EPC模式下装配式钢结构建筑建造过程影响因素与对策研究

陈 兵，李 强，张丰川，魏宏亮，李柏生

(1.甘肃天水绿色装配式建筑产业发展有限公司，甘肃 天水 741099；2.甘肃建投科技研发有限公司，甘肃 兰州 730050)

0 引言

装配式建筑是新型建筑工业化的主要代表[1]，其中钢结构建筑更是具有天然的预制和装配特点，更适合工业化建造的发展之路[2]。大力发展装配式建筑是我国建筑行业实现节能减排，助力“双碳”战略目标实现的重要举措。与传统现浇建筑相比，装配式建筑的复杂性和特殊性对其项目建造管理方式具有一定要求。相关研究表明[3-5]EPC工程总承包模式优点众多，与装配式建筑的建设特点融合性强，更适合于装配式建筑，而发展设计、采购、施工一体化(EPC)工程总承包模式也正是住建部采用“一体两翼”方针，推动装配式建筑发展的其中“一翼”。

随着我国装配式建筑项目的逐渐增多，采用EPC工程总承包模式承揽装配式建筑项目已成为未来的发展趋势，但现阶段我国真正采用EPC总承包模式建设的装配式钢结构建筑项目并不多，缺少成熟的借鉴经验。为更好发挥EPC工程总承包模式的管理作用，提高装配式钢结构建筑的建造效率，避免资源和能源浪费，本文结合已有文献研究，在归纳总结装配式钢结构建筑项目管理现状及EPC工程总承包模式应用于该类项目优势的基础上，从工程总承包方角度出发，立足EPC工程总承包模式的设计策划、采购生产、施工3个主要阶段，对可能影响装配式钢结构建筑项目建造过程的影响因素进行了分析，并综合提出了具体的应对策略。通过研究以期为相关企业细化EPC工程总承包项目管控策划提供参考，有效规避项目建造过程中的问题，推动项目顺利建设。

1 项目管理现状及应用优势

1.1 装配式钢结构建筑项目管理现状

我国装配式建筑发展相较于美国、日本等国家起步较晚。2016年，我国开始大力发展装配式建筑，国务院办公厅《关于大力发展装配式建筑的指导意见》(国办发[2016]71号)明确指出了未来10年装配式建筑的发展方向与目标。2020年，我国新开工装配式建筑已达6.3亿m2，占新建建筑面积的比例约为20.5%(见图1)，其中装配式钢结构建筑1.9亿m2(装配式钢结构住宅达1 206万m2)，装配式钢结构集成模块建筑得到了快速推广[6]。

图1 2020年全国新建装配式建筑面积占比情况

虽然我国装配式建筑发展取得了一定成就，但总体而言还处于发展阶段，现阶段装配式钢结构建筑项目管理也还存在许多问题与挑战。如项目管理思维转变难度大，现有管理体制不完善，缺乏成熟的技术、经验，专业技术人员不足；现场施工受构件供应商供应能力、机械设备吊装能力、构件拆分情况等多项条件限制；图纸深化设计工作不足；统筹协调管理难度大；受上述问题综合影响，项目成本、进度控制难度大，效益不明显。

1.2 EPC工程总承包模式应用优势

EPC工程总承包模式是推进我国装配式建筑发展的重要措施，在该模式下建设方可将项目建设内容、费用、需求等以《建设项目工程总承包合同》形式与工程总承包单位进行确立，工程总承包方根据相应目标总体协调推进从设计、施工到交付的各项工作，EPC模式下装配式建筑项目参与方关系如图2所示。

图2 EPC工程总承包模式下项目参与方关系图

工程总承包方是EPC模式下项目建造的主体，根据住建部发布的相关文件要求“工程总承包单位应当同时具有与工程规模相适应的工程设计资质和施工资质，或者由具有相应资质的设计单位和施工单位组成联合体”[7]，因此，作为工程总承包方应至少承担设计和施工两部分任务。在项目实施过程中，工程总承包方的主体既可以是施工方也可以是设计方，工程总承包方可依法进行项目分包，但总体项目建造过程由工程总承包方负责统筹协调管理。

