設計施工一體化管理探索與創新

■ 付漳湖

建筑行業是我國國民經濟的重要支柱產業，行業的工程設計和建造水平在不斷提高，青藏鐵路、長江三峽大壩、西氣東輸等一大批特大型建設工程，反映出了我國建筑科學技術發展水平。建筑行業內的分工越來越細化，但同時也對各專業環節的整合集成能力的要求越來越高。從用戶需求方的角度，國內外建筑市場的發展表明，工程發包方越來越重視承包商提供綜合服務的能力，EPC（設計—采購—施工總承包）、DB（設計—建造）、交鑰匙模式及BOT（建設—經營—轉讓）、PPP（公共部門與私人企業合作模式）等承包方式在國際上被普遍采用，近年來在我國基礎設施領域也逐漸被采用。但目前我國建筑行業企業對工程項目進行策劃、融資、設計、采購、施工、試運行的一體化運作能力還較為薄弱，對總承包模式的駕馭能力有待提升。

1 項目概況

深圳地鐵5號線是深圳市政府在申辦2011年第26屆世界大學生運動會（簡稱大運會）時向世人承諾的城市軌道交通綜合配套項目。起于前海灣站，止于黃貝嶺站，全長40．001 km，共設車站27座、26個區間、車輛段與停車場各1個、主變電所1座、綜合換乘樞紐3個。

地鐵5號線是當時深圳市一次性投資建設最長的地鐵項目，具有工期緊、任務重、接口多、地質條件復雜、工程技術難度大等特點。為實現既定建設目標，項目采用設計施工總承包的模式建設。項目重難點如下：

（1）要為大運會提供交通服務，工期緊、任務重。為迎接大運會，深圳市政府對全市軌道交通建設作出了決戰部署，制定了必須在2011年6月30日前實現地鐵二期工程全部建成通車的目標。當時規劃的深圳地鐵二期工程包括5條線路，除5號線外，其他線路均已陸續開工，而5號線尚處于初步設計階段，必須保證在不到4年的時間內完成一條約40 km從施工圖設計至開通運營的新建線路，工期壓力大、任務繁重。

（2）工程技術非常復雜，需要科學組織設計施工。深圳地鐵5號線全線地質水文條件復雜，工法繁多，線路覆蓋多個舊城區，地面交通流量大，多處下穿建（構）筑物，地下管線眾多；還有多個綜合換乘樞紐站，設計、施工難度很大，對設計、施工的技術性及施工組織的科學性等均提出很高要求，任何一個環節出現漏洞和脫節，都可能影響5號線甚至其他線路的質量和進度。

（3）工程設計施工接口多、協調工作量大。總承包范圍包含土建、軌道、人防、主變電工程、常規設備和系統設備安裝、裝修等，項目內部各專業間既存在錯綜復雜的設計施工接口，同時與交通疏解、管線改遷等前期工程，電扶梯、屏蔽門等非總承包范圍內的項目，上蓋物業等同步建設工程等各專業間也存在眾多繁雜接口（見圖1），協調工作量大。

2 設計施工一體化管理實踐

根據對EPC和DB項目的統計研究表明，雖然設計工作本身所占勞動力成本和時間成本不高[1]，但對整個工程的成本、投入運營的時間及質量有著巨大影響，主要表現在：（1）一個項目80%的造價在方案設計階段就已經確定下來，后繼的控制只能影響到其余20%的投資[2]；（2）生產率的70%～80%在設計階段決定；（3）40%的質量問題起源于不良設計。同時研究表明：工程變更的成本隨時間推遲呈對數關系上升[3-4]。基于對設計工作重要性和管理特點的認識，以深圳地鐵5號線工程為依托，引入并融合系統工程管理方法、風險管理理論、并行工程（Concurrent Engineering，CE）理論等管理理念和方法，對設計施工一體化管理進行積極的實踐與探索。

