國際水電工程典型專業設計沖突及對策探討

李國華 汪文橋 譚若憨 查瑞祥

摘要：聯營體承包模式在國際合作項目中被廣泛應用，但該模式在組建和運作管理過程中也面臨著一些風險和阻礙。在梳理國內外聯營體管理現狀的基礎上，以巴基斯坦Neelum-Jhelum水電工程地下廠房施工為例，介紹了該工程土建與機電、金屬結構專業的典型設計沖突事件，從合同結構、聯營體設計體系、工程實施方式及工程師設計體系等角度分析了典型專業設計沖突產生的原因，總結了多方簽字變更、設計圖紙更新、簽發現場指令及報批典型處置方法（圖紙或技術標準）等4類可行性較高的處理對策，相關經驗可供類似國際工程的設計及施工借鑒。

關 鍵 詞：

聯營體承包模式; 專業設計沖突; 地下廠房; 土建; 機電; N-J水電站

中圖法分類號： TU27

文獻標志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.06.019

越來越多的大型國際水電工程采用由聯營體承包的管理模式，該模式一般會伴隨著項目決策效率偏低、不同專業的交叉沖突、管理難度增大等問題[1]。針對聯營體內部的設計管理，尤其是不同專業間的設計沖突管理應引起承包商足夠重視[2-3]。水電工程地下廠房系統各專業交叉頻繁，土建和機電、金屬結構專業的設計沖突尤為突出。本文以巴基斯坦Neelum-Jhelum水電工程（以下簡稱N-J水電工程）地下廠房系統的施工實踐為基礎，重點介紹了聯營體內部土建和機電、金屬結構（以下簡稱“金結”）專業設計沖突。

1 研究背景

常勇[4]提出基于群決策理論的聯營伙伴選擇決策方法，建立了聯營伙伴的綜合評價體系。劉強等[5]用基于層次分析法的網絡分析法結合實際工程情況，重點考慮承包商的財務狀況、資歷、業務狀況、行業優勢等方面的指標并篩選出最適合的聯營伙伴。Beckman等[6]通過對美國300多家大型服務和工業公司拓展及加強聯合伙伴的調查，認為企業會嘗試去選擇有過往合作經驗的合作伙伴，減少聯營的不確定性及成本;Badir等[7]重點研究聯營體的初次合作項目，探討了在缺少以往合作經驗和信任的建立的情況下，聯合參與方之間的合作伙伴關系建立的影響因素及形成機制。

謝繼勇等[8]通過松散型聯營體案例分析，考察了聯營體協議條款遺漏、聯合投標合標、聯營體牽頭方責任、聯營體支付，并就各方在交叉責任及索賠金額超出賠償限額情況下的風險提出規避措施。關于聯營體協議及合同風險，呂文學[9]分析了聯營體的類型及其區別，并對法人型聯營體合同條款進行了較詳細的分析;Ozorhon等[10]闡述了通過對聯營體的管控，可有效降低交易成本，但同時也將提高間接費用或是增加企業面臨的風險，從而不可避免地增加成本。

通過文獻調研發現，國內外學者對于工程承包聯營體的研究主要集中在聯營體合作伙伴的選擇及規避聯營合作中的風險、提高管理水平兩種角度，未見細化到聯營體內部的專業設計沖突管理方面的研究[11-13]。因此，在松散型聯營體承包模式下的國際水電工程專業設計沖突管理探討，具有一定研究價值。

2 工程概況

巴基斯坦N-J水電工程由中國葛洲壩集團公司（簡稱CGGC）和中國機械設備進出口總公司（簡稱CMEC）采用松散型聯營體模式承建。工程位于巴基斯坦東北Azad Jammu & Kashmir（AJ&K）州首府Muzaffarabad地區，電站工作水頭為420 m，4臺機組總裝機容量為969 MW。土建部分采用施工總承包模式，由CGGC負責實施，機電及金屬結構部分采用EPC模式，由CMEC負責實施。業主為巴基斯坦水電發展署（以下簡稱WAPDA），工程師是5家工程服務公司組成的聯營體（Neelum-Jhelum Consultant，簡稱NJC），其中美國的HARZA公司（以下簡稱MWH）為牽頭方和設計方，挪威的Norconsult、巴基斯坦的NESPAK、ACE及NDC等4家為協助方。被工程師賦權履行具體職責的個人稱為工程師代表，但在該工程實踐中工程師代表也簡稱為工程師，主要根據語境區分。工程師根據其工作地點和工作內容可分為現場工程師和設計工程師。執行的技術標準以ASTM和ACI等歐美標準為主。

3 典型設計沖突介紹及原因分析

3.1 典型設計沖突分類

N-J水電工程土建與機電專業設計沖突發生的時間主要集中在2013～2019年的混凝土施工階段，在2013年以前的土石方開挖階段基本無相關沖突。專業設計沖突的處理以變更文件為載體，地下廠房系統施工期間共辦理940例，其中土建承包商辦理612例，處理專業設計沖突有119例;機電、金屬結構承包商辦理變更文件328例，處理專業設計沖突10例。將土建和機電的129例專業設計沖突進行分類，結果如表1所列。