采用EPC工程总承包模式建设装配式钢结构建筑项目主要有以下优势：①有利于项目统筹管理，实现各个环节的有效衔接，提高管理效益。②有利于全面提高项目建造效率，缩短工程工期，降低建造成本。③有利于激发总承包方的管控和优化意识，最大限度地实现资源优化配置，节省资源能源。④有利于总承包方实现技术创新与应用，提升企业核心竞争力。⑤有利于总承包方承揽更大规模的建设项目，赢得更高的利润。⑥有利于降低建设方项目管理压力及后期索赔风险。

以中建八局承揽建设的敦煌文博会系列场馆项目为例，该项目总建筑面积26.8万m2，项目工程仅有240天，总承包单位采用“装配式建造+EPC工程总承包”管理模式，应用了多项新技术，将原本需要4年的建设工期压缩至8个月，并实现项目成本节省65%以上、资金成本节省约35%的良好成效，较好地体现了装配式建筑与EPC工程总承包模式相结合的优势[8]。

2 EPC模式下装配式钢结构建筑建造过程的影响因素

从工程总承包方视角出发，EPC模式下装配式钢结构建筑建造过程可划分为设计策划阶段、采购生产、施工阶段。各阶段的影响因素可从管理和技术2个方面进行分析，每个阶段的每个因素会对项目目标的实现产生一定的影响，若管控不利，则会引发进度风险、质量风险、成本风险、安全风险等，进而影响项目整体效益。EPC工程总承包模式下装配式钢结构建筑各阶段影响因素及风险如表1所示。

表1 EPC工程总承包模式下装配式钢结构建筑各阶段影响因素及风险

2.1 设计策划阶段

设计策划阶段是EPC模式下装配式建筑项目的主导阶段。设计方案和管理策划贯穿整个项目周期，设计方案的合理性、适用性和经济性直接影响项目成本和后期施工、部品部件生产加工等，而管理策划确定的管理方式与制度也直接关乎整个项目工作运行流程，对于项目管控效率有着直接且重大的影响。

在设计策划阶段，工程总承包方不仅要考虑项目的合同管理、分包商的确定、整体设计、实施方案等，而且要制定项目整个阶段的管理策划，明确具体管理责任制度。工程总承包方应根据建设方的建设要求，统筹设计、采购与施工阶段的资源和能力进行设计方案的综合考量，避免因自身设计与施工、构件生产能力不匹配而导致因设计增加的施工和构件生产难度，在项目过程中反复出现设计变更，从而影响项目进度，造成成本增加。

2.2 采购生产阶段

装配式钢结构建筑的部品部件采购与生产能力制约着项目的实施进度与工程质量。EPC模式下，工程总承包方若在当地已建立相应的生产工厂(一般为地方大型建筑企业)，则可直接选择其自有的生产工厂进行部品部件加工生产，能够较好地确保产品供应和产品质量，且有利于统一调度生产、沟通协调和质量追溯。若通过当地企业进行部品部件采购，则应事先做好当地市场的调研工作，了解当地部品部件加工生产能力和质量，择优选择合作供应商。装配式钢结构建筑不仅涉及到其主体钢结构部品部件的采购生产，与其配套形成整体的外墙板、内墙板、楼承板等也需要同步进行采购和生产，各部品部件间的采购量要相互匹配，实现采购成本的有效控制。

2.3 施工阶段

装配式建筑不同于传统现浇建筑施工方式，施工现场吊装作业多，对构件加工精度要求较高，尤其是装配式钢结构建筑。装配式钢结构建筑涉及的节点连接多采用螺栓连接或者栓焊连接，若构件的加工精度及施工安装精度不能很好地控制，则产生的误差叠加后会导致节点螺栓孔和焊缝错位(见图3)，从而产生严重的质量和安全问题。

