欧阳华
(1.湖南省常德市水利水电勘测设计院,湖南 常德 415000; 2.湖南兴禹建设有限公司,湖南 常德 415000)
湖北省黄草湖泵站新建大(2)型排涝泵站,总装机容量5600kW,总流量50m3/s,由4台1400kW立式轴流泵组成。其主要建设内容为:ⓐ引、出水渠开挖、护砌;ⓑ进水前池及建筑物新建;ⓒ主、副厂房新建;ⓓ出水流道、消力池新建;ⓔ电机、水泵、室内外电气设备安装;ⓕ附属建筑物及设施新建等。
与其他水利工程相比,该泵站工程具有以下特点:ⓐ施工线路较长、涉及面较广,地质勘查工作量大;ⓑ建设内容多、工艺复杂,其中机电设备及自动化等安装工程,对前期土建结构质量精度要求较高;ⓒ主体工程多涉及防洪度汛工作,最佳施工时段为枯水季节,时间较短、工期紧张。
该工程总长约1.8km,其中进、出水渠道长占85%。由于施工线较长,前期地质勘查工作未结合现场地质条件、水文情况、气候环境等进行全面的勘查,以至于部分建筑物的地质情况勘查误差过大,进而引发设计变更,增加工程成本。如该工程的进水渠段,依据设计总体布局进水渠须穿过当地鱼塘群,该区域地势平坦周围也并没有河流,前期地质勘查结论为硬质土层无需进行基础处理。然而实际施工时却是淤泥不断,基槽滑动渠道无法开挖成型。通过查阅当地水文资料及重新勘探后,才得知该区域以前是老河床中心,此处经多年演变、改建后才成为鱼塘养殖至今,该区域基槽为大面积流动淤泥层。由于淤泥不能有效隔挡或清理,因此无法继续施工。设计单位不得不进行设计变更,依据重新勘探的结果增补设计基础处理方案,导致工期延误,施工成本及工程总造价增加。
该工程的施工图纸采用的是边施工、边设计的方式,整个工程按部位及专业进行分类设计,并按照施工进度分期提供。实际施工中,这种方式所提供的每册施工图纸都有不同程度上的延误,其中主厂房施工图纸当属延误最严重。按照施工进度计划,主厂房施工已按申报时间开始实施,其基槽也已开挖完成。由于后续施工图纸的延误,厂房却迟迟没有动工,后在多方协调和催促下,施工设计图最终还是延误了4个多月,致使主厂房错过了最佳施工时段,造成总工期延误,同时增加了后期的施工难度和相关的赶工及其他成本费用。
目前许多设计院聘请的设计人员大多是应届毕业生,对施工过程可以说是一窍不通,对自己的设计成果在施工中是否具有可操作性也并没有什么概念。正因为设计人员缺少实际经验,许多项目的设计都是借鉴类似项目的资料进行修改或设计,由于缺少对原设计理念及相关工艺和技术标准的了解,因此会经常出现设计不合理、与施工技术相矛盾的地方,从而达不到安全运行条件,无法指导施工,严重阻碍施工进度和工程质量。
a.对施工工艺不了解。该工程的水泵设备安装对土建结构高程、定位等尺寸的施工精度要求较高,前期设计人员并未从水泵的安装工艺角度进行设计考虑。如水泵的出水穿墙钢管,按照施工工艺流程应预先吊入墙体并初步固定,待水泵吊装、调整就位后再与岔管进行浇筑结合,既不耽误前期主厂房的施工,也不影响后期的设备安装。然而前期设计人员的意图却是先与岔管浇筑连接,完全未考虑后期的安装工艺。若未能及时发现图纸中的问题,而是按错误设计进行施工,那么水泵设备将会因轴线、高程等参数无法调整,而不得不返工或进行设计变更。
b.结构安全性考虑不周全。泵房的电机层是整个安装过程中用于临时存放设备的,电机层板的荷载设计是否能满足基本的安全要求应谨慎计算、考虑。水泵电机的组件较多且体型大,每台定子的毛重就高达12t,而水工设计图中的电机层板钢筋布置设计均布荷载仅为10kN/m2,根本无法满足机电设备临时存放的最低标准,存在着重大安全隐患。经过多次沟通后,尽管最终同意变更为双层钢筋布置,但由于变更及返工的延误,产生了许多不必要的工期和成本浪费。
c.缺乏相应的设计理念。泵站拦污栅桥共设七孔,清污的设计理念是采用移动耙斗式清污机垂直清理拦污栅桥七孔中的河道垃圾,然而设计人员对于清污机的工作原理及方式并不了解。与回转齿耙式清污机不同,移动耙斗式清污机只能左右及上下移动并不能前后运送垃圾至桥面,拦污栅桥设计时应预留一跨用于清污机的卸载及垃圾堆放,否则清污机也将无法运行。然而设计人员并没有考虑到这些,经多次反复沟通后才同意沿桁架轨道方向多增设一孔,用于耙斗式清污机卸载垃圾及车辆装车、外运。
