拉伊鐵路項(xiàng)目中歐設(shè)計(jì)管理和理念的差異分析

盧鋮昀

(中國(guó)土木工程集團(tuán)有限公司 北京 100038)

1 引言

在“一帶一路”國(guó)家戰(zhàn)略指引下，大量中國(guó)企業(yè)走出國(guó)門參與非洲國(guó)家的鐵路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。目前，中國(guó)承包商已經(jīng)在尼日利亞、肯尼亞、埃塞俄比亞、吉布提、安哥拉等多個(gè)國(guó)家建成并投入運(yùn)營(yíng)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)鐵路。如何讓中國(guó)鐵路標(biāo)準(zhǔn)得到歐洲監(jiān)理咨詢的認(rèn)可，并讓中國(guó)鐵路標(biāo)準(zhǔn)走向世界，是目前國(guó)際鐵路工程設(shè)計(jì)與施工管理者需要思考與總結(jié)的問題。

新建尼日利亞拉各斯至伊巴丹鐵路(簡(jiǎn)稱“拉伊鐵路”)，線路南起港口城市拉各斯，向東北延伸至工業(yè)重鎮(zhèn)伊巴丹，全長(zhǎng)156.8 km。拉伊鐵路是西非首條中國(guó)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)雙線標(biāo)準(zhǔn)軌鐵路，旅客列車設(shè)計(jì)行車速度150 km/h，采用中國(guó)一級(jí)鐵路標(biāo)準(zhǔn)、內(nèi)燃機(jī)車牽引設(shè)計(jì)。拉伊鐵路項(xiàng)目為EPC設(shè)計(jì)采購(gòu)施工總承包合同，合同總額約16億美元。拉伊鐵路項(xiàng)目業(yè)主為尼日利亞聯(lián)邦交通部，總承包商為中國(guó)土木工程集團(tuán)有限公司，咨詢方為歐洲意大利TEAM咨詢公司，項(xiàng)目設(shè)計(jì)單位為中土集團(tuán)福州設(shè)計(jì)院。

基于拉伊鐵路項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中與歐洲咨詢方的碰撞交流，總結(jié)中歐設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在設(shè)計(jì)管理與設(shè)計(jì)理念的差異，為后續(xù)類似鐵路項(xiàng)目設(shè)計(jì)提供借鑒。

2 中歐設(shè)計(jì)管理差異分析

工程設(shè)計(jì)是工程項(xiàng)目建設(shè)的靈魂，設(shè)計(jì)作品的優(yōu)劣直接關(guān)系到工程的功能、投資效益以及安全運(yùn)行[1]。EPC項(xiàng)目全方位的設(shè)計(jì)管理，應(yīng)該圍繞設(shè)計(jì)的進(jìn)度把控、價(jià)值創(chuàng)造、品質(zhì)保證和安全保障展開。設(shè)計(jì)管理主要工作內(nèi)容為方案設(shè)計(jì)及報(bào)批、初步設(shè)計(jì)與報(bào)批、施工圖設(shè)計(jì)與報(bào)批、樣本樣品的審查與報(bào)批、施工過程的技術(shù)服務(wù)[2]。

由于合同角色、文化背景、價(jià)值理念、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的不同，中國(guó)承包商和歐洲咨詢方在設(shè)計(jì)管理上存在較大差異，其中設(shè)計(jì)管理組織結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)管理權(quán)限方面的差異尤為明顯。

2.1 設(shè)計(jì)管理組織結(jié)構(gòu)的不同

中國(guó)承包商的設(shè)計(jì)管理，采用設(shè)計(jì)總分包模式負(fù)責(zé)施工設(shè)計(jì)圖紙的制作，即中土集團(tuán)福州設(shè)計(jì)院為設(shè)計(jì)總包，國(guó)內(nèi)相關(guān)設(shè)計(jì)院按里程段落或?qū)I(yè)劃分為設(shè)計(jì)分包。

歐洲咨詢方的設(shè)計(jì)管理，采用設(shè)計(jì)專業(yè)工點(diǎn)分包模式負(fù)責(zé)施工設(shè)計(jì)圖紙的審批，即設(shè)計(jì)審批分包細(xì)化到單位工程，例如單座橋梁、涵洞或車站建筑工程，一定長(zhǎng)度的路基或軌道工程等。

