許 巖
(山東大學基建部,山東 濟南 250100)
工程建設項目決策、立項后,即著手進行地質勘察、工程設計工作,其在整個工程項目建設過程中的重要性不言而喻,起著先決性、龍頭性的作用,決定著工程項目的質量、安全、工期、造價、投資效益等各個方面。在勘察、設計過程中,存在若干問題制約著工程項目建設,必須引起大家的高度重視。
地質勘察是指借助物理探測等技術手段,收集工程建設范圍內的地質結構、地形地貌、水文地質條件等,為工程設計的地基處理方式、基礎設計等提供地質技術參數和建議。地質勘察成果對工程設計及后續的施工都是至關重要的,有時一個數據的偏離就能對工程質量、安全、工期、造價產生巨大的影響。
例如某工程,地下2層、地上3層,因地下使用功能特殊,層高都在5.5 m以上,因此基坑深度較大,在基坑支護樁施工完成、土石方開挖基本完成的情況下,勘查工程師在驗槽時提出:結合當年降雨量較大,省內某地已出現地下水位升高導致的質量事故,建議抗浮水位標高提高1.0 m。此意見的提出,看似簡單,但若采納,其影響是難以估量的。原設計抗浮采用的是地下2層筏板基礎上回填70 cm厚C20混凝土,如若按勘察意見修改設計,抗浮穩定性計算不能滿足設計要求,根據規范可以采用增加壓重或設置抗浮構件(例如抗拔樁或錨桿)等措施。因為支護樁、止水帷幕都已經完成,基坑不可能繼續下挖,因此如果采用增加壓重的措施,抗浮水位標高增加1.0 m時,需要增加的壓重可按下式計算:
抗浮穩定性計算按如下公式:
Gk/Nwk≥Kw。
其中,Gk為建筑物自重及壓重之和,kN;Nwk為浮力作用值,kN;Kw為抗浮安全穩定系數,一般取1.05。
根據上述公式,取1.05安全穩定系數,增加1.0 m抗浮水位,增加素混凝土壓重厚度為:(1.05×1.0×10)÷22=0.48 m,即需要增加0.48 m厚的素混凝土作為壓重。
在建筑絕對高度受限于規劃要求不能增加的情況下,地下凈層高就要減少0.48 m,這顯然就會對使用功能、經濟型、舒適性都造成重大影響。如果采用設置抗浮構件(例如抗拔樁或錨桿)的措施,需要按照規范進行單向抗拔載荷試驗。無論采用哪種方法,不僅需要增加工程造價,而且由于施工及檢測、試驗等延長施工工期,甚至會影響建筑的使用功能。因此,經過建設、勘察、監理、總包單位專業技術人員的論證,勘察單位收回了抗浮水位提高1.0 m的主張,工程得以按計劃進行,否則,工程建設將受到極其重大的影響。
所以,工程勘察需要選擇技術手段先進、專業水平高、經驗豐富、認真負責的勘察單位和從業人員,以嚴謹、科學的態度認真對待,為工程設計和施工提供準確的地質狀況基礎數據。
工程建設超概算[1]的問題是個經常會被提及的話題,首先工程項目可研報告中會做出項目概算,其編制合理性及審批的客觀性就是重要的先決條件,若概算太低,存在明顯錯誤或漏項,則極易造成工程超概算的現象發生。而若項目概算是合理的,那么工程設計對造價的影響就是至關重要的。
1)是否要求限額設計,量力而為,而不是聽任設計人員開放式的自由發揮。在保證使用功能、質量安全的前提下,按照可研報告中的單位經濟指標和初步設計方案,充分理解建設意圖,合理編寫設計任務書,嚴格要求在一定限額內完成設計,這樣就從技術層面制止了工程超概算的可能。