图3 某钢结构节点螺栓孔和焊缝错位

工程总承包方在施工阶段对于装配式钢结构建筑项目现场管理及施工方与设计方、供应(生产)方的信息沟通具有重要的统筹联系和衔接作用，工程参与各方信息不能有效对称会导致管理过程脱节，进而引发工程返工、成本增加、推诿扯皮等不良后果。另外，目前我国装配式建筑施工经验还不充足，整体缺乏成熟的施工经验。基于此，切实可靠的技术培训对施工队伍的素质提升就具有重要影响，通过组织学习有关装配式钢结构建筑相关的技术标准及先进做法，建立相应的样板间能够很大程度上提高施工效率，有助于降低各类风险。

3 对策研究

3.1 提高统筹能力，做好全过程策划

EPC模式下装配式建筑项目建造是一个复杂的系统工程，工程总承包方作为项目管理的核心，应做好项目全过程策划，建立健全的管理制度和清晰的组织架构，明确各参与方在各阶段的职能与责任。全面且实用的管理策划有助于提高项目建造效率，发挥装配式建筑优势。项目前期，工程总承包方可针对本项目建设特点，自行或委托专人制定详细的项目实施全过程策划，策划内容可涵盖项目定位、建设目标、组织架构、全过程进度管理、资金管理、信息管理、设计管理、采购(生产)管理、施工管理、分包管理、项目验收、科技创新、风险管控等方面内容。对于其中风险管控部分，可进行项目建造全过程的具体风险细化，并针对重大风险制定相应的管控措施，避免出现重大风险事件，提高项目风险管控能力。

3.2 采用信息化技术，提高信息传递效率

装配式建筑项目建造过程中存在大量信息传递，信息传递的真实性和及时性对于项目执行工作有着很大影响。工程总承包方是项目所有信息汇集与传递的中心，应对项目信息进行统筹管理。工程总承包可通过引入BIM技术，搭建基于BIM的项目信息化平台，建立信息管理制度，为各参与方建立各自的信息登录端口，统筹各参与方信息管理和信息交互。项目建造过程中，各方基于信息管理平台进行线上交流，重要文件、过程资料也按要求上传至平台，各参与方可派专人进行项目信息管理，各参与方及时收发相关信息，确保信息传递的及时性，提高传递效率，有效避免各参与方间信息不对称问题。此外，工程总承包方可引入智慧建造技术，提高相应的决策能力和管理效率。

3.3 应用一体化设计，综合考虑项目效益

设计在EPC模式下装配式建筑项目建造过程中发挥着主导作用，设计方应改变原有传统设计思维，应用一体化集成设计方法进行装配式钢结构建筑设计。EPC项目的效益是各建造阶段的效益总和，需要工程总承包方综合进行考虑。对于工程总承包方而言，各建造阶段对于项目效益都是不可或缺的，降低每个阶段的成本，减少参与方相互之间的不利影响，对于提高项目效益有着重要意义。因此，在方案阶段，工程总承包方应将生产方和施工方纳入进来共同参与设计策划。设计方应考虑生产方和施工方实际情况，以标准化设计为先导，各方协同完成包含深化设计在内的设计任务，并协助相关方制定切实可行的实施技术方案，以提高工程总承包方的整体建造效率及项目效益。

4 结语

发展装配式建筑是建造方式的重大变革，在“双碳”战略目标的助推下，我国装配式建筑将会获得更大的发展空间。通过采用EPC工程总承包模式能够更好地发挥出装配式钢结构建筑的优势，但EPC下项目建造过程的各个阶段也存在着制约建造目标实现的影响因素。工程总承包方作为项目管理的核心，应对项目建造全过程进行管控，通过制定健全的管理制度和清晰的组织架构、采用信息化技术、一体化设计等方法统筹各建造阶段，避免或降低各种不利因素的影响，从而实现项目综合效益最大化，推动装配式建筑发展，实现建筑业转型升级。