2.2 設(shè)計(jì)管理權(quán)限的不同

中國(guó)承包商的設(shè)計(jì)管理，福州設(shè)計(jì)院作為總承包商的設(shè)計(jì)分部，負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)咨詢溝通、設(shè)計(jì)文件制作、設(shè)計(jì)進(jìn)度跟蹤、設(shè)計(jì)質(zhì)量審核等方面工作。在技術(shù)方案決策方面，中國(guó)承包商在中國(guó)國(guó)內(nèi)組建設(shè)計(jì)專家評(píng)審組，對(duì)設(shè)計(jì)重難點(diǎn)問題進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)。

歐洲咨詢方的設(shè)計(jì)管理，采用設(shè)計(jì)總監(jiān)管理下的專業(yè)工程師負(fù)責(zé)制。除特殊問題需要設(shè)計(jì)總監(jiān)進(jìn)行決策外，通常情況下設(shè)計(jì)問題由專業(yè)設(shè)計(jì)工程師負(fù)責(zé)審核與批復(fù)。

簡(jiǎn)言之，對(duì)于設(shè)計(jì)疑難問題的處理，中國(guó)設(shè)計(jì)方通常請(qǐng)教國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)專家組，由上至下確定設(shè)計(jì)方案；歐洲咨詢方則非常重視和依賴專業(yè)設(shè)計(jì)工程師的意見，由下至上確定設(shè)計(jì)方案。其結(jié)果是歐洲咨詢方現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)工程師的管理和決策權(quán)限比中方現(xiàn)場(chǎng)設(shè)計(jì)工程師的權(quán)限大很多。

3 中歐設(shè)計(jì)理念差異分析

中國(guó)承包商和歐洲咨詢方在設(shè)計(jì)理念方面有諸多不同，主要體現(xiàn)是標(biāo)準(zhǔn)化和個(gè)性化差異、服務(wù)理念差異[3]，以及設(shè)計(jì)習(xí)慣和設(shè)計(jì)方法的差異[4]。結(jié)合項(xiàng)目設(shè)計(jì)批復(fù)實(shí)踐，中歐設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在軟基換填深度、路基基床表層填料、涵洞沉降縫、特殊邊坡防護(hù)措施、設(shè)計(jì)檢算要求等方面存在設(shè)計(jì)理念差異。

3.1 軟基換填深度

根據(jù)中國(guó)《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB 10001—2016)相關(guān)要求，一級(jí)鐵路基床底層范圍內(nèi)的天然地基基本承載力應(yīng)不小于150 kPa，否則需采取換填或者加固處理[5]。

在確定軟基換填深度設(shè)計(jì)中，中國(guó)鐵路標(biāo)準(zhǔn)對(duì)軟土地基穩(wěn)定性計(jì)算采用總應(yīng)力法，而歐洲咨詢采用有效應(yīng)力法[6]。中方設(shè)計(jì)工程師認(rèn)為隨著路基高度的增加，天然地基上部荷載會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力釋放，因此換填深度隨著路基高度增加而減小。但是，歐洲咨詢方認(rèn)為隨著路基高度的增加，天然地基上部荷載將越大，基底承受的壓力將越大，因而換填深度隨著路基高度增加而增加；但通常情況下，換填深度不超過2.5 m。

3.2 路基基床表層填料

根據(jù)中國(guó)《鐵路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》(TB 10001—2005)相關(guān)要求，一級(jí)鐵路的基床表層填料一般采用60 cm厚的A組填料或50 cm厚的A組填料＋10 cm厚的中粗砂(中粗砂之間夾一層復(fù)合土工膜)進(jìn)行填筑。當(dāng)A組填料缺乏時(shí)，經(jīng)濟(jì)比選后可以采用級(jí)配碎石或級(jí)配砂礫石。對(duì)于不符合要求的填料，應(yīng)采取土質(zhì)改良或加固措施。

