張明波 王 鐵
(中交第一公路勘察設計研究院有限公司,陜西西安 710075)
海外英語區公路勘察設計流程與深度探析
張明波 王 鐵
(中交第一公路勘察設計研究院有限公司,陜西西安 710075)
以烏干達機場高速公路項目勘察設計為例,對該類項目的設計階段進行了劃分,詳細介紹了可行性研究、概念設計、初步設計、詳細設計、施工圖設計各階段的工作重點與設計深度,以確保設計與施工質量。
勘察設計,海外項目,階段劃分
烏干達機場高速公路項目位于烏干達南部,是連接烏干達首都坎帕拉市至恩德培國際機場之間的快速通道,同時也是坎帕拉市環城路的重要組成部分。該項目是烏干達國家建設的首條高速公路,其設計和施工都采用中國公路工程技術標準。
該項目從項目策劃立項開始,經歷了工程可行性研究、概念設計、初步設計、詳細設計等過程,并最終進行施工圖設計。盡管項目勘察設計過程中存在有一定的政治因素,并且設計主要采用的是中國規范,與非洲英語地區其他大型項目的勘察設計在流程和深度上存在一定的差異,但該項目是“設計咨詢+施工總承包模式”下的全過程勘察設計,在海外英語區項目中具有很強的代表性。項目設計流程的安排、各階段設計深度的要求以及勘察設計方法,對國內勘察設計咨詢服務在境外開展類似工作具有借鑒意義。
設計階段的劃分主要與項目規模和復雜程度、項目建設標準、項目資金來源、項目建設模式等密切相關。綜合歸納各種項目的勘察設計過程,其設計階段的劃分、設計流程的安排基本都在以下5個階段內,復雜的項目設計流程相對多,每個階段都需要完成;簡易的項目設計流程相對少,一般執行2個~3個階段。
1)Feasibility Study:可行性研究階段。2)Conceptual Design:概念設計階段。3)Preliminary Design:初步設計階段。4)Detailed Design:詳細設計階段。5)Shop Drawing Design:施工圖設計階段。
這五個階段的劃分,基本可以涵蓋一個項目從策劃到建設過程所有的勘察設計工作。具體到每個項目,由于背景存在差異,設計階段的選擇和設計深度要求將會有所不同。對于常規的“建造合同條件”或“施工圖設計+施工總承包合同條件”類型的項目,項目的勘察設計將主要分為兩大階段:1)由業主委托進行的項目前期勘察設計階段。業主委托完成的設計流程由于資金或時間原因相對的簡化,一般包含1個~2個階段,從可行性研究直接到詳細初步設計,甚至有的項目將這兩階段合二為一。2)由承包商完成項目后續的勘察設計工作,如果是承包商主導完成的施工圖設計時,也可能會因為前期設計深度不夠,或者項目發生設計標準和建設資金等方面的重大變化,承包商的設計工作也會向初步設計、詳細設計進行延伸。
對于“設計咨詢+施工總承包合同條件”項目,項目全過程的勘察設計咨詢服務全部由總承包商承擔。由于項目運作和合同談判的需要,以上5個階段的工作基本上都會涉及到,這五個階段的工作與項目的商務運作和合同的執行密不可分??尚行匝芯抗ぷ魇琼椖苛㈨椀男枰?,概念設計是項目合同談判的需要,簡明初步設計是項目合同生效得到業主批復的需要,詳細初步設計是保障承包商利益的需要,施工圖設計工作是執行項目建設的需要。每個階段的設計目的和工作重點、深度受各種因素的影響,差異較大。
項目立項和項目策劃之初,項目業主的建設目標往往非常的宏觀??尚行匝芯抗ぷ魇琼椖康牡谝徊?,需要著重解決建設標準、路線走廊和工程投資等問題,并滿足項目業主和資金提供方項目立項的需要。該階段工作同國內標準中的工程可行性研究工作類似,但多數項目的可行性研究工作都要比國內同等項目的工作深度要深,主要是以完成專業技術報告為主進行的。此階段需要完成以下多方面的工作,并主要完成可行性研究,環境評估,交通量研究等報告。
1)了解業主建設總目標和意圖。2)調查項目區域內的交通情況。3)收集或提出項目區域路網規劃。4)交通模型研究與交通量初步預測。5)初步確定項目建設標準。6)環境與社會影響評估。7)通過現場考察、初步確定路線走廊。8)明確重點工程的建設方案。9)研究論證備選走廊的技術方案及社會經濟狀況。10)初步估算項目總費用,投資模式建議。
可行性研究是項目啟動之初最為重要的工作,要求進行多方案研究比較,擇優推薦最佳方案,并與業主主管部門及項目相關部門就重要技術問題和工程投資方案進行討論研究,并最終達成一致意見。該階段的工作成效直接影響整個項目的成敗,項目的建設標準、路線走廊、投資模式需要等到項目獲益方、資金提供方的充分認可,才能避免后期勘察設計工作走彎路。
概念設計是大多數“設計+施工總承包”項目都需要經歷的過程,也可叫方案設計,但同國內的概念設計或方案設計存在很大的差異。
