合理的設計變更對工程施工的影響案列

文/張太磊

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合理的設計變更對工程施工的影響案列

文/張太磊

中國電建集團核電工程有限公司經營管理部

工程施工過程中，設計變更經常發生，雖然在施工階段控制的費用占整個項目造價比例較小，但合理的設計變更對工程造價有著一定影響，且保證質量、安全的同時，對工期會大大縮短。

設計變更；工程；施工

1 工程概況

某核電建設工程項目根據施工圖紙設計要求，1號汽機廠房和循環水泵房基坑上部分別布置了通風隧道、廠房結構基礎等建（構）筑物，因此設計圖紙要求采用C20毛石混凝土進行回填，根據現場負挖情況統計毛石混凝土方量約為20000m3。

2 毛石混凝土回填施工存在的難點及風險

2.1 汽機廠房

（1）基于項目特點，汽機廠房負挖施工完后，基坑深度大，且跨度大，即使廠房布置了三臺塔機，物料運輸依然受嚴重制約，且毛石混凝土回填施工與廠房其他結構部位施工存在交叉。

汽機廠房南、北兩側，基坑深度約24m（其中，根據設計，毛石混凝土回填高度約17m），上口寬度約為50m；東側深度約11米，上口寬度約12米；（詳見圖1-圖4）。因為現場條件制約，在毛石混凝土澆筑前，必須從基坑底標高滿搭腳手架并用腳手架板鋪平投料平臺，采用塔吊將毛石垂直吊運至基坑投料平臺。在毛石混凝土施工時，混凝土邊澆筑，邊采用人工對平臺上的毛石進行拋擲，同時澆筑必須依靠拖泵+布料機進行混凝土布料澆筑。因使用塔吊配合毛石混凝土回填導致汽機廠房其他區域施工存在交叉，對整個廠房施工工期亦有較大影響。

圖1 （汽機廠房北側）

圖2 （汽機廠房南側）

圖3 （汽機廠房南北側靠第一跨）

圖4 （汽機廠房東側）

（2）毛石混凝土回填施工難度大

根據施工圖紙要求，毛石參量為混凝土量的25%，且要求混凝土分層澆筑、毛石分層投擲鋪設，施工過程中必須搭設較高的施工操作平臺（為保證工期，基坑內腳手架無法拆除，需埋在回填的毛石混凝土，形成腳手架立桿報廢），采用人工拋擲毛石，由于施工人員連續作業時間長，體力消耗較大，在操作平臺上拋擲毛石，對施工人員的自身安全存在隱患。

（3）拋擲毛石過程，不利于已施工完部分的成品保護

回填的毛石混凝土與主體側壁結構緊貼，側壁結構鋪貼的防水卷材在人工拋擲毛石過程中可存在破壞風險，對施工質量造成影響較大，不利于成品保護。

（4）采用毛石混凝土回填，其將加大對關鍵路徑工期影響風險

為了保證毛石混凝土回填施工過程中毛石盡量均勻拋擲鋪設，須采取分層施工，分層厚度不宜超過1.5m（若高度超過1.5m，需設置對拉螺栓，一旦設置對拉螺栓，拋擲毛石將破壞模板支設系統），剖面圖詳見5。分層施工，從模板安裝到毛石混凝土施工完，單層施工周期約7天，累計施工周期較長，最深處約需施工11次；另外，毛石混凝土回填施工時還需考慮外側級配碎石回填同時施工，來為毛石混凝土回填施工創造外側工作面，每層毛石混凝土將延長3天回填時間，合計工期時間約為110天。

圖5

2.2 循環水泵房

（1）基坑深度大，且跨度較大

根據圖紙設計要求，循環水泵房A-B跨下及兩端基礎下回填深度約12m，其基坑深度約20m，寬度約40m（施工現場照片詳見圖6-圖7，設計換填高度詳見附圖9-圖10）。毛石運輸布料主要依靠前池側的塔吊進行運輸布料，將對泵房結構施工運輸造成較大交叉影響。

圖6 （循環水泵房基坑西側）

圖7（循環水泵房基坑南側）

圖9 （循環水泵房基坑西側回填剖面圖）

圖10 （循環水泵房基坑南北兩側回填剖面圖）

（2）泵房的毛石混凝土回填施工雖不需支設模板（外側已有混凝土掛網噴涂），但拋擲毛石的過程與汽機廠房四周毛石混凝土回填施工方案相同，對施工質量（主要對結構PE膜隔離層）、成品保護、人員安全、施工工期均存在與汽機廠房四周毛石混凝土回填時同樣的管控風險。

根據上述分析可看出，若現場采用毛石混凝土回填施工，對工程質量、安全及施工工期等均會造成較大影響。

3 施工造價分析

在工程造價方面，經過業主和施工單位對周邊毛石及混凝土供應市場進行了聯合考察，發現若采用C20素混凝土回填，來替換原來圖紙設計的毛石混凝土回填，將會節約較大成本。經過對比分析如下：

根據對比分析，毛石混凝土施工較素混凝土回填價格高，兩者相差378萬元。且在施工安全方面，不再需要搭設堆料平臺，極大減少人員施工強度，并可避免高空墜落及腳手架手拋擲毛石損傷坍塌等安全風險；亦可避免拋擲毛石過程中對混凝土結構、防水卷材或隔離層的成品破壞；尤其在施工進度方面，極大的減少了施工次數，尤其對汽機廠房四周回填，可縮短至2-3次回填即可完成，可縮短工期至少約2個月，減小關鍵路徑工期風險影響。

4 結束語

作為傳統火力發電廠施工過程中，設計變更因機組技術較為成熟并不是特別多；而作為核電建設領域，合理的設計變更相對較多，但因核電建設的特殊性，許多設計變更業主方往往不擅自去更改。隨著自主知識產權越來越被放到更高的位置，對一些合理的設計變更，在滿足質量的情況下，完全可以放開手腳去變更，打破常規，勇于創新設計模式，優化設計結構，為工程造價在施工階段降低成本。

張太磊（1981.5-）男，大學本科，工程師，中國電建集團核電工程有限公司經營管理部副主任；主要從事各類火力發電工程及壓水堆核電工程的技術及經營管理工作；主要研究方向：核電建設成本管理及商務合同管理工作。