經(jīng)多次溝通交流，咨詢方同意拉伊鐵路60 cm路基基床表層采用75%天然B組填料(土質(zhì)礫砂)＋25%級(jí)配碎石進(jìn)行填筑，替換A組填料。另外，在基床表層上部采用3 cm瀝青雙表進(jìn)行封面，替換中粗砂之間夾一層復(fù)合土工膜。歐洲咨詢方認(rèn)可中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)下的基床厚度及填料標(biāo)準(zhǔn)(包括壓實(shí)度K、地基系數(shù)K30[7]、靜態(tài)變形模量EV1和動(dòng)態(tài)變形模量Evd值)，即承認(rèn)這些指標(biāo)可滿足歐洲標(biāo)準(zhǔn)的要求。這一點(diǎn)為后期其他鐵路項(xiàng)目與歐洲咨詢溝通確定基床結(jié)構(gòu)與填料類型提供參考。

3.3 涵洞沉降縫

根據(jù)中國(guó)《鐵路橋涵設(shè)計(jì)基本規(guī)范》(TB 10002.1—2005)，涵洞置于非巖石基礎(chǔ)上，每隔2～5 m應(yīng)設(shè)沉降縫一處[8]。另外，涵洞出入口翼墻與涵身之間應(yīng)設(shè)沉降縫一處。

但咨詢方認(rèn)為設(shè)計(jì)的涵節(jié)長(zhǎng)度過短，且沉降縫不應(yīng)設(shè)置在線路中心附近。另外，咨詢方認(rèn)為涵身和翼墻間設(shè)置沉降縫會(huì)影響結(jié)構(gòu)整體性，且存在漏水風(fēng)險(xiǎn)，建議取消。

對(duì)于咨詢方提出的涵身中部不應(yīng)設(shè)置沉降縫，保證線路中心部分涵洞和路基的整體性，中方設(shè)計(jì)認(rèn)為該設(shè)計(jì)理念值得借鑒，同意接受。通過計(jì)算，在滿足結(jié)構(gòu)物受力要求的情況下，根據(jù)涵洞上方路基寬度將中間涵節(jié)長(zhǎng)設(shè)計(jì)為12～18 m，中間不設(shè)置沉降縫；剩余涵節(jié)平均分在兩側(cè)。另外，關(guān)于涵洞出入口翼墻與涵身之間的沉降縫，中方設(shè)計(jì)提出由于涵身與翼墻之間存在受力不同和沉降差，因而設(shè)置沉降縫；并且沉降縫采用有彈性和不透水的材料填塞，可以保證沉降縫處不開裂不漏水。最終，咨詢方同意在涵洞翼墻與涵身之間設(shè)置沉降縫的設(shè)計(jì)理念。涵洞沉降縫設(shè)置示意見圖1。

圖1 涵洞沉降縫設(shè)置示意(單位:cm)

3.4 特殊邊坡防護(hù)措施

對(duì)于普通路基，咨詢方認(rèn)可中方設(shè)計(jì)理念，即挖方或填方邊坡高度在8 m以下采用流水槽排水＋邊坡種草方案，8 m以上設(shè)置混凝土骨架＋骨架內(nèi)種草方案。

對(duì)于特殊路基，咨詢方認(rèn)為需要進(jìn)一步加強(qiáng)邊坡防護(hù)措施。對(duì)于風(fēng)化程度高、裂隙發(fā)育的巖石邊坡，中方設(shè)計(jì)常采用掛網(wǎng)或者掛網(wǎng)噴漿進(jìn)行防護(hù)；對(duì)于地下水位高、邊坡滲水嚴(yán)重的邊坡，中方設(shè)計(jì)常采用石籠進(jìn)行防護(hù)；對(duì)于遇水易膨脹、坡率緩的邊坡，中方設(shè)計(jì)常采用土工膜和重力式罩面進(jìn)行防護(hù)。對(duì)于這些特殊邊坡防護(hù)措施，由于材料來(lái)源廣泛、施工簡(jiǎn)易迅捷、防護(hù)效果良好，在中國(guó)國(guó)內(nèi)被廣泛使用。但是歐洲咨詢方對(duì)上述每一種特殊防護(hù)措施持謹(jǐn)慎態(tài)度，均需要提供詳細(xì)設(shè)計(jì)規(guī)范、計(jì)算文件、材料質(zhì)量合格證書及規(guī)格尺寸說(shuō)明、施工工藝方法等，批復(fù)周期較長(zhǎng)。

