PPP模式下高速公路項目設計優化全過程管理探究

劉鶴冰

(中國鐵建昆侖投資集團有限公司 四川成都 610000)

1 前言

高速公路項目是一個建設周期長、投資金額大、專用性強以及投資收益低的建設項目[1]。目前國家對地方政府的債務管理非常嚴格，嚴禁地方政府采取任何方式進行違規舉債和變相融資。因此越來越多的高速公路采用政企合作(PPP)模式進行運作。在這種模式下政府降低了債務風險，提高了高速公路建管、養運效率，但是對社會投資人提出了較高的要求，尤其在財政部發布了一系列規范政府舉債文件，要求政府必須明確劃清與企業的界限，并將高速公路承諾“收益兜底”補貼列為政府隱性債務嚴格禁止后，社會投資人工程造價控制的壓力陡增。

政府補貼模式的改變導致了投資控制主體的改變。“收益兜底”模式下，高速公路PPP項目建設投資增加后，政府將相應地提高補貼，投資增加由政府承擔，因此社會投資人投資控制的積極性較低，政府是投資控制的主體。在財政部嚴禁“收益兜底”模式后，政府主要采用“定補”模式，即按照社會投資人投標時的造價和投資協議相關條款進行補貼，項目后繼過程中的投資增加與政府沒有關系，完全由社會投資人承擔。且政府承諾的補貼，僅僅能夠彌補項目當年運營的部分損失，并不能減輕社會投資人的債務壓力[2]。因此社會投資人成為投資控制的主體。

由于設計在源頭上決定了投資大格局，是成本控制的關鍵和重點，因此必須高度重視設計優化工作。但是設計優化不能等同于偷工減料，在整個過程中要樹立安全至上的理念，堅守底線和紅線意識，確保高速公路建設和運營安全[3]。

2 當前設計優化工作存在的問題

由于設計優化在投資控制中起著決定性作用，是降低工程造價，提高收益的最有效手段。但是目前高速公路PPP項目設計優化工作還存在一定問題，具體表現在:

(1)社會投資人(業主)設計管理力量相對薄弱，缺乏專業人員專職管理，因此無法對設計全過程管控和優化。部分項目片面追求設計進度，結果方案穩定，圖紙定稿甚至通過行業主管部門評審后才發現投資超出預期。由于無法對圖紙做有效的修改，因此常常采用“降造”方式控制投資，即人為調低材料，設備、人工等單價，造成投資可控和設計優化假象。這種投資控制方式表面上滿足了投資控制要求，但是在項目施工過程中就會暴露出預算不足、施工單位虧損、停工糾紛等情況，從而嚴重地制約了工程進度，影響了工程質量。

(2)勘察是投資控制的第一道關口，是設計、施工、運營和維護等各項工作的基礎。但是目前普遍存在報告質量不高、物探解析不準、鉆探數量不夠等情況，地質參數也越來越趨于保守，從而嚴重影響結構計算的真實性，造成路基擋護、橋梁基礎、隧道支護設計越來越強。

設計也沒有站在投資人的角度思考問題，邊坡過度防護，橋梁樁深臺大、墩粗柱多、系梁過多，隧道圍巖認定不精準，服務設施華而不實，落地互通規模過大等情況較為普遍。

(3)咨詢側重于從結構安全和質量方面提出意見，對于設計優化、節約投資關注較少，即使提出優化意見，其所提意見也往往比較籠統和原則性，起不到指導作用。

3 設計優化過程管理

由于交通基礎設施投資在中國鐵建昆侖投資集團有限公司業務板塊中占比較大，因此公司對高速公路PPP項目設計優化工作非常重視。以貴州地區劍黎高速公路項目和烏長高速公路項目為依托，公司對設計優化管理工作進行了深入的探究。

上述兩個項目工程可行性研究和初步設計均由政府委托實施機構完成。項目投資人招標均采用工可估算。

3.1 設計優化準備階段

設計優化準備階段是指投資人中標后，施工圖設計還未開始時段。由于上述PPP項目初步設計在社會投資人中標前已經完成，其真實概算往往超過投資人投標工程造價。因此在準備階段，必須做好施工圖設計優化策劃和籌備工作。

3.1.1 制定設計優化策略

投資人中標后，應抓緊時間取得初步設計文件并進行專門研究:

(1)對初步設計文件進行復核和評估，判斷項目真實造價；

(2)對比招標工可文件和初步設計文件，判斷投資增加主要原因。

根據以上工作成果，制定設計優化策略:

(1)由于新的規范或者政府原因致使項目功能、規模、標準變動從而造成投資增加，應積極協調地方政府和行業主管部門爭取補償或者維持原投標文件設計；

(2)招標文件精度不夠，初步設計進行了合理的方案調整。橋隧比增大、材料價格上漲等引起的投資增加，需要了解變動的意圖，籌備施工圖設計優化工作，將造價控制在投標報價范圍內。