2)在項目概算的框架內,把握“安全高于一切、功能大于美觀、設施重于裝飾”的原則,既不能一味強調“高、大、上”而突破工程概算,也不能盲目追求節省而犧牲了使用功能。片面追求豪華,“面子工程”“形象工程”“獻禮工程”等一直為廣大人民群眾所詬病,而片面節省經費,不中看也不中用、竣工即改造的案例也不在少數,亦被群眾所怨聲載道。
3)設計方案對使用后的日常性運行費用的影響也是很大的,建設階段投資和運行費用相加才是建設項目全壽命周期的總費用。設計中是否盡可能采用自然光、自然通風,是否采用新技術、新工藝、新材料增加節能率,是否便于減少運行維護成本等,都應該在設計階段予以全面把控。
1)設計深度的問題。當今建筑設計業內有些習慣做法,如果建設單位不做明確要求,大多數設計院會把一些自身資質范圍內不含的專業工程或一些專業性比較強的分項工程甩項,圖紙注明由業主自理或專業公司二次設計,比如基坑支護、鋼結構、幕墻工程、裝飾工程、景觀亮化工程等,這就給工程建設增加了很多的不確定因素。如果二次設計分項較多,容易出現超概算、設計思路不統一、設計審核確認耗時長、分包施工單位多造成管理難度加大、相互推諉、責任不清等問題,影響工程質量、安全、工期和造價[2]。
2)設計人員缺乏經常性學習,深入施工現場較少,參觀學習經典工程案例不夠,專業經驗得不到提高,知識更新明顯跟不上建筑技術發展水平,并且對設計任務書理解力不夠,不明確之處不求甚解,憑個人想象。這就造成施工圖問題百出,做法老舊,明顯與用戶實際需求不貼合,對于新材料、新工藝的應用缺乏引領性、示范性。
例如某高校高層學生公寓項目,衛生間設計相當不恰當,仍然套用了陳舊的大便槽做法,造成衛生間臭氣熏天,樓內空氣環境受到很大影響,飽受困擾的廣大學生意見強烈,不得已又重新改造成自動沖洗蹲式大便器,才使問題得到解決。
3)設計各專業之間缺乏協作精神,各自為戰,互相之間溝通交流較少,造成各專業圖紙之間相互影響,不僅影響工期,而且造成變更較多,提高了工程造價,有些甚至影響了使用功能和建筑特色。
例如,某工程設計1層~3層的連續樓梯,立面設計是躍層挑空的,外部觀感氣勢宏大,身處其中有較強的空間感,但是結構專業在外立面2層處(立面挑空的中間)加設了一道梁,主體完成后裝飾階段才發現此問題,從結構安全角度考量,保留了這道梁,為避免給人莫名其妙的感覺,采取了在梁上面的2層立面空間加裝大屏幕的補救措施,雖然起到了一定作用,但破壞了設計本來的立面效果和空間感,造成了該項目的一大遺憾。
設計施工圖是施工的首要遵循,施工是設計成果的實物表現過程,兩者是密切聯系、相互交融的,絕不可相互孤立、分割開來[3]。在此過程中,有兩方面問題是設計與施工人員必須關注的。
1)設計階段:各專業工程師的設計方案、技術保證措施一定要多從施工角度加以思考,首先使設計方案的可執行性強,再者兼顧施工的安全、便捷。

例如某接建工程,地上6層、地下1層,為便于新舊樓使用功能的統籌布局,接建與原建地下1層要貫通使用,設計人員從基礎做法、結構做法到防水連接做法都出具了施工圖(見圖1)。而施工單位提出,如果按設計方案施工,在新舊樓基礎板底防水層搭接時,一是需要把舊樓(圖中B座)防水底板下挖出施工操作面,清理出防水層再進行搭接,施工難度較大;二是舊樓已經使用16年之久,防水層現狀無法預見,因此無法確保舊樓地下1層板底防水層不被破壞,很有可能造成原有建筑底板滲水。經參建各方及專家多次論證,一致認為雖然從理論技術層面是可行的,但對于施工來說實操性較差,可能造成原建建筑漏水的隱患,為慎重起見,取消了新舊建筑地下1層連通的做法,雖然保證了不會出現漏水的可能,但也給該項目造成了功能上的缺憾。
