淺談EPC水電工程的技術(shù)管理范疇和方法

楊 奎，楊運鵬

(中國水利水電第十工程局有限公司，四川 成都 610072)

1 概述

由中國水利水電建設(shè)集團(tuán)公司為總承包商、中國水利水電第十工程局有限公司受委托實施的斐濟(jì)南德瑞瓦圖水電站項目裝機(jī)2×22.5 MW，水頭335.7 m，為沖擊式機(jī)組，內(nèi)容包括大壩、隧洞、調(diào)壓井、壓力管道、廠房、輸變電線路、開關(guān)站以及相關(guān)的機(jī)電設(shè)備采購和安裝。該工程是一個典型的集設(shè)計、采購、施工于一體的、具備復(fù)雜技術(shù)要求的EPC工程項目。其復(fù)雜的技術(shù)要求主要表現(xiàn)為其具有嚴(yán)格的技術(shù)審查體制、一定難度的施工環(huán)境安全、嚴(yán)格的美國ACI規(guī)范施工技術(shù)要求等。工程業(yè)主為斐濟(jì)電力公司，工程師為美國的美華MWH咨詢公司(MWH是一家具有設(shè)計資質(zhì)的咨詢公司)。

在這種EPC工程情況下，項目技術(shù)管理的主要內(nèi)容見圖1。

2 各種管理范疇和方法

(1)總進(jìn)度計劃管理:在EPC狀態(tài)下，總進(jìn)度計劃包括設(shè)計、機(jī)電設(shè)備的采購，現(xiàn)場施工的技術(shù)計劃編制管理，采用P3軟件進(jìn)行管理，其內(nèi)容包括:

①各個主要機(jī)械電器系統(tǒng)的設(shè)計、招標(biāo)、生產(chǎn)和發(fā)運計劃;

②主要設(shè)計內(nèi)容的計劃(如基本設(shè)計、詳細(xì)設(shè)計、部位施工圖和金屬結(jié)構(gòu)制作圖等計劃);

③工程現(xiàn)場的施工計劃，如各個工作面和工序的開始和完工，施工重大節(jié)點計劃等。

圖1 工程技術(shù)管理圖

以上3方面的計劃是有機(jī)的結(jié)合到一起的，構(gòu)成了一個總進(jìn)度計劃。

除了計劃的編制，作為工程管理的重要組成部分，總進(jìn)度計劃的更新和維護(hù)也非常重要，一般的要求是根據(jù)實際情況每兩周更新一次總進(jìn)度計劃，其主要更新內(nèi)容包括:

①已完成工序的開始、完成時間記錄;

②正在進(jìn)行工序的完成情況更新和完成時間估計;

③將來工序的邏輯關(guān)系調(diào)整，優(yōu)化邏輯關(guān)系。

這3項內(nèi)容包括了設(shè)計、設(shè)備采購和現(xiàn)場施工的工序環(huán)節(jié)。這種更新和管理方式能隨時確定關(guān)鍵線路和當(dāng)前的關(guān)鍵工作，有效地幫助項目領(lǐng)導(dǎo)層的決策和側(cè)重方向，是復(fù)雜工程管理最主要的精髓之一。

(2)施工技術(shù)管理和質(zhì)量管理:這部分內(nèi)容屬于施工單位比較熟練的傳統(tǒng)技術(shù)管理內(nèi)容，它包括土建施工技術(shù)管理、金結(jié)制作和安裝技術(shù)管理、機(jī)械和電氣安裝的技術(shù)管理。

這些技術(shù)管理工作包括一些重大的施工方法措施。項目被要求按照美國ACI規(guī)范進(jìn)行施工，主要的施工內(nèi)容包括:

①施工能力的確認(rèn)，比如設(shè)備選型、開挖、混凝土澆筑、金結(jié)生產(chǎn)安裝規(guī)模等的確認(rèn);

②施工設(shè)施的安排和設(shè)計;

③各種施工工藝和流程的確定;

④重大施工措施和方案的確定;

⑤新工藝和材料的采用;

⑥國外 ACI，ASTM規(guī)范的解讀、布置和實施。

(3)土建和機(jī)電設(shè)計管理。

EPC狀態(tài)下的工程管理確定了施工承包商對設(shè)計的管理地位，這種形式在國內(nèi)工程管理中非常少見。在這種條件下，針對EPC工程承包商，可以通過以下方式實施管理:

①保持和設(shè)計單位的高層聯(lián)系，對重點設(shè)計問題隨時進(jìn)行溝通;

②編制需圖計劃，并隨時跟蹤設(shè)計院的圖紙完成情況;

③通過經(jīng)濟(jì)、合同等方式，要求設(shè)計院配備足夠的設(shè)計力量;

④建立設(shè)計協(xié)調(diào)周例會，每周確定重點和急迫的設(shè)計內(nèi)容，檢查設(shè)計完成情況和工程師函件的響應(yīng)情況，督促設(shè)計單位及時提供相關(guān)設(shè)計內(nèi)容，滿足工程進(jìn)度要求;

⑤多以口頭和書面形式與設(shè)計單位溝通，對工程的設(shè)計問題記錄在案，保持可追溯性。

除此以外，對設(shè)計院提供圖紙的質(zhì)量進(jìn)行控制，最大限度地避免因圖紙原因引起的拖延工期和返工，也是工程技術(shù)管理的一項重要內(nèi)容。對土建工程而言，其主要內(nèi)容包括:

①對體型圖、開挖圖和結(jié)構(gòu)圖實施一致性檢查;

②圖紙施工難度和可施工性的檢查及修改，工程量檢查;

③土建、埋件、金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)電相關(guān)設(shè)計的一致性檢查;

④設(shè)計經(jīng)濟(jì)性和合理性檢查。

綜合而言，在EPC狀態(tài)下，設(shè)計管理成為技術(shù)管理的主要內(nèi)容，工程技術(shù)管理人員往往需要投入更多的精力，才能解決好設(shè)計管理的問題。

(4)技術(shù)安全環(huán)境管理。

隨著人們對環(huán)境和安全的重視，現(xiàn)在的工程技術(shù)人員在構(gòu)思工程施工和技術(shù)措施時，就需要更多地考慮環(huán)境和安全方面的因素，所實施的工程必須滿足環(huán)境和安全的要求，從技術(shù)上保證安全并由此改變工藝和施工方法。以下舉例說明在該工程中環(huán)境和安全要求是如何影響技術(shù)措施的。

該項目是一個隧洞引水式電站，在隧洞后是壓力管道和廠房以及一個村莊和廠房區(qū)施工營地。對于大壩和隧洞的施工，在進(jìn)行措施編制時需要考慮的一個安全問題是:大壩在澆筑過程中會束窄河道或阻擋流道，在洪水時就有可能淹沒隧洞和沖毀下游村莊和營地，故而在隧洞施工時，就必須考慮在中間保留堵頭，直到進(jìn)水口和進(jìn)水口閘門完成后才能拆除堵頭。

該項目的另一個案例是調(diào)壓井的開挖施工方案。為了保證安全，在編制施工措施時，采用了重型塔架提升方案，并設(shè)置了自動開關(guān)井蓋和復(fù)雜的制動和鎖定機(jī)構(gòu)，用于保證施工安全。

(5)技術(shù)經(jīng)濟(jì)管理。

在EPC工程中，大量的情況屬于總價包干的合同形式，任何工程量的減少或優(yōu)化，都能對工程承包商產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟(jì)節(jié)約，故針對設(shè)計院的設(shè)計或原始設(shè)計，如何進(jìn)行有效的優(yōu)化，使之既能滿足工程功能和技術(shù)要求，又能減少投入，就成為擺在工程技術(shù)人員面前的重要課題。

從目前中國設(shè)計單位的總體情況看，其設(shè)計較保守，實行優(yōu)化的空間很大。但是，要求設(shè)計單位主動、自覺地進(jìn)行優(yōu)化難度很大。大多數(shù)的情況是以工程承包商為主導(dǎo)進(jìn)行優(yōu)化，這就要求工程單位的技術(shù)管理人員要具備非常豐富的經(jīng)驗和能力，并具備一定的驗證和校核能力。具體到該工程所采用的幾個主要措施如下:

①由工程師、設(shè)計單位共同討論設(shè)計優(yōu)化方案;

②通過價值工程，協(xié)調(diào)優(yōu)化的受益方;

③聘請高水平的技術(shù)專家，核實和指導(dǎo)設(shè)計優(yōu)化方案;