該階段在項目整個設計流程中的位置較為特殊,是項目進行總承包合同談判的需要。設計由承包商主導完成,需要充分體現承包商利益,是承包商對項目的理解與建議,是承包商對前面設計的復核或優化。其在整個項目的設計流程中位置,不同的項目可能不同。對于業主已委托完成了可行性研究和初步設計的項目,該項工作將位于初步設計之后,根據承包商同業主之間的約定,在項目的設計標準、工程投資等方案發生重大改變時,開展概念設計工作,并細化原設計標準和建設方案,確定工程范圍。
需要進行的主要工作有:
1)分析復核可行性研究報告和前期設計文件。2)細化項目設計標準和建設方案。3)分析項目業主需求。4)明確項目建設范圍和所包含每個工程的細節。5)完成合同談判的需要《承包商建設》文件。6)估算項目建設成本。
概念設計文件也就是承包商建議文件,將作為項目合同的一部分,提交項目業主進行審批,參與審批的部門同可行性研究報告類似,由業主的公路規劃部門、合約部門、建設等部門的工程師組成工程師團隊審查,并報國家工程部、財政、司法、議會等部門審批通過。由于該項目的工作成果將包含在“設計+施工總承包”合同中,完善的無紕漏方案設計將有效的避免技術合同上的漏洞,減少承包商的風險。
初步設計工作是項目設計流程中最重要的組成部分,不僅僅是項目建設的需要,同時也是業主項目商務及合同的需要。對于烏干達機場高速項目,還是項目總承包合同生效的需要,更是確定最終的合同總價和詳細建設方案的需要。
這個階段的工作等同于國內的初步設計,但設計的側重點和文件表達方式不盡相同。此階段是項目設計的關鍵階段,交通量、技術標準、路線方案、主要結構物以及沿線設施等所有技術方案均在該階段確定。設計文件反映的內容多,收集基礎資料需要齊全,提交的專業報告需要非常全面。
初步設計階段需要完成的主要工作內容有:
1)完成項目控制測量和地形測量工作,提交測量報告。2)完成項目初步地質勘探工作,提交初步地勘報告。3)完成水文調查和水文水力分析,提交初步水文報告。4)完成項目建設材料調查,提交初步土壤和材料報告。5)完成項目總體設計和標準論證,提交初步幾何設計報告。6)完成項目結構物設計標準論證,提交初步結構物標準報告。7)完成項目結構物建設方案研究,提交初步結構物選型報告。8)完成項目交通量研究及路面結構選擇,提交初步路面報告。9)完成項目所有建設項的方案設計,提交初步設計文件。10)完成項目工程量清單及其單價分析,確定項目建設的總價。
進入初步設計階段后項目的專業性和復雜性更強,業主一般聘用在當地有工作經驗的歐洲設計咨詢公司作為業主顧問,由業主管理部門及業主的顧問公司共同完成初步設計的審查工作。項目的每個技術方案經業主、業主顧問、承包商充分溝通確認后,初步設計審查完成的意見和方案的變更將以會議紀要的形式,作為合同最重要的組成部分,包含在總承包合同中,是項目后期勘察設計的最高指令。
詳細設計是項目轉入執行階段并進行施工之前,落實項目建設方案的設計階段。總承包項目在進行施工圖設計之前,都需要完成項目的詳細設計,是對項目初步設計的細化,是對項目初步設計方案的優化,是對項目初步設計的符合性設計,是作為總承包商利益體現的主要設計流程。
該階段工作有別于國內的初步設計和施工圖設計工作,較國內初步設計更具體,基本達到國內施工圖設計深度要求。需要完成的主要工作內容有:
1)優化總體設計方案。2)細化建設方案,提高設計的可施工性。3)根據征地拆遷、項目施工需要,調整并確定最終路線平縱面方案,提交幾何設計報告。4)進行詳細地質勘探,并提交地勘報告。5)補充水文調查和細化水文水力分析,確定排水系統方案,提交水文報告。6)確定結構物位置尺寸結構。
設計施工總承包項目從“設計”上獲取利益,主要通過兩個途徑,即總體設計方案優化和提高設計的可施工性。總體設計方案的優化需要在詳細設計階段落實,是承包商利益的體現,但需要為優化設計提供詳細資料、理論、規范等方面的支撐和解釋,并得到業主和監理的批復。文件的審批流程、質量控制與前面的設計階段也發生了很大的變化,主要由設計方的內部質量控制、承包商質量控制和承包商設計顧問審查、監理工程師審批和業主最終批復等多個環節組成,是項目勘察設計中質量要求最高、文件審查最嚴的階段。
施工圖設計階段的工作與國內設計有較大差異,由于項目建設管理模式不同,大多數施工圖的設計都由承包商完成。這里的施工圖設計與施工現場結合更緊密,設計需要隨著施工的組織計劃,動態的分階段、分專業逐步完成,直至工程結束。文件組成要求“可閱讀性”強,具體細致,每個技術方案、設計細節,必須要有詳盡的勘察、地質、水文等基礎資料的支持,需要進行詳細的設計計算并提供完整的計算書,設計的內容往往比國內的要求要細致一些。