2)施工階段:在該階段,一般會出現設計與現場施工的脫節現象,造成實物與設計的偏差,影響工程質量、進度及觀感,這就需要建設、設計、監理、施工等參建單位密切配合,準確把握設計意圖,共同努力把藍圖符合度較高的建設成實體建筑。設計師要在設計交底過程中,把自己的設計意圖及思路準確地傳達給施工人員,并且要經常深入現場,技術跟蹤與支持,特別是建筑設計,要把方案較為準確地建造出來,只靠現場施工人員是很難保證不出現偏差的。
比如某項目,外立面裝飾做法有干掛石材、外墻磚、真石漆、金屬格柵、夾筋磚等多種做法,從其選材、顏色、比例等方面都是方案設計師多次深入現場共同商定的,較準確地展現了方案設計意圖,整體觀感得到普遍好評。
工程竣工投入運行后,建設項目是否達到了預期目的,需要從幾個方面予以評價[4]:
1)使用功能:要重點評價工程使用后是否達到了預期效果;是否滿足了各項使用功能;在此基礎上,還要評價用戶的滿意度,是否好用,各項功能的實現是否最合理等等。
2)綠色環保:建筑平面是否最優,充分利用了自然光、自然通風;是否運用了新材料、新工藝,減少了能耗,節約了資源;是否達到了設計要求的節能率;是否最大限度的減少了污染,包括水污染、空氣污染、光污染等等,達到人與自然和諧共生,可持續發展。
3)經濟指標:建筑全生命周期的經濟性分析評價應包括工程建造全部成本和運行費用、維修成本的總和,既要評價建安成本經濟指標,又要持續統計各項運行維護費用并加以對比;要分析評價一次性投資的高低與綠色建筑的節能指標之間的關系,力爭尋求最恰當的對應關系。
4)投資效益:項目的投入與產出相比較,能否獲得預期的效果和利益;項目建成使用對國民經濟有效增長、結構優化是否有足夠的貢獻;項目的建設和運行對社會發展、資源、生態、環境、就業、分配等方面帶來什么影響。
首先,要盡可能選擇專業水平高、經驗豐富的勘察、設計單位;其次,建設、設計、監理、施工人員都應不斷加強專業知識地學習,增加對新材料、新工藝的了解,不斷積累實踐經驗,更新知識結構,提高專業水平。
設計人員要強化責任感和使命感,考慮問題要細致嚴謹,避免隨意性;增強對建設要求和設計任務書的理解力;提高各專業間協作配合的積極性、主動性;建立工程管理程序,要求設計師經常深入工程施工現場,發現問題、解決問題,一方面解決問題直觀、迅捷,另一方面積累實踐經驗。
建設單位要對擬建項目的功能定位、建設意圖、建設標準等要求準確傳達給設計人員;設計任務書的編制務必要全面、細致;為避免超概算,加強投資控制,應當明確提出限額設計的要求。
積極推行設計總包制,保證設計理念的統一性,酌情允許特殊專業設計聯合體或經認可的設計分包,盡量避免設計圖紙中出現二次設計、專業廠家設計等不確定因素,力爭工程招標前的設計圖紙應當是滿足施工要求的全部圖紙。
政府職能部門應積極構建系統、科學的項目后評價制度體系,完善后評價體系保證措施,促進各項評價工作的實施,根據評價結果找出問題所在,分析問題原因,尋求最佳解決辦法,為以后的工程設計指明方向。
工程勘察、設計對工程建設的重要性毋庸贅言,要充分認識到其對建設項目的先決作用,不斷尋找存在的問題,不斷創新思維,探求更好的解決辦法,建立更加完善的體制、機制,使工程勘察、設計更好地服務于工程建設,取得良好的投資效益。