④培養(yǎng)、建立施工單位自身的驗證和校核能力，強勢深入整個設(shè)計過程。

在工程實際執(zhí)行過程中我們也發(fā)現(xiàn)，對設(shè)計過程涉入越深，優(yōu)化的空間越大。可見，通過加強自身的驗證和校核能力挖掘優(yōu)化潛力會帶來一定的投入，但是這種投入在大多數(shù)情況下是值得的。

該工程的一個典型案例是:原設(shè)計院設(shè)計的壓力管道總重量達(dá)1800 t，經(jīng)施工單位和工程師優(yōu)化后的工程量變?yōu)?500 t，節(jié)約300 t，考慮運輸在內(nèi)，共節(jié)約近300萬元，其干涉的主要內(nèi)容為:

①涌浪計算完成后，仔細(xì)檢查鋼管承受壓力的變化。原設(shè)計單位為減少計算量，僅把1500 m的鋼管段分成6段計算厚度;經(jīng)干預(yù)后改為12段，增加了不同鋼板的數(shù)量，但減少了鋼管的重量。

②根據(jù)施工單位的焊接能力和ASME規(guī)范要求，將原設(shè)計的焊接強度折減系數(shù)由0.9改為1，一下就減少了10%的工程量。

(6)技術(shù)協(xié)調(diào)。

EPC工程的另一個特點就是專業(yè)多，各專業(yè)的技術(shù)協(xié)調(diào)量大。專業(yè)多體現(xiàn)在一般工程均包含土建、金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)電等內(nèi)容，作業(yè)隊也是按照這種專業(yè)進(jìn)行配置。但在實施過程中，大量存在以下一些矛盾。

①土建圖紙和金結(jié)、機(jī)電圖紙不符，有一些可以在圖紙審核過程中被發(fā)現(xiàn)，有些則在實施之后才被發(fā)現(xiàn)，這種不相符的情況在現(xiàn)今的設(shè)計圖中大量存在，比如該工程中弧形閘門推力墩的轉(zhuǎn)角角度土建圖和機(jī)電圖相差約2°，位置差10 cm，由于在施工前通過土建和機(jī)電聯(lián)合會審時被發(fā)現(xiàn)，才沒有造成不良后果;

②某個專業(yè)的圖紙引起的另一個專業(yè)施工困難。比如，該工程中，在機(jī)電方面的配水環(huán)管打壓設(shè)施和襯板安裝后，配水環(huán)管的鋼筋無法安裝，如果先安裝鋼筋，一是工期影響長達(dá)2周，二是打壓如果有缺陷則返工量巨大。這時，就需要決策和修改相關(guān)的圖紙，以滿足兩者共同施工;

③在實施過程中引起的專業(yè)工程范圍增加或改變。該工程中，比較常見的為地質(zhì)條件的變化引起工程量增加，亦有完全改變結(jié)構(gòu)形式的案例;

④某一專業(yè)的施工缺陷可能需要另一專業(yè)的補救措施;

⑤某一專業(yè)的施工措施需要另一專業(yè)的投入和支持。該工程中的埋藏式壓力管道的土建振動碾回填需要金結(jié)專業(yè)在鋼管內(nèi)設(shè)置內(nèi)支撐才能實施，這時，技術(shù)人員就需要計算或試驗，論證可否取消內(nèi)支撐或確定內(nèi)支撐的數(shù)量。

在當(dāng)今的施工管理中，各專業(yè)的施工隊伍無論是在職責(zé)和經(jīng)濟(jì)上都非常明確，遇到以上所列舉的這些問題，技術(shù)管理人員就必須統(tǒng)籌兼顧、妥善處置，盡最大的努力來減少這些矛盾對各專業(yè)的影響及所產(chǎn)生的不良后果。

3 結(jié)語

在EPC項目的施工技術(shù)管理中，工程技術(shù)管理范疇覆蓋了施工項目中業(yè)主、監(jiān)理的大部分管理內(nèi)容，同時，由于難以獲得額外的資金來源(EPC項目大都為總價包干合同)，工程技術(shù)管理人員就必須具備提前發(fā)現(xiàn)問題、兼顧各專業(yè)特點、兼顧技術(shù)經(jīng)濟(jì)和質(zhì)量安全的能力，促進(jìn)工程建設(shè)。