著重對前兩類占比最高的設計沖突進行具體原因分析。第一類典型設計沖突發生頻次最高（46次），一方面因為機電、金結預埋管、預埋件涉及供水管、排水管、油管、電纜管等多類系統，布置形式復雜、規格差異大;另一方面因為車間圖設計細化程度不夠深入。第二類典型設計沖突發生頻次較高（40次），原因有：不同圍巖類別下開挖爆破面成形控制困難，局部欠挖;車間圖設計未考慮空間問題，配筋簡化導致鋼筋裝配困難。其余3類專業設計沖突雖然發生頻次較少，但仍應引起承包商足夠重視。

在上述129例專業設計沖突中，土建承包商處理的專業沖突案例數量是機電承包商的近12倍。這是由于機電及金結設備多為定型、定制產品，且國際水電工程中通常由國外采購，采購周期長、運費及稅費高。因此，現場工程師在處理專業設計沖突時，傾向于修改土建設計。

3.2 原因分析

從該工程的合同結構、聯營體設計體系、工程實施方式及工程師設計體系等方面分析了專業設計沖突產生的原因，旨在為解決專業設計沖突提供思路。

（1） 合同結構。國際水電工程聯營體通常可分為緊密型和松散型兩類。松散型聯營體僅以聯營體合同為紐帶，旨在實現各自經濟目的，在選擇各自的分包商時具有充分的自由度[14-15]。N-J工程屬于松散型聯營體，兩家聯營體成員分別就土建和機電的設計任務選擇了不同的設計分包商。兩家設計分包商并無固定的平臺或渠道進行設計溝通、交流，土建和機電的設計工作獨立、平行進行。無論是土建專業還是機電專業的初步設計均具有一定的局限性，在施工過程中均有可能發生變更。這些變更能否有效、及時傳遞至分包商設計人員，是土建和機電專業設計沖突發生的本質原因。

（2） 聯營體設計體系。本文從繪圖激活機制、圖紙提交流程及駐場設計代表部的職能和規模等3方面分析導致聯營體設計體系土建、機電專業設計沖突的原因。

土建和機電分包商的繪圖激活機制存在差異。機電合同采用EPC形式，機電設計任務在分包合同的技術規范章節中已有詳細的規定，結合施工圖的出圖時間與現場實際施工進度即可繪制施工詳圖。而對于土建設計，由于工程師出具的施工圖設計深度無法滿足施工需求，土建設計分包商需將施工圖轉化為車間圖，土建承包商在獲取施工圖后才能激活車間圖的繪制。

該工程圖紙在提交工程師前缺乏專業間的聯合審核。土建車間圖由土建承包商直接報送工程師審批。機電施工詳圖需經聯營體牽頭方土建承包商報送工程師審批，這是由聯營體模式所決定的，并非出于審圖目的。

駐場設計代表部規模較小、功能單一。土建和機電設計分包商均設有相互獨立的駐場設計代表部，承擔了少量的圖紙繪制任務，主要職責是傳達現場設計任務至國內本部，土建及機電駐場設計代表部之間的橫向溝通較少。

（3） 工程實施方式。印度與巴基斯坦水權之爭由來已久，且為了緩解巴基斯坦電力供應緊張的局面，當地政府迫切需要新建水電站緩解供電壓力。為縮短建設工期，工程業主在初步設計完成后即開始進行工程建設招標，在確定承包商后再進行詳細設計，因此形成了邊設計、邊修改、邊施工的“三邊”實施方式。“三邊”實施方式必然會對設計工程師的施工圖設計水平、承包商的詳細設計水平提出更高的要求[16-17]。

（4） 工程師設計體系。該工程的工程師設計團隊同樣來自于NJC的5家咨詢公司，其中美國的HARZA公司（MWH）為牽頭方，挪威的Norconsult、巴基斯坦的NESPAK等4家為協助方。工程師來自世界多個國家，個人水平參差不齊而且流動性較大，施工圖設計工作缺乏連貫性、系統性，且由于施工與設計平行進行，工程師設計施工圖的時間較為倉促，施工圖質量不高，修改頻繁（版本更新次數最多的施工圖紙達到了22版），出現過停工待圖的現象。

4 設計沖突分類介紹及對策

N-J水電工程詳細設計是在施工階段進行的，受初步設計的詳細程度、實施過程中的設計變更以及松散型聯營體各專業設計人員的溝通渠道過長等因素影響，機電施工詳圖和土建車間圖的沖突必須盡快解決，否則將嚴重制約工期，作為承包商對此必須要有充分的應對措施。通過在工程實踐中對設計沖突管理的不斷摸索提升，形成了一套可行性較高的設計沖突處置程序。

設計沖突產生后，工程師會立即叫停相關部位的施工。聯營體應立即組織土建及機電技術人員協商對策，按照“確定設計沖突等級→研究設計變更對策→起草變更文件或更新圖紙→簽發至承包商”的流程解決。依據決策等級及對工程影響程度的不同，該工程設計沖突等級共分為4類，分類及相應對策如下。