2.1 構建設計施工一體化管理與溝通平臺

利用合同和行政管理手段，整合資源，由傳統多個獨立、條塊分割、設計施工分離的“管理中心”集成為一個專業、高效、統一、集中的設計施工管理中心，管理中心與設計、施工上下聯動、及時反饋。同時將傳統管理中參建各方相互交織、低效的管理網絡優化為以總承包單位為節點的溝通平臺，形成“重點突出、分級管理、全面覆蓋、反應迅速”的管控體系；并制定“設計引導，源頭把控，統籌協調，集中管理”的設計施工一體化管理原則，推動工程建設高效開展。

為加強對設計、施工的統一協調管理，成立了設計、施工共同參與的“施工圖設計管理領導小組”，推動施工圖設計管理體系的運轉；成立“安全質量管理委員會”，作為工程安全質量管理工作的核心體系；建立總承包框架內多層次、多角度管控的工期管理體系，形成設計施工齊抓共管、主次分明的全線里程碑工期管理組織結構。在完備一體化管理體系的同時，建立完善了《施工圖設計管理辦法》《設計巡檢管理辦法》《工期預警制度》《物資集中采購制度》《重大突發事件應急預案》等涵蓋工程建設全過程、全要素、多層面的一系列制度，規范了管理行為和流程，保證設計施工一體化的高效運轉。

圖1 深圳地鐵5號線各專業接口示意圖

2.2 制定多層次全覆蓋的設計施工一體化管理策劃

根據全線各項目標具體要求，分析影響5號線管理目標實現的干擾因素，即人為因素、技術因素、地質因素、環境因素、材料和設備因素、機具因素、資金因素、氣候因素等，針對各影響因素，在施工圖設計、物資供應、施工過程等各環節和各層面進行超前策劃、提前處理，將影響工程建設目標的因素降低到最小程度。

一是編制工期總策劃和專項策劃。抓住進度管理主線，編制全線總體施組及工期總策劃，各部門根據全線總策劃制定前期工程計劃、施工圖出圖計劃、物資供應計劃、安全質量保證措施等。組織總體設計院編制施工圖設計詳細計表計劃、各施工標段編制實施性施組。將工程項目的設計、施工進度控制目標按年度、季度、月（或旬）進行分解，明確各項資源投入，協調安排工程建設進度銜接中的各類接口關系，增強工程建設實施的合理性、合作性和預見性，明確5號線工程建設總目標和各階段、各專業關鍵里程碑工期目標要求。在對施工進度總目標進行層層分解后，編制了專業程度高、指導性強的專項策劃，如施工監測大綱、盾構專項策劃、礦山法專項策劃、軌道工程專項策劃等，形成完整的進度控制體系。

二是編制設計施工技術要求。針對施工圖設計，根據設計的不同階段，在每一階段設計工作開始前組織設計、施工對初步設計文件進行預評審，并要求結合現場條件及自身技術水平，將設計方案、施工工法等進行分析研究。總承包單位會同總體設計院對意見梳理統一后，由總體設計院向工點設計院進行技術難點、設計接口、限額設計指標、進度要求等方面的交底。各工點設計院根據交底、總體技術要求、標準圖和通用圖等開展施工圖設計。在施工階段，制定了施工技術控制要點、工程關鍵節點條件驗收管理辦法等技術文件。各項技術文件的制定和舉措確保了設計、施工過程有序可控。

三是制定工程質量和創優規劃。結合深圳地鐵5號線工程的實際情況，總承包單位成立創優專門組織機構，明確參建各方創優職責，制定《工程建設創優規劃》，秉承“開工必優、全面創優、一次成優”的創優原則，確立創優總目標：創國家優質工程“銀獎”以上，爭創“魯班獎”，同時明確設計、科研課題、工法、QC成果等支持性目標，并將目標層層分解，為工程創優奠定了基礎。

2.3 開辟以“無縫對接”為目標的一體化管理新途徑

針對5號線總承包專業接口多、參與單位多、技術難度大等特點，采取有力措施，消除管理“短板”，發揮設計、施工的互補優勢，通過一體化管理，實現項目全過程各主要節點的“無縫對接”。

