整體式樓板，其整體性好，剛度大，可節(jié)省模板，而且板的上下表面平整，便于飾面層裝修，適用于對(duì)整體鋼度要求較高的高層建筑和大開(kāi)間建筑，且疊合層內(nèi)可敷設(shè)水平設(shè)備管線，非常適合作為220 k V配電裝置樓二層樓板.調(diào)整后的設(shè)計(jì)方案不但沒(méi)有降低設(shè)計(jì)質(zhì)量，而且提高了結(jié)構(gòu)的安全性和可施工性，并使工程造價(jià)降低到了合理范圍.

4 結(jié)語(yǔ)

隨著輸變電工程項(xiàng)目規(guī)模不斷擴(kuò)大、建設(shè)要求持續(xù)提高、施工技術(shù)難度不斷增加，工程總承包模式將逐步成為一種主流的承發(fā)包方式.總承包模式能使設(shè)計(jì)和施工一體化，使設(shè)計(jì)可施工性研究具備有效實(shí)施的環(huán)境，可及早加強(qiáng)設(shè)計(jì)人員與施工人員的交流溝通，使得設(shè)計(jì)管理有新的方法.通過(guò)可施工性研究?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)和總承包商對(duì)內(nèi)對(duì)外的協(xié)調(diào)與溝通，可以提高總承包能力和項(xiàng)目管理水平，提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力.

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