该工程共分5册施工图纸,由设计单位分期提供,以及设计人员之间缺乏沟通和交流、协调配合差,再加上设计单位内部对图纸校核不严,致使该工程施工图纸中不合理且相互矛盾的地方太多,申请设计图答疑的次数过于频繁,严重阻碍施工进度。尽管会议如此频繁,也并没有降低因施工图不合理而频繁造成的停工或返工问题。泵站工程涉及专业较多、工艺较复杂,设计是否合理需从整体上分析对比。施工前期由于设计图纸不全,图纸的审核难以从整体上分析掌控,即使后期设计图与前期图纸相互矛盾、不合理,也难以及时发现。
以上案例说明,把好施工图设计这一关,是提高工程投资效益、保证工程质量及施工进度的关键一环。施工过程中,由于施工图设计原因所造成的影响,往往是整个后续施工都难以弥补的,甚至有可能给工程项目带来全局性或整体性的影响,以致阻碍整个工程项目目标的实现。针对上述问题及带来的影响,个人建议通过以下几个方面的措施进行改进。
大中型泵站工程具有工期长、难度大等特点,我们应加强水利工程设计的程序化管理,采用招投标设计方式通过市场竞争,选择最优的设计单位,确保设计单位的资质、方案满足工程规划要求。只有这样才能选出最优设计方案,同时也增强了设计单位的危机意识,促使设计单位不得不调整人员结构,聘请有经验的专家做技术顾问,充实技术力量,并不断提高自身技术水平和市场竞争力。从而有效抵御各种施工风险,提高工程投资效益,从根本上降低设计原因带来的影响。
目前大中型工程的施工图设计大多数都是采用边设计、边施工的方式,若设计单位没有足够的技术力量,出图进度难以跟上施工进度,达不到预期的设计效果。针对这一现状,设计单位应根据设计的总时间以及不同施工阶段的特点和难易程度,提前制定合理的施工图设计进度计划,并按照制定的时间节点准时提供施工图纸。设计各专业间必须有一个工作能力和沟通能力强的人进行协调,以避免出现设计图纸相互矛盾和相互推诿现象。设计过程中一旦出现设计进度滞后,设计单位应加派人手督促加班加点,在保证设计质量的前提下加快设计速度。设计进度计划中应考虑或预留给实施方充足的图纸会审时间,尽量减少因图纸延误造成的返工或停工现象,达到工程建设的效益最大化。
设计单位应完善内部图纸校核、审查、审批制度,关键部位、关键工序需安排多层次校核审查,确保设计成果的正确性、合理性及安全性,保证图纸可以指导工程施工的进行。设计前期各专业设计人员应共同参与探讨、研究方案设计及定案工作,为施工图的设计工作做好技术准备。设计作业中应加强设计人员之间的配合协调工作,建立良好的沟通渠道和方式,并统一提供设计人员所需的原始资料,避免因专业之间的漏洞、错误、资料缺失等原因给施工带来不良的影响。制定并落实质量责任制,按质量考核管理办法进行考核,通过奖惩方式提高设计人员的积极性及质量意识,避免设计人员之间出现相互推责、推诿现象。设计人员应经常前往施工现场了解相关施工工艺流程,虚心听取相关建议和意见,将设计理论与施工现状相结合,提升自身的设计技能和设计质量,使设计图纸更具有可操作性,避免因设计变更造成的工期延误及施工成本增加。
大中型泵站的工期较长、工艺复杂、图纸较多,即使设计力量雄厚的设计单位也难以保证设计图纸不出现不合理的情况。为了弥补设计图纸其他设计环节不合理给施工过程造成的不良影响,设计单位除了按时提供设计图纸外,还应根据现场施工进度情况合理派驻专业设计代表,并授予一定答疑和解决问题的权力,避免在施工中因设计或技术问题沟通不及时或者处理问题环节过于繁琐而影响施工,延误施工总进度。
综上所述,施工图设计对大中型泵站工程的施工质量、成本、进度及整个工程的效益都会产生不可忽视的影响,保证施工图设计的进度、质量,是提高施工进度及整个工程质量、进度,降低成本的关键。我们应解放思想,转变观念,不能一味地单从某一参建方寻找原因,应全面分析每一个问题并查找其根源所在,全面且有效地将问题处理在萌芽状态,并从整体上进行改进和掌控,从而保障整个工程项目的目标得以实现。施工图设计作为实施阶段的关键环节,我们应高度重视它在水利工程建设中所发挥的指导性作用,并将设计成果与工艺、造价、施工及相关技术标准等相互融合,使工程实体发挥最大的经济效益,这才是作为施工图设计的价值体现。