3.1.2 選定第三方咨詢機構

需要進行設計優化時，可以聘請勘察設計資質不低于勘察設計單位的第三方進行咨詢。在中標后，應盡快選定設計咨詢單位和地勘監理單位。設計咨詢應明確是以設計優化為主要工作的全過程顧問團隊，其主要的作用就是提出合理的優化建議，控制投資。地勘監理單位是控制勘察質量的關鍵，必須對勘察單位的物探、鉆探等工作進行全過程監理，對鉆芯取樣進行同步抽查試驗，盡量保證地勘資料的準確性。

3.1.3 做好現場調查

組建由業主牽頭的團隊，分成多個小組，對現場進行詳細調查，其主要作用如下:

(1)對照最新圖紙，根據現場情況，復核設計方案的合理性，提出優化意見；

(2)摸清材料產地、產量、質量、采運方法，為下一步的設計提供真實可靠的資料；

(3)為項目策劃、指導性施工組織、劃分標段提供基礎資料。

3.2 設計優化過程階段

設計優化過程階段是指施工圖從設計開始到基本完成時段。該階段應在充分熟悉初步設計圖紙的基礎上，提出優化意見，用以指導施工圖設計工作。投資人(業主)應時刻關注設計進展情況，不但要督促咨詢單位提出優化意見，還要協調設計單位和行業主管部門予以采納，避免設計完成后大幅修改圖紙。根據劍黎項目和烏長項目設計優化經驗，建議從以下五大方面予以重點關注。

3.2.1 維持原招標設計

相對于招標文件的規模變大、標準提高、功能加強等造成的投資增加，應積極協調行業主管部門，盡量維持原招標內容或者由受益方進行補償。比如互通增加、服務區擴大、連接線增長、附屬設施標準提高等，要么要求其與招標文件一致，要么要求其由當地承擔費用。

3.2.2 加強地質工作

要注重做好設計之前的基礎勘察工作，這能夠對后期的工程造價控制產生巨大的影響[4]。地勘工作要確定合理周期，積極采用先進勘察設計技術，達到規定深度和要求，為穩定設計方案和合理確定投資奠定基礎[5]。

此外還應盡量搜集本區域相關工程的水文地質資料。尤其臨近鐵路項目(鐵路的地勘要求較高，結果較為可靠)相關資料，并將其提供給勘察單位和地勘監理參考使用。研究臨近項目地勘資料也有利于對本項目地勘工作和成果進行客觀公正的評判。如劍黎項目同步收集了區域內貴廣和滬昆鐵路相關資料，在地勘管理工作上取得了較好效果。

3.2.3 設計原則優化

設計原則是指導性和綱領性文件，是施工圖設計的基礎，對全線的優化至關重要。由于設計院的原則往往沿襲很多年，全院通用，除根據具體地域適當調整外，其余修改工作往往淺嘗輒止。所以該項工作必須由熟悉設計標準和規范的投資人(業主)和咨詢單位共同承擔。設計單位應在工作開展前提交設計原則進行審核，通過后方可使用。如烏長項目橋梁占比較大，設計伊始就在原則中對橋梁選型、橋臺高度、最小樁長、支座類型、伸縮縫等進行了優化，明確了適用條件。

3.2.4 通用圖優化

通用圖以設計原則為基礎，是設計原則的具體化。通用圖一般為省交通廳原下屬設計院編制，具有地域性，一般為全省通用。其使用時間也較長，一般均在5年以上，期間會根據規范變化進行小幅度調整，但是整體變化不大。由于橋、隧、路均有通用圖，且全線采用，因此一個不起眼的細目優化在全線推廣后會獲得較大的節約效果，起到事半功倍的作用。如劍黎項目隧道占比較大，通過對通用圖超前注漿材料、導管搭接長度、錨桿類型、鋼架型號和間距、鋼筋網直徑和層數、二襯厚度和配筋等內容進行優化，全線通用圖優化節約投資約1.7億元。其中僅初支的鋼筋網片直徑由?8調整為?6的微小改動，全線節約投資就達到1 000多萬元。

3.2.5 設計方案優化

設計方案優化包括路線方案優化和結構方案優化，兩者相輔相成可以取得更好投資控制效果。

(1)路線方案優化

路線方案優化在滿足施工圖設計的深度和精度要求前提下，要盡量避開征拆規模大的敏感點和地質、水文復雜的地段，對于特殊困難路段，可采用設計速度的低限指標；通過以“路代橋隧”的思路降低工程規模，將隧道棄碴作為路基填料合理利用[6]，消納棄碴；優化土石方調配，盡量做到填挖平衡，條件允許的路段，提倡通過放緩邊坡、加寬平臺等方式，在紅線范圍內解決自采砂石料場，以降低地材價格。