3.5 路基設(shè)計(jì)檢算

對(duì)于普通路基的邊坡坡率設(shè)計(jì)，中方設(shè)計(jì)常采用查參考圖或者通用圖，無(wú)需提供路基邊坡穩(wěn)定性檢算或路堤沉降檢算資料。但是歐洲咨詢方認(rèn)為所有工點(diǎn)路基邊坡設(shè)計(jì)均應(yīng)提供路基邊坡穩(wěn)定性檢算或路堤沉降檢算資料。

對(duì)于普通路基的邊溝、站場(chǎng)內(nèi)水溝，中方設(shè)計(jì)常采用通用水溝斷面圖，無(wú)需提供匯水面積計(jì)算和過水能力檢算。但是歐洲咨詢方認(rèn)為所有的水溝設(shè)計(jì)均應(yīng)提供匯水面積計(jì)算和過水能力檢算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果確定水溝尺寸的大小。

4 思考與建議

為了加快項(xiàng)目的建設(shè)進(jìn)度，中國(guó)總承包商不得不“邊設(shè)計(jì)、邊施工、邊優(yōu)化”，并在設(shè)計(jì)與施工過程中不斷與歐洲咨詢方進(jìn)行溝通交流、博弈斗爭(zhēng)、求同存異，最終確定最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。基于拉伊鐵路項(xiàng)目設(shè)計(jì)實(shí)踐，從設(shè)計(jì)管理的重要性、設(shè)計(jì)理念的更新、設(shè)計(jì)溝通的關(guān)鍵方面進(jìn)行思考。

4.1 設(shè)計(jì)管理的重要性

設(shè)計(jì)管理、采購(gòu)管理和施工管理是EPC項(xiàng)目的三大管理體系，三者相互依存、缺一不可[9]。設(shè)計(jì)是采購(gòu)和施工的前提條件，因此設(shè)計(jì)管理在三大管理體系中位居首位，是EPC項(xiàng)目管理的龍頭。總承包商應(yīng)將設(shè)計(jì)管理作為項(xiàng)目管理的重中之重，通過行政手段將設(shè)計(jì)項(xiàng)目經(jīng)理聘用為項(xiàng)目總包管理團(tuán)隊(duì)的核心成員，增加設(shè)計(jì)管理在總包管理中的話語(yǔ)權(quán)；通過經(jīng)濟(jì)手段和合理的獎(jiǎng)懲辦法，充分調(diào)動(dòng)設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性和積極性。如果總承包商無(wú)法充分調(diào)動(dòng)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的主觀能動(dòng)性，有可能出現(xiàn)設(shè)計(jì)參與人員責(zé)任意識(shí)不強(qiáng)、設(shè)計(jì)優(yōu)化積極性不高，被動(dòng)應(yīng)付無(wú)視總承包商總體利益的現(xiàn)象[10]。

總承包商在設(shè)計(jì)管理上，要聘請(qǐng)專業(yè)技術(shù)水平高、對(duì)外溝通能力強(qiáng)、既懂技術(shù)又懂語(yǔ)言的綜合性人才赴現(xiàn)場(chǎng)辦公，提高設(shè)計(jì)審核水平、加大設(shè)計(jì)優(yōu)化范圍、提升爭(zhēng)議問題解決能力，增強(qiáng)設(shè)計(jì)管理綜合實(shí)力。

4.2 設(shè)計(jì)理念的更新

中國(guó)設(shè)計(jì)工程師根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)于通用圖、參考圖、工點(diǎn)圖設(shè)計(jì)，弱于設(shè)計(jì)檢算和個(gè)性設(shè)計(jì)，對(duì)于特殊問題局限于國(guó)內(nèi)通用設(shè)計(jì)。在國(guó)際工程中，歐洲咨詢工程師看重設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的同時(shí)，注重現(xiàn)場(chǎng)個(gè)性設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)檢算與依據(jù)。