（1） 對于現場工程師可以決定或無法快速獲取設計信息的設計沖突，承包商可以通過起草現場變更請求（FIELD CHANGE REQUEST，簡稱FCR）、設計變更請求（DESIGN CHANGE NOTICE，簡稱DCN）或信息確認請求（REQUEST FOR INFORMATION，簡稱RFI）經土建承包商、機電承包商及首席現場工程師共同簽字后實施。DCN一般是針對那些需要經過設計工程師復核的現場變更，與FCR、RFI層級略有不同。以FCR為載體的變更解決方案在該工程發生的頻次最多。

工程師中層以上的技術、管理人員主要來自歐美國家，并有部分是學者或專家，他們有著豐富和先進的水電技術知識和管理經驗，因此承包商應基于設計變更對策討論階段工程師的意見起草變更文件，以工程師的意見為主導。

（2） 對于現場工程師無法決定或無法快速獲取設計信息的重大設計沖突，可以要求圖紙更新。這里的圖紙更新有兩層含義：設計工程師修改土建施工圖，承包商再根據施工圖繪制車間圖;設計工程師要求機電承包商修改施工詳圖。

這類設計沖突通常涉及結構計算復核、設備能力復核，圖紙再版及審批下發至承包商再實施，需要一個較長的流程，可導致受影響部位停工數月之久。例如該工程引水隧洞交通洞排水泵站的設計及施工，復核發現原設計排水泵的排水能力無法滿足隧洞堵頭的滲水要求，因此變更了功率更大的排水泵，原設計集水井的容積也需要相應加大。受機電設計變更確認及詳細設計圖紙再版批復的影響，引水隧洞交通洞泵站壁龕及集水井開挖滯后原計劃約3個月。雖然該類沖突出現頻次較低，但從承包商角度來講，無論是土建承包商的車間圖繪制階段還是機電承包商的詳圖設計階段，均應加強復核，尤其應重視專業交叉部位的復核，避免該類沖突的產生。

（3） 對于設計漏項、為細化設計圖紙或要求承包商按照某種技術要求進行施工時，也可由首席現場工程師通過現場指令（SITE INSTRUCTION，簡稱SI）的形式簽發給承包商。本文中的SI僅指為解決土建和機電設計沖突而指令聯營體一方實施的項目。這類設計沖突并非實質性的土建與機電專業設計上的矛盾，而是由于設計漏項、不明確導致無法確認實施責任方或聯營體一方不具備某項施工的專業能力而要求聯營體另一方實施的項目。

對于該類設計沖突的處理，承包商具有一定的主動權和選擇權，應基于合同技術規范要求進行技術研究，選擇成本低、施工可行性強、便捷的方式，對于工程師不合理的決定，承包商可以提出反駁意見，最終由工程師與承包商共同簽定SI文件作為施工依據。

（4） 對于工程施工中出現次數較多的共性沖突問題，可以要求工程師出具技術規范或承包商報批典型圖紙，承包商基于該技術規范或批復的典型圖紙具有自主現場變更權利。例如對于N-J工程地下廠房結構混凝土施工中鋼筋與7種不同直徑預埋管頻繁產生沖突的問題，承包商通過報批具有針對性的典型斷面圖紙，使施工人員可以自主割除多余鋼筋，并根據圖紙要求增加局部補強筋，大大加快了工程進展。

5 結 語

對于采用聯營體承包形式的國際水電工程設計管理，需要專門建立一個由聯營體各成員、工程師組成的統一設計管理平臺，以縮短溝通渠道、加速傳遞和高效共享信息，加強橫向聯系甚至采用聯合辦公的駐場設計代表部為這個平臺的實現提供了可能性。圖紙報送工程師前的專業間及時審核和報送，對聯營體各成員的技術管理水平和經驗提出了較高的要求，駐場設計代表組的規模亦應如此相適應。為此，參建各方都應加大資源投入以提高現場處置能力。

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（編輯：胡旭東）

Discussion on typical professional design conflicts and countermeasures in international

hydropower projects：case of underground powerhouse construction of Neelum-Jhelum

Hydropower Project in Pakistan

LI Guohua，WANG Wenqiao，TAN Ruohan，ZHA Ruixiang

（China Gezhouba Group No.3 Engineering Co.，Ltd，Xi′an 710000，China）

Abstract：

The joint venture contracting mode is widely used in international cooperation projects，but it also faces many risks and obstacles in the process of mode establishment and operation management.On the basis of summarizing the current management situation of joint venture contracting mode at home and abroad，taking the underground powerhouse construction of the Neelum-Jhelum Hydropower Project in Pakistan as an example，we introduced the typical design conflicts between civil engineering，electro-mechanical and metal structure majors in this project.From the perspective of contract structure，design system of joint venture，engineering implementation mode and engineer design system，the reasons of typical professional design conflict were analyzed，then four kinds of feasible countermeasures including multiple signature change，design drawing update，site instructions and approval for typical disposal method（drawings or technical standards） were summarized.The related experience can be used for the design and construction of similar international projects.

Key words：

joint venture contracting mode;professional design conflict;underground powerhouse;civil engineering;electro-mechanical;Neelum-Jhelum Hydropower Station