一是初步設計與施工圖設計的“無縫對接”。繼續沿用參與初步設計的單位進行施工圖設計，保證設計思路、技術特點和人員的延續，減少初步設計與施工圖設計的交接環節，有效保證設計質量，節約設計工期。

二是設計與施工的“無縫對接”。在設計階段組織施工單位及早介入設計方案、施工工法、施工圖審查等過程，做到設計方案與現場地質、周邊環境相匹配，同時充分考慮設計方案與施工水平、施工條件、資源配置等相匹配；施工階段組織設計人員加強現場服務，根據邊界條件變化，及時參與現場問題解決，做到信息化施工。實現設計施工早對接、緊密對接、全過程對接。

三是土建、鋪軌、設備安裝和裝修工程的“無縫對接”。中鐵南方投資集團有限公司利用有力的資源調配能力和現場生產組織和協調能力，車站內工序間做到分步移交，同時提前了設備安裝工程的介入時間，預留預埋超前統籌設計，避免了相互交叉作業干擾，既提高了工效，又降低了工程成本。

2.4 搭建設計施工一體化管理支撐體系

總承包單位作為生產任務的總集成中心，在項目建設過程中對設計、施工資源集中統籌管理，有效優化資源配置、靈活調配生產要素，搭建了以設計、施工、資源供應為支柱的一體化管理支撐體系。

一是以設計為主導。設計作為影響工程造價、工程進度、質量和安全控制的源頭，在工程建設目標控制中發揮著主導作用。通過采取限額設計、優化設計、設計巡檢與考核獎懲等手段，激發調動設計的積極性；同時組織施工單位配合設計院，使設計方案與一些先進的施工技術、施工工藝和施工方法結合起來，保證設計方案更合理，更具針對性，減少后期變更，做到工程質量、安全和投資的源頭控制。

二是施工抓落實。針對全線不同工點的水文地質、環境和工程條件，選擇與工程特點、難點相適應的施工隊伍進行標段和施工任務劃分。設計階段，組織各標段發揮技術優勢，提前介入設計；施工階段，以5號線整體為著眼點，通過工期預警、勞動競賽、樣板引路等辦法，采用信息化施工、科技創新等手段，確保工程進度、質量、安全和效益等目標的落實和實現。

三是資源集中管控。對盾構機、槽壁機、鋼支撐等重要資源進行全線調配，以提高資源利用率；對大宗材料（如鋼材、防水材料、混凝土、水泥、管片等）采取集中采購模式，節約成本，保障物資及時到位；加強對項目資金的集中調度和監管，提高了資金流動性，為施工生產解決后顧之憂；通過鞏固并擴大與金融機構的合作，取得銀行授信額度，確保了資金需求；通過創新融資手段，有效控制融資節奏與融資期限，充分利用自有資金，不僅節約了大量融資成本，也保證了生產施工的有序進行。

2.5 多措并舉推動設計施工一體化管理高效運行

5號線設計施工一體化管理始終堅持以“確保安全、質量、環保，和諧推進工程建設”為中心，在管理中，重源頭（方案），抓落實，通過檢查、考核、獎罰，合同手段和行政手段并用，推動一體化管理高效運行。

一是方案評審與優化。設計方案和施組方案控制是實現源頭控制、預防控制的關鍵，是從技術上保證工程安全、質量、進度等各方面有序推進的基礎，為此，對全線的設計和施組方案進行分類分級。對全線重大、共性的方案組織專家會議進行審查，對設計方案進行優化，以有效控制投資、安全風險等。施工過程中，根據現場出現的新情況、新問題，及時組織對設計、施工方案進行調整，以滿足施工需要。

二是計劃與落實。根據工程總籌劃、里程碑工期要求、工期關鍵控制點和合理設計周期，在總體上遵循先前期、后勘察設計、再施工的前提下，分別制定全線各工點前期工程實施計劃、施工圖設計計劃、工程質量和安全控制目標等。實施過程中，組織施工單位配合業主和政府部門強力推進前期工程；組織施工單位密切配合設計，靈活采取“方案穩定一段、詳勘開展一段、施工圖完成一段”的做法，及時提供施工圖；同時通過各級協調會、專題會和溝通平臺，及時解決出現的問題，確保各項計劃的實現。