EPC項(xiàng)目的設(shè)計(jì)方，應(yīng)更新設(shè)計(jì)理念和轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)角色。設(shè)計(jì)方案在滿足業(yè)主功能性目標(biāo)需求的前提下，設(shè)計(jì)方應(yīng)更多地考慮總包方的利益，并積極與施工方進(jìn)行溝通，不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)方案[11]。另外，設(shè)計(jì)方應(yīng)深入研究項(xiàng)目合同條款，結(jié)合項(xiàng)目所在國(guó)工料機(jī)成本比重特點(diǎn)和項(xiàng)目成本管控需求，制定承包商經(jīng)濟(jì)效益最大化的設(shè)計(jì)原則，打破國(guó)內(nèi)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念[12]。例如，梯形水溝施工便捷高效，是路基邊溝的首選；在特殊地段，為了滿足排水流量要求，梯形溝將會(huì)增加溝深和壁厚。但是，如果與總承包商的合同計(jì)量原則相結(jié)合，這種非常常用的設(shè)計(jì)方案也存在很大的成本風(fēng)險(xiǎn)。由于拉伊項(xiàng)目合同計(jì)量中約定，梯形溝按照延米計(jì)價(jià)，因此在特殊地段不能簡(jiǎn)單地加大梯形溝深及壁厚，而是需要修改水溝設(shè)計(jì)形式，比如可采用鋼筋混凝土矩形溝或排洪渠新增工程項(xiàng)。通過采用新的設(shè)計(jì)方案，讓總承包商規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)和增加收益。

4.3 設(shè)計(jì)溝通的關(guān)鍵

在中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)與歐洲標(biāo)準(zhǔn)的博弈中，中方設(shè)計(jì)者常常處于劣勢(shì)地位，究其原因除了合同身份不同導(dǎo)致的地位不同外，最大的挑戰(zhàn)是設(shè)計(jì)溝通問題。

溝通是一門藝術(shù)，中方設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)理論水平、工作經(jīng)驗(yàn)完全不低于歐洲咨詢方，但在溝通中常常無(wú)法用通俗易懂的外語(yǔ)解釋，不能讓咨詢很容易地接受我方設(shè)計(jì)方案。

因此，總承包方需聘用一名或多名設(shè)計(jì)理論水平深厚、設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富、外語(yǔ)水平一流的設(shè)計(jì)管理者，并深入研究歐洲咨詢方不同設(shè)計(jì)人員的宗教信仰、文化背景、工作經(jīng)歷、個(gè)性特點(diǎn)等因素，提升總包方設(shè)計(jì)對(duì)外溝通人員的跨文化交際能力，在設(shè)計(jì)交流中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

只有準(zhǔn)確地理解咨詢方設(shè)計(jì)理念和問題根源，充分地吸取咨詢方設(shè)計(jì)意見，才能準(zhǔn)確地解決設(shè)計(jì)問題并完善設(shè)計(jì)成果，從而加快設(shè)計(jì)圖紙的獲批。

5 結(jié)論

(1)設(shè)計(jì)管理是EPC項(xiàng)目總包管理的核心，中國(guó)承包商在設(shè)計(jì)管理方面應(yīng)結(jié)合歐洲咨詢方設(shè)計(jì)管理特點(diǎn)，調(diào)整設(shè)計(jì)管理組織架構(gòu)和管理權(quán)限，增強(qiáng)設(shè)計(jì)管理在總包管理中的話語(yǔ)權(quán)；采用適當(dāng)?shù)男姓侄魏图?lì)措施，充分調(diào)動(dòng)設(shè)計(jì)管理人員的能動(dòng)性和靈活性。

(2)中國(guó)設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理念不僅要基于中國(guó)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，更要充分理解歐洲設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的精髓，吸收歐洲咨詢方的設(shè)計(jì)理念，并結(jié)合項(xiàng)目合同條款及成本管控需求，轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思維和工作角色，制定承包商經(jīng)濟(jì)效益最大化的設(shè)計(jì)原則。

(3)中國(guó)承包商應(yīng)結(jié)合中歐設(shè)計(jì)管理和設(shè)計(jì)理念差異，深入研究歐洲咨詢方不同設(shè)計(jì)人員的宗教信仰、文化背景、工作經(jīng)歷、個(gè)性特點(diǎn)等因素，提升中方設(shè)計(jì)人員跨文化交際水平和對(duì)外溝通能力；弄清歐洲咨詢方的設(shè)計(jì)意見，完善設(shè)計(jì)成果和加快設(shè)計(jì)批復(fù)進(jìn)度，更好地服務(wù)現(xiàn)場(chǎng)施工。