(2)結構措施優化

橋梁設計:橋式選型將直接影響全線工程的經濟、環境、社會效益[7]。應要求設計單位選擇安全可靠、經濟適用、工藝成熟的橋型結構。特殊橋梁設計不能為追求創紀錄而搞新、奇、特的結構。設計單位應優先選擇技術可行、經濟合理的橋位和橋型。對于地形、地質條件好的橋梁應要求設計單位優先采用擴大基礎，避免一味采用樁基礎的做法。樁基長度，應結合地勘報告中相關參數合理確定。巖溶地區樁基不能簡單采用穿越方式處理。對于普通橋梁，應要求設計單位進行精細化設計，著力解決墩粗、墩多、系梁密的現象。

隧道設計:目前對于支護結構的設計多依賴于工程經驗，缺乏必要的理論支撐[8]，基本上是根據地質專業給定的圍巖分級，然后通過查表確定隧道支護類型及其設計參數[9]，設計較為簡單保守。優化工作可以關注在襯砌選型、減少延伸長度、開挖工法選擇、合理設置仰拱、控制二襯配筋等方面。在水平巖層中可對拱腰和拱腳處錨桿進行優化，少設置或者不設置錨桿[10]。

路基設計:要求設計單位采用抗滑樁、抗滑擋墻、錨索等特殊防護結構的必須有地勘成果和計算書支撐。鼓勵采用剛柔相濟、安全與環保相結合的綜合設計方案[11]，不得隨意套用通用圖。對于巖層反傾的穩定邊坡，應要求設計單位盡量減少或取消工程防護；對于20 m以下的邊坡原則上應通過放緩邊坡方式取消工程防護；對于穩定的填方邊坡，可研究采用植草等生物防護。

互通設計:對于交通流量較小的落地互通，要求設計單位研究與服務區、停車區一起設置，利用加減速車道進出高速公路；如果沒有服務區、停車區可利用時，應按照自由流收費要求，簡化互通形式。如菱型立交是結構最簡單、施工最經濟、占地面積最小的一種立交互通[12]，在高速公路與一般道路相交，交通量較小時可以研究采用。小流量收費站盡量減小規模，有條件的地方可采取全ETC無人值守方式收費，由相鄰收費站統一管理。

3.3 設計優化完成階段

設計優化完成階段是指施工圖設計基本完成，尚未提交行業主管部門審查的時段。社會投資人(業主)本階段主要關注的工作是以下幾點:

(1)審查設計是否嚴格執行設計原則和通用圖要求。原則、通用圖優化后，往往和設計單位習慣和傳統有差別。在實際設計中，經常出現不符合原則和通用圖的情況。比如原則規定適用擴大基礎的設計仍然采用樁基礎；原則規定適用柱式墩的橋梁設計仍然采用空心墩；原則規定橋型可為梁橋的設計仍然采用剛構橋等。

(2)審查設計單位是否完全落實優化意見。應對設計單位同意采納優化意見進行重點核查，尤其是對造價影響較大的優化意見，核實是否采納或者僅部分采納。

(3)審查具體工點設計是否合理。根據地質對具體工點進行研究評判，對于不合理的工點設計及時糾正。如隧道越級使用襯砌，開挖工法和圍巖不匹配，帷幕注漿理由不充分以及采用有專利技術和知識產權，但是未經充分驗證的工藝、材料等。

(4)對投資進行核算。根據設計文件編制預算，確定投資。如果投資超出預期，則需要核查原因，防止一邊優化，一邊加量的情況發生。

4 設計優化注意事項

(1)設計優化需要領導充分重視，多個部門配合。領導重視，各個部門才能夠意識設計優化工作重要性。部門之間的全力配合對優化工作起到了非常重要的作用。如計劃合同部門在概算核查、合同談判、優化成果統計等方面起著至關重要的作用。建設管理部門對現場情況了解較深，對工程措施、設計方案能夠提出很多合理化建議。

(2)設計管理和優化工作應由具有設計院工作經驗的技術人員專門負責。由于其熟悉設計流程和設計內部管理，了解設計規范，因此能夠在優化建議和設計協調工作中起到總攬全局的作用，也容易得到設計單位和咨詢單位的認可。

(3)合理選擇咨詢和地勘監理單位尤為重要。咨詢和地勘監理單位作為優化工作的參謀，一定要全過程出謀劃策、統計資料、分析數據、解釋規范、核實數量、核查落實情況、協調設計單位。

5 結束語

(1)設計優化全過程管理每個階段都有明確的目標和任務，規避了以往設計全部完成、審查后統一修改的弊端，減少了圖紙的改動，節約了設計時間，減輕了設計單位負擔。

(2)設計優化全過程管理從源頭上進行把控，通過對設計原則和通用圖的優化，從開始就為投資控制奠定了堅實的基礎。

(3)設計優化全過程管理保證了地勘資料的相對準確性，設計方案的相對合理性以及項目投資的可控性。

依托高速公路PPP項目進行的設計優化探索在項目實施中取得了良好的效果，節約了大量投資，在材料和人工單價不斷上漲的情況下，完成了將投資控制在工可估算范圍內，確保企業投資收益的目標，具有一定的參考和推廣價值。