水電工程EPC模式下地質專業質量管理探討

羅　宇，原先凡

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川 成都　610072)

?

水電工程EPC模式下地質專業質量管理探討

羅宇，原先凡

(中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川 成都610072)

EPC(工程總承包)是國際通行的工程項目組織實施方式。近些年來，國家根據試點情況大力倡導推行EPC，以設計為龍頭的EPC業務在工程建設各行業、各勘測設計企業得到廣泛推廣。EPC中,設計是工程采購和施工基礎，設計工作的好壞對工程質量和費用以及進度起著決定性作用，設計管理的成功與否在一定程度上決定了EPC項目的成敗，而地質專業作為設計中最基礎的部分，其服務質量的好壞將直接影響設計的成敗。在玉瓦總承包項目建設中，工程地質專業就自身的管理模式進行了創新優化，取得了一定成績，特以此為例就EPC模式下地質專業的質量管理進行探討。

EPC；質量管理；精細化設計；動態設計

1　項目概況

玉瓦水電站位于四川省九寨溝縣白水江流域一級支流黑河上游，屬黑河～白水江水電規劃一庫七級方案中的第二梯級引水式電站，裝機容量49 MW。首部樞紐建筑由重力壩、泄洪閘、沖沙閘和取水口組成，庫容量13.24萬m3，最大閘高14.5 m；引水線路全長約14.121 km，占總投資的61%，且為關鍵線路工期，隧洞主要斷面型式為城門洞形，開挖斷面高5.1～5.8 m，寬4.2～5.1 m；廠房樞紐由調壓室、壓力管道和地面廠房組成。

總承包項目部對玉瓦水電站的投資和工期提出“雙控目標”。引水線路就是工程成敗的關鍵。地質條件的把控、隧洞超前地質預報的準確性將直接影響工程的投資和工期，以及工程安全。

2　找準關鍵問題，抓住工作重點

2.1工程難點

(1)玉瓦水電站項目的工期、投資、質量、環保、安全等都提出了明確的管控目標。其中投資和工期控制是玉瓦水電站工程成敗的關鍵；

(2)設計工程量控制和設計優化是貫穿整個技施設計階段，各項設計產品均要求開展精細化、動態化設計與投資控制。地質專業必須及時提交大量可靠準確的地質信息；

(3)引水隧洞長，地質條件復雜，預測預報風險大，超挖超填超灌及施工期臨時支護工程量的控制難度大，這些對地質設代工作提出要求高；

(4)引水隧洞關鍵線路問題突出，能否按時順利貫通，將直接影響工程工期。要求地質超前預報準確性高。

2.2工作重點

2.2.1首部樞紐和廠房樞紐

閘壩與地面廠房均在覆蓋層上修建，工程地質條件相對簡單，工作重點需要抓?。?/p>

(1)基礎持力層性狀的復核；

(2)基坑滲透特征及與原預測對比；

(3)基坑邊坡的穩定情況；

(4)閘壩基坑基覆界線的變化及所揭露出巖體特征。

2.2.2引水隧洞

引水隧洞長，地質條件復雜，不確定因素多，工作重點需抓住：

(1)找準影響圍巖分類的關鍵因素，針對小工程隧洞施工特點，建立合規、可行、便捷的現場圍巖初步評價標準；

(2)作好地質超前預測預報工作；

(3)對施工中出現重大不良地質條件進行快速、有效的地質調查與預測和較為可行的地質建議；

(4)引水隧洞洞軸線與巖層走向交角小、巖層陡傾，邊墻巖層的松弛、片幫、折斷等不良地質洞段需明確劃分，嚴格控制臨時支護工程量。

3　加強質量管理，提高產品質量

3.1建立完善管理制度和標準，規范工作作業行為

(1)了解學習相關法律法規；

(2)熟悉了解規程規范；

(3)學習院、處設代工作要求、工作流程；

(4)編制《隧洞編錄卡制度》；

(5)編制《現場校核制度》；

(6)嚴格執行處生產管理流程；

(7)細化圍巖分類標準；

(8)編制《現場交接班制度》。

3.2明確崗位職責

能否高質量圓滿完成該工程的施工地質任務，技術是關鍵，管理是基礎，充分調動每一位工程技術人員的積極性是項目工作管理的重點。在設計項目部成立后，我院地質專業在人員管理方面實行集中統一管理，設立了項目負責人、標段負責人和設代人員三個崗位，并明確相關崗位職責。在技施過程中，各崗位人員嚴格按照各自崗位職責完成相應工作，履行相關的義務和責任。

