EPC模式中實施階段的設(shè)計優(yōu)化分析

陶蕤

摘 要 EPC模式相較傳統(tǒng)的平行發(fā)包模式更有利于設(shè)計施工的深度融合，充分發(fā)揮工程總承包商綜合優(yōu)勢。本文通過論述EPC模式的特點以及在該模式下設(shè)計工作的重要性，并以實施階段的設(shè)計優(yōu)化具體案例進行分析，闡明了EPC模式下應(yīng)加強實施階段的設(shè)計優(yōu)化。

關(guān)鍵詞 EPC模式;實施階段;設(shè)計優(yōu)化

前言

在EPC模式中，建設(shè)單位不需要將項目的勘察、設(shè)計、采購、施工分別發(fā)包給不同的單位，而只通過對EPC單位的選擇實現(xiàn)對設(shè)計、施工和采購單位的選擇。設(shè)計是EPC模式的核心，做好對總承包模式中的設(shè)計管理，特別是項目實施階段的設(shè)計優(yōu)化，對于建造符合項目功能要求且質(zhì)量高的產(chǎn)品具有重要意義[1]。

1EPC工程總承包模式的特點

EPC（Engineering Procurement Construction）指公司受建設(shè)單位委托，按照合同約定對工程建設(shè)項目的設(shè)計、采購、施工、試運行等實行全過程或若干階段的承包，并對工程的質(zhì)量、安全、工期和造價等全面負(fù)責(zé)的承包方式。

在EPC模式下，不需要等工程設(shè)計完成才開始選擇承包單位，當(dāng)項目初步設(shè)計審批完成即可將設(shè)計、施工及采購委托給EPC總承包商來實施。EPC工程總承包改變了傳統(tǒng)模式的“建設(shè)單位—設(shè)計單位、施工單位、采購單位、試運行單位”的平行發(fā)包管理模式，直接轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖ㄔO(shè)單位—EPC總承包單位”。該模式合同關(guān)系更加簡潔，有利于設(shè)計施工的深度融合，有利于加快項目推進和控制項目投資，充分發(fā)揮工程總承包商的集成管理優(yōu)勢，最大限度實現(xiàn)設(shè)計、采購施工等環(huán)節(jié)的銜接，高效、優(yōu)質(zhì)實現(xiàn)建設(shè)目標(biāo)[2]。

2EPC工程總承包模式設(shè)計的重要性

EPC工程總承包模式中設(shè)計工作直接影響項目使用功能、項目投資、項目建設(shè)進度以及現(xiàn)場施工的便利性和可行性。雖然設(shè)計費在工程總承包比例小，但設(shè)計方案的經(jīng)濟性直接確定了項目投資和后續(xù)項目施工工期問題。因此，設(shè)計是EPC模式的核心，通過充分發(fā)揮設(shè)計、采購、施工各階段的合理交叉和充分協(xié)調(diào)，進一步降低管理與運行成本，提升投資效益。

在EPC項目中，實施階段的設(shè)計工作是整個設(shè)計工作的重要組成部分。在項目實施階段，EPC承包商設(shè)計管理的重點是在確保設(shè)計進度、質(zhì)量、控制投資的前提下，使設(shè)計、采購、施工深度融合，更好地完成施工圖設(shè)計[3]。

3EPC工程總承包模式實施階段的設(shè)計優(yōu)化

項目實施階段跨度長，實施階段的施工圖設(shè)計直接決定項目建設(shè)成果。因此，做好實施階段的施工圖設(shè)計及優(yōu)化直接影響項目功能、投資和進度目標(biāo)的實現(xiàn)。EPC工程總承包模式實施階段的設(shè)計優(yōu)化主要體現(xiàn)在以下三方面：

一是初步設(shè)計完成后，EPC承包商對初步設(shè)計階段工藝流程和設(shè)計方案細(xì)化時進行的優(yōu)化。

二是在進行專業(yè)設(shè)計時，對于工程實施過程中出現(xiàn)設(shè)計條件的變化以及現(xiàn)場施工提出的技術(shù)變更，根據(jù)可行性論證和技術(shù)性、經(jīng)濟性方案評估，履行設(shè)計變更手續(xù)，在工程竣工時提交設(shè)計資料的最終版本。

三是實施階段的設(shè)計優(yōu)化應(yīng)將設(shè)計工作與設(shè)備采購及現(xiàn)場施工有機結(jié)合，對設(shè)備選型、采購運輸、安裝等納入設(shè)計程序，統(tǒng)籌項目實施階段各個環(huán)節(jié)從而充分發(fā)揮設(shè)計優(yōu)勢。

4實施階段的設(shè)計優(yōu)化案例

實施階段是工程建筑產(chǎn)品由圖紙向?qū)嵨镛D(zhuǎn)換的最直接過程，對于鐵路、公路工程等建設(shè)周期長的工程，實施階段的設(shè)計優(yōu)化直接影響項目功能、投資和進度目標(biāo)的實現(xiàn)。下面以某高速鐵路EPC項目中的控制性特大橋工程的設(shè)計優(yōu)化過程為例進行說明[4]。