根據項目不同,項目主要的工程單元劃分大致如下,并要求與專業技術報告基本對應。
1)幾何設計部分,包括路線平縱面、橫斷面、超高加寬、交叉工程等;2)路基工程,包含土方、防護等所有細節;3)排水工程,包含每個排水單元中所有排水設施的設計,含排水構筑物;4)結構物設計,項目工程范圍內的所有中、大型結構物的設計;5)線外工程,指主線建設范圍外的改路、改河等工程的設計;6)路面工程,不同路面結構的細部設計;7)附屬設施,包括安全設施、收費系統、照明、房建等工程的細部設計。
這里的施工圖設計與國內設計的差異主要體現在兩點:1)執行動態設計,設計更符合現場情況;2)更強調設計的可施工性,通過施工知識和經驗與設計的緊密結合,通過優化設計方案使得施工更加容易,有效降低建設成本,提高施工效率,減少施工作業時間。
施工圖設計中需要進行動態設計的主要有地基處理、排水、結構物、邊坡等工程。隨著施工的推進,細化地基處理方案、調整結構物基礎、增減排水構造物、地下水處理,以及根據施工組織計劃的變動,調整道路建筑材料的使用、結構現澆預制的選定等等,都是動態設計需要考慮的內容。設計的可施工性是承包商和施工分包商非常關注的點,是施工圖設計階段需要重點解決的問題。提高設計的可施工性主要需要考慮以下問題:1)根據承包商的施工能力,確定設計方案;2)在設備投入和建設方案之間尋求平衡;3)根據土方各分項單價調整路線的平縱面設計和土方調配方案;4)根據施工組織計劃開展設計單元劃分和文件提交順序; 5)根據承包商項目管理投入,選擇結構物施工方案;6)選定相對簡易而且成熟可靠的施工技術;7)結合施工組織場地需求,進行設計方案調整。
施工圖文件的審查主要由項目監理工程師完成,根據施工計劃和監理審批文件的時間要求,提前分路段、分專業將要施工的工程單元的施工圖文件提交給監理進行審查,滿足合同、規范要求并符合詳細設計階段方案的施工圖審批較快,否則較慢。監理審批完成后,報業主進行最終批復,通常業主最終批復的是竣工圖文件,監理所有的批復僅是中間批復。
通過參與烏干達機場高速公路全過程的勘察設計,和對相類似項目勘察設計流程的了解,初步掌握了海外英語區公路勘察設計階段劃分、設計質量控制流程、設計文件組成、施工圖的設計特點??偟捏w會是在海外英語地區開展勘察設計工作,需要非常重視基礎資料的收集和分析,需要嚴格執行項目的合同要求和規范要求,需要很強的專業技術報告的編寫能力,需要加強勘察設計理論和基礎計算方面的能力,更需要“嚴謹、務實、細致”的設計精神,才能確保設計和施工質量。本文供國內廣大公路建設同行們參考,希望對大家在開展類似項目的勘察設計時,把握每個階段的設計目的和重點、有效有序的開展勘察設計工作、了解所需要完成的工作在整個項目過程中的定位,并提供準確的設計咨詢服務,規避勘察設計風險等方面有所幫助。
The process and depth analysis on highway survey and design of English overseas area
ZHANG Ming-boWANG Tie
(CCCC First Survey and Design Institute Limited Company,Xi’an 710075,China)
Taking the survey and design of highway project in Uganda airport as an example,the paper divided the design phase of these project,introduced in detail the work key points and design depth of feasibility study,concept design,preliminary design,detailed design,construction drawing design each stage,to ensure the design and construction quality.
survey and design,overseas project,stage division
U412
A
10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2013.10.046
1009-6825(2013)10-0136-03
2013-01-28
張明波(1980-),男,工程師; 王 鐵(1979-),男,工程師