3.3生產過程管理

在生產過程中根據現場實際情況建立完善相應的管控制度，制定相應表格。過程中嚴格按要求執行，實時改進更新，保證制度的可實施性。

玉瓦電站生產過程文件主要有：現場地質編錄、驗收記錄、設代日志和工作交接單等。地質編錄和校核嚴格按照《隧洞編錄卡制度》和《現場校核制度》要求進行，現場編錄必須攜帶編錄卡，避免記錄本現場記錄不全和謄錄過程中信息的遺失，保證了編錄資料的完整性；編錄現場一人描述，一人記錄，編錄完成后現場校核，保證了原始地質資料的可靠性。同時，特殊地質洞段除了普通隧洞地質編錄外，還增加了“特殊地質洞段地質追蹤編錄卡”。工作日志必須記錄完整。設計人員工作交接必須按照《現場交接班制度》進行現場書面交接，避免了資料遺失和現場工作脫節等情況發生。

為保證以上制度切實有效落實，由項目負責人監督，地質處專業總工定期校核檢查。

3.4產品管理

目前，玉瓦水電站出處產品主要有：地質預報、地質簡報、特殊工程部位地質說明等。在影響工程質量、進度、成本方面的關鍵產品，設立專門研究小組，制定產品完成方案，保證關鍵產品的質量。除此之外，所有產品均要求地質處專業總工審查，審查合格后，才按照處產品管理辦法完成相應流程，提交出處。

3.4.1地質超前預報

玉瓦水電站引水隧洞是施工關鍵，隧洞地質超前預報和圍巖劃分將直接影響工程。在采用《水利水電圍巖工程地質分類方法》進行圍巖分類過程中發現，現場進行圍巖劃分取值時,巖石強度評分取值和巖體完整性系數Kv評分取值因規范區間廣、個人主觀差異大，影響圍巖劃分的準確性。

對此地質專業成立了 “玉瓦QC小組”對此問題專門研究。在玉瓦水電站可研成果及優化設計成果的基礎上，對區內巖性、巖組、巖體結構進行細分，并對巖性、巖組、巖體結構與現場調查錘擊法、洞內成型情況、鉆進情況進行關聯分析。最終制定了統一、符合規范、操作性強的針對玉瓦水電站地質特征的取值初判標準。有效的保證了超前預報和圍巖劃分的準確性。巖石強度取值及巖體完整性Kv取值見表1、2。

3.4.2圍巖復核簡報

圍巖復核由地質專業項目負責人主持工作，已初步劃分圍巖類別的洞段開挖完成后分段進行圍巖復核。復核過程中除對初步圍巖劃分重新校核外，還結合洞段開挖后圍巖穩定情況和不良地質洞段情況的統計結果綜合分析，得到圍巖類別劃分，地質處分管副?？傌撠熜：?。合格后，再由處?？傇俅维F場復核，得到最終的圍巖類別劃分，以此確保圍巖類別劃分的準確性和合理性。

3.4.3特殊工程部位地質說明

在現場設代工作中，地質專業積極關注工程重點部位地質條件的變化情況，對影響工程施工及安全的特殊部位給予地質說明，為施工進度和施工安全提供保障。

4　提高工程服務質量，體現設計在EPC中的龍頭作用

當下，EPC的設計理念已從指導施工逐步向服務施工轉變，設計過程中應充分考慮造價效益、施工條件、施工工藝、設備采購等多種問題精細化設計；在技施階段也應根據現場施工實際情況及時適當的調整設計方案，從而形成一種精細化設計和動態設計的新常態，充分體現設計在EPC中的龍頭作用。玉瓦水電站在精細化設計、動態設計方面的典型實例有：