4.1 施工圖對初步設(shè)計階段批復(fù)技術(shù)方案細(xì)化時提出的優(yōu)化

該大橋經(jīng)分析是鐵路關(guān)鍵線路上的控制性工程，原初步設(shè)計批復(fù)中主橋采用（118+240+118）m 連續(xù)梁-拱（三線：線間距 5m+6.5m）。施工方法為先梁后拱，主梁掛籃對稱懸灌，主梁合龍、運架梁完成后進行拱腳拱肋施工。EPC承包商在施工圖設(shè)計階段分析了初步設(shè)計方案及防洪評估、通航論證批復(fù)意見，考慮到項目批復(fù)工期較短，在滿足防洪和通航的要求下將初步設(shè)計（118+240+118）m連續(xù)梁拱橋優(yōu)化為（118+240+118）m矮塔斜拉橋，主梁仍為掛籃對稱懸灌施工，斜拉索則與梁段同步安裝。將原35個月施工工期優(yōu)化為29個月，節(jié)約了約6個月的工期。根據(jù)對初步設(shè)計階段批復(fù)的技術(shù)方案進行審查及修改，對初步設(shè)計方案進行優(yōu)化及修改，工期節(jié)約明顯。

初步設(shè)計（118+240+118）m連續(xù)梁拱橋方案

施工圖設(shè)計（118+240+118）m矮塔斜拉橋方案

4.2 設(shè)計邊界條件的變化以及現(xiàn)場施工提出的技術(shù)變更

該控制性工程大橋主墩為58#和59#墩，墩身采用圓端形實體墩，基礎(chǔ)均采用19根直徑3.0米樁基礎(chǔ)。初步設(shè)計階段設(shè)計單位依據(jù)當(dāng)?shù)靥烊粴膺\行公司提供的相關(guān)天然氣管線平面帶狀及縱斷面圖初步判斷天然氣管線與主線59#和60#橋墩沖突，與線路交叉角度9°左右，主墩施工前需進行遷改。鑒于管線產(chǎn)權(quán)單位提出的遷改時間無法滿足現(xiàn)場施工周期安排，在對管線精探的同時，EPC承包商對一種技術(shù)優(yōu)化方案進行研究：

小里程挪動一孔24m方案及挪動32m方案。水中主墩（58#墩）挪動24m及32m后可以避開上方高壓線，施工樁基期間可暫不對高壓線進行遷改。岸上主墩（59#墩）挪動24m或32m后可以避開燃?xì)夤芫€，施工樁基期間可暫不對燃?xì)夤芫€線進行遷改。但兩方案挪動59#墩均大幅侵入常山江防洪堤，需對河堤進行大段破除重建未征得水利部門同意且方案調(diào)整需重新進行防洪評估、通航論證審批流程。經(jīng)過分析挪動方案不可行[5]。

控制性大橋主跨移位24m方案平面布置圖

后經(jīng)EPC承包商精探確定，管線實際并未直接穿越59#墩樁基礎(chǔ)而從旁邊穿過，但天然氣管線距離承臺邊緣不滿足5m以上的安全距離?，F(xiàn)場精探的結(jié)果使得設(shè)計邊界條件發(fā)生了變化?；诰浇Y(jié)果EPC承包商對承臺及基礎(chǔ)布置進行了優(yōu)化，由矩形樁基礎(chǔ)改為梅花樁基礎(chǔ)，承臺也進行相應(yīng)調(diào)整。調(diào)整后天然氣管線距離承臺外邊緣距離為6.15m，超過5m的安全間距同時預(yù)留了施工間距。精探結(jié)果使設(shè)計條件發(fā)生了變化，因此需要對設(shè)計結(jié)果進行技術(shù)變更。

初設(shè)階段燃?xì)夤芫€正穿樁基礎(chǔ)采用原矩形承臺樁基礎(chǔ)設(shè)計

施工圖階段精探結(jié)果燃?xì)夤芫€偏離樁

基礎(chǔ)調(diào)整承臺采用梅花樁樁基礎(chǔ)設(shè)計

4.3 設(shè)計工作與設(shè)備采用及現(xiàn)場施工有機結(jié)合

該控制性大橋58#墩上方有220千伏的高壓線需要遷改，施工工期要求與遷改時間產(chǎn)生沖突，施工時高壓線下施工安全距離不足。經(jīng)EPC承包商研究，調(diào)整鉆機設(shè)備為特定的矮鉆機設(shè)備，使前期施工機具與高壓線的距離滿足施工安全間距，58#墩可以進行提前施工，高壓線遷改同步進行，節(jié)約了2～3個月的工期[6-8]。

5結(jié)束語

隨著近幾年EPC工程總承包模式的大力推廣，特別是國務(wù)院辦公廳及住建部等多次發(fā)文，要求積極推進工程總承包模式，采取工程總承包模式的項目將越來越多。而采用EPC模式更有利于設(shè)計施工的深度融合，最大限度實現(xiàn)設(shè)計、采購施工等環(huán)節(jié)的銜接，充分發(fā)揮工程總承包商的綜合優(yōu)勢，高效、優(yōu)質(zhì)實現(xiàn)建設(shè)目標(biāo)。

項目實施階段的設(shè)計是項目各設(shè)計階段的重要組成部分，實施階段的設(shè)計優(yōu)化包括對初步設(shè)計階段批復(fù)技術(shù)方案細(xì)化時提出的優(yōu)化，設(shè)計條件的變化以及現(xiàn)場施工提出的技術(shù)變更，設(shè)計工作與設(shè)備采購及現(xiàn)場施工有機結(jié)合等三個方面。做好實施階段的施工圖設(shè)計及優(yōu)化，直接影響項目功能、投資和進度目標(biāo)的實現(xiàn)，在工程實施過程中要加強實施階段的優(yōu)化設(shè)計。

參考文獻

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