三是檢查與考核。建立突出重點、相互制約、協調統一的激勵與約束機制，設立獎勵基金，通過檢查評比與獎罰，充分調動各參建設計、施工單位的積極性與主觀能動性，促進項目進度與安全、質量協調發展。根據分解的關鍵里程碑工期、關鍵線路節點工期對各施工單位關鍵里程碑工期進行獎罰考核，形成重大合同履約考核和重點節點A/B類里程碑考核、專項考核等多層次工期考核體系。按照“三個結合”，即內部與外部檢查相結合、日常考核與季度檢查相結合、前后優差與獎罰配套相結合的檢查方式，對現場安全、質量、文明施工進行檢查考核。對設計單位采取不定期設計巡檢和季度考核的方式，進行設計進度、質量等的評比。

四是合同管理與行政手段。工程開始前，對設計、施工單位主要管理、技術人員資格和資源投入情況進行專項履約檢查；并在建設過程中定期進行履約檢查，確保其履約能力與工程任務相匹配。建設過程中，各單位安全、質量、進度管理等方面出現部分偏差的，完全按合同嚴肅履行。在合同管理的基礎上，充分發揮行政管理優勢。在地鐵5號線建設中，多次在施工現場召開全線生產計劃會，要求各參建單位領導參會，統一思想、提高認識，促使參建單位對地鐵5號線多關注、多幫扶，快速推進項目建設；對個別出現重大履約風險因素的，及時約談參建單位領導，要求派駐現場工作組予以重點幫扶；同時建立重難點項目領導掛牌督辦制度，并成立幫扶小組進行重點幫扶，及時消除短板，最大程度滿足整體建設的要求。

3 設計施工一體化管理成效

深圳地鐵5號線自2007年12月21日正式開工建設，至2011年6月22日正式開通試運營，僅用3年半時間，在軌道交通建設領域創造了新的“深圳速度”，被深圳市政府譽為深圳市軌道交通二期建設中“開工最晚，建設最快”的線路；同時工程實體質量優良，全線榮獲2010年度深圳市優質結構工程獎。全面體現了投資節約、工期可控、工程優質、施工安全、運作廉潔等優勢，取得了顯著的社會和經濟效益。

（1）工程建設進度顯著加快。深圳地鐵5號線土建施工工期約26個月，軌道工程約6個月，較我國已完成和同期建設的其他地鐵線路工期提前6個月以上。深圳地鐵5號線與部分線路工程對比見表1[5]。

（2）工程投資有效降低。在以初步設計為依據招標、工期緊張的背景下，中鐵南方投資集團有限公司把設計、施工有機組織在一起，進行整體統籌安排，充分調動設計施工能動性，系統優化設計方案，有效降低工程投資，在前期工程和設計變更方面節約投資約4．7億元，約占總承包項目總投資的4．2%。

（3）社會效益顯著。深圳地鐵5號線優質、如期開通運營，兌現了深圳市政府向世人的承諾，保障了第26屆大運會的順利召開。5號線的建成進一步完善了深圳市的交通網絡，并將為加速深圳特區的一體化進程、提升廣大市民的幸福指數發揮重大作用。

表1 深圳地鐵5號線與部分線路工程對比

4 結束語

深圳地鐵5號線是深圳市一次性投資建設最長的地鐵項目，采用設計施工總承包的建設模式。為適應工程設計任務重、設計周期短、設計接口多、協調工作量大等特點，總承包單位在設計施工一體化管理的各環節開展了卓有成效的創新和實踐。通過對深圳地鐵5號線建設模式的實踐與探索，表明設計施工一體化能充分調動承辦方的主動性和積極性，將項目管理通盤考慮，使建設過程更為系統化、科學化、合理化，實現了設計施工零對接，確保了項目工期、安全、質量和投資受控，實現了社會效益、經濟效益和生態效益的統一。深圳地鐵5號線設計施工一體化管理創新可為其他建設項目提供有效借鑒。