4.1引水隧洞洞線調整

引水隧洞4號支洞下游掌子面開挖至(引)9+216 m處后受地下水、破碎帶影響，巖體破碎、穩定性差，圍巖類別為Ⅳ、Ⅴ類，每日平均進尺不足1 m，嚴重制約施工進度。地質設代采用“特殊地質洞段地質追蹤編錄卡”詳細記錄該段地質情況。隨著詳盡的編錄資料收集，發現該洞段出露的破碎帶多為順層出露，且未發現尖滅跡象。從已有地質資料來看，無法明確的推測出該段不良地質洞段的影響范圍，地質風險問題突出。為保證工程順利開展，地質設代決定開展專項地質復核工作。為保證專項地質復核工作的順利開展和復核結果的準確性，除本身參與工程建設的地質人員外，還邀請的多位專家現場指導。

表1　巖石強度取值

表2　巖體完整性系數Kv取值

專項地質復核分別開展了對已開挖揭示的地質條件進行分析整理；開展地表調查排除推測的斷層和軟弱巖帶；使用TRT技術做地質超前預報。經過上述工作收集資料，綜合分析得出結論：4號下游主洞圍巖條件變差，主要是巖體單層厚度薄，導致巖石強度降低，抵御構造、地下水影響的能力差，且影響段長大于100 m。對此地質專業向總承包項目部提出了洞軸線調整方案，以最短距離穿過該段薄層區域，進入中厚層區域。

總承包綜合分析施工進度、施工難度、工程投資后，同意調整洞軸線開挖。洞軸線調整開挖后，圍巖類別由Ⅳ、Ⅴ類圍巖，迅速地變為了Ⅲ類圍巖，日平均進尺提高到了每天5 m。洞軸線回調仍采取動態設計方式，根據現場實際情況決定回調位置。

該項措施避開了不良地質段，使開挖進度和項目投資得到明顯優化。經統計，本次洞軸線調整使工程工期縮短5.1個月，工程投資節約186萬元。

4.2壓力管道下平段覆蓋層進洞

壓力管道下平段洞口位置處于覆蓋層位置，原設計是開挖邊坡，出露基巖后再進行洞挖。該設計方案開挖邊坡高約50～60 m，壓力管道安裝完成后出口段還需回填高13 m的砂卵石。由于該邊坡風化卸荷強烈，巖體破碎，若人為切腳形成高陡邊坡，邊坡穩定和施工安全都將存在較大風險，如進行邊坡穩定治理，投資和工期將大大超出預期。

圖1　壓力管道下平段覆蓋層進洞

隨著基坑開挖，壓力管道洞口覆蓋層出露，地質設代發現：壓力管道出口高程覆蓋層為沖積含漂砂卵礫石層，結構較密實，且根據資料推測該位置覆蓋層深度約15～20 m。參考其他工程有在砂卵石層直接進洞的成功事例。建議總承包項目部采用覆蓋層直接進洞的方式，盡量避免大開挖形成高陡邊坡(見圖1)。

實際施工過程中，未開挖擾動廠房后坡，壓力管道出口覆蓋層順利進洞。該措施不僅有效的減小了開挖方量、節約了開挖工期和成本，同時也保證了施工期的安全、降低了后期高邊坡高昂的支護費用。

5　結　　語

在EPC模式備受推崇的今天，作為傳統勘測設計的設計院具有先天的優勢，因為懂設計、會設計，設計院可以根據現場的情況及時對設計方案進行優化調整，以期達到縮短工期、節省開支等目的，這就要求地質專業改變傳統的生產管理模式，提供更加準確、詳細的地質資料。在玉瓦水電站建設過程中，地質專業根據工程總目標，結合工程實際深入剖析項目重點和難點，在傳統管理模式基礎上，牢固樹立服務意識，加強動態設計，更加注重生產過程中的細節管理，逐步從單一、被動的收集整理資料，轉向積極主動的收集基礎地質信息、及時關注地質條件的變化情況、加強超前預報和地質風險分析，并從地質專業的角度給出相應的建議和意見，最大限度地為設計和施工提供幫助。

[1]吳永，任劍波. 基于設計的海外EPC項目實施新理念[J]. 經營方略，2011(24)：148-150.

[2]張建鋒，唐文建. 淺談勘察設計企業開展工程EPC總承包項目[J]. 山西建筑，2009,35(17)：180-182.

[3]賀立強，何學仁. 論設計院轉型EPC總承包模式的項目管理[J]. 中國管理信息化，2014,17(8)：72-74.

2016-03-07

羅宇(1985- )，男，重慶武隆人，助理工程師，從事水利水電工程地質勘察工作。

F284,TV221.1

B

1003-9805(2016)03-0101-04