設(shè)計變更對工程建設(shè)的影響和作用

張德才

（甘肅省金昌市永昌縣金川水利管理處，甘肅 金昌 737202）

1 引言

設(shè)計變更是指項目自初步設(shè)計批準之日起至通過竣工驗收正式交付使用之日止，對已批準的初步設(shè)計文件、技術(shù)設(shè)計文件或施工圖設(shè)計文件所進行的修改、完善、優(yōu)化等活動。一個稱職的現(xiàn)場人員，要在現(xiàn)場環(huán)境中認真閱讀設(shè)計文件，全面掌握設(shè)計意圖，且不局限于原設(shè)計方案本身。在工程建設(shè)過程中分析現(xiàn)場中的各種變化，對原設(shè)計方案做出合理的調(diào)整。

本文結(jié)合金昌市永昌縣金川河工農(nóng)渠首泄洪閘除險加固工程施工現(xiàn)場發(fā)生的幾個設(shè)計變更實例，簡要闡明設(shè)計變更的步驟，以及設(shè)計變更對工程實體、工程建設(shè)過程的影響。

2 設(shè)計變更的步驟

2.1 施工單位提出的設(shè)計變更步驟

首先，施工單位將變更申請?zhí)峤恢量偙O(jiān)理工程師，然后，審核變更的技術(shù)可行性，并由審計工程師對造價影響進行核算，之后上報至建設(shè)單位工程師方。接著，經(jīng)項目經(jīng)理以及總經(jīng)理批準后，由設(shè)計院工程師在認可變更方案的基礎(chǔ)上展開設(shè)計變更，并出變更說明或者變更圖紙。最后，由建設(shè)單位將變更說明或變更圖紙發(fā)送至監(jiān)理單位，由其發(fā)送給造價單位和施工單位[1]。

2.2 建設(shè)單位提出的設(shè)計變更步驟

首先，建設(shè)單位工程師聯(lián)合審計工程師和總監(jiān)理工程師共同對變更技術(shù)的可行性以及對造價的影響進行論證。然后，論證結(jié)果在經(jīng)項目經(jīng)理以及總經(jīng)理批準之后，由設(shè)計院工程師在認可變更方案基礎(chǔ)上展開設(shè)計變更，并出具變更說明或變更圖紙。最后，建設(shè)單位將變更說明或變更圖紙發(fā)送給監(jiān)理單位，由其向造價公司以及施工單位發(fā)放。

2.3 設(shè)計單位提出的設(shè)計步驟

首先，設(shè)計單位提起設(shè)計變更；然后，建設(shè)單位工程師連同審計工程師和總監(jiān)理工程師對設(shè)計變更的影響展開論證。最后，論證結(jié)果經(jīng)項目經(jīng)理以及總經(jīng)理批準之后，建設(shè)單位將相關(guān)變更說明或變更圖紙發(fā)送至監(jiān)理單位，由其向造價單位和施工單位發(fā)放。若施工單位或建設(shè)單位在施工期間或施工之前就發(fā)現(xiàn)存在設(shè)計問題，主要由建設(shè)單位發(fā)出設(shè)計變更，要求設(shè)計單位進行修改。在設(shè)計代表和設(shè)計者本人共同協(xié)商之后，由設(shè)計單位出變更說明或變更圖紙。而在項目施工期間，若因個別部位施工難度大、建筑材料采購困難等，施工單位要求進行設(shè)計變更，需要施工單位通過技術(shù)聯(lián)系單方式上報至建設(shè)單位，建設(shè)單位將修改意見發(fā)送給設(shè)計單位，在設(shè)計單位同意并做出修改之后，可按照新設(shè)計方案施工。

3 工程概況

永昌縣金川河工農(nóng)渠首樞紐工程位于甘肅省金昌市永昌縣河西堡鎮(zhèn)金川河出山口迎山坡處，原渠首始建于1965 年，經(jīng)多年的運行，原渠首樞紐工程閘室凍融破壞嚴重，帶病運行，且不具備檢修條件。2012 年10 月，經(jīng)過對原樞紐進行安全鑒定。鑒定安全等級為四類閘，報請并獲批在原渠首上游380 m處擇址新建永昌縣金川河工農(nóng)渠首泄洪閘除險加固工程。

新渠首設(shè)計方案：建筑物布置為正向泄洪沖砂、正向引水形式，即進水閘和泄洪沖砂閘呈“一”字形整體布置，垂直于金川河河道，自左向右依次布置有左岸擋水壩、5 孔進水閘，3 孔泄洪沖砂閘，WES 溢流堰和右岸擋水壩。5 孔進水閘具體情況為：1#進水閘為河西壩干渠農(nóng)業(yè)灌溉、河西堡循環(huán)化工產(chǎn)業(yè)園、金鐵集團安全供水；2#進水閘為甘肅電投金昌發(fā)電廠、金化集團等企業(yè)生產(chǎn)安全供水；3#、4#進水閘，為金川區(qū)、河西堡鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)及生態(tài)灌溉安全供水；5#進水閘為金川集團公司安全供水。新渠首建成后，原渠首拆除。工程于2015 年10 月開工建設(shè)，2017 年7 月全面完成工程建設(shè)任務(wù)。

4 變更實例

1）原設(shè)計方案中建筑物的位置的布置不恰當，現(xiàn)場實際，調(diào)整原方案中渠首布置位置，成功避免了與已建地下建筑物的重疊問題。

2015 年10 月，參建人員在現(xiàn)場對新渠首進行工程建設(shè)測量控制網(wǎng)布設(shè)。布設(shè)中發(fā)現(xiàn)，已建金河飲水管道在新渠首實施范圍內(nèi)自上而下由西南向往東北從金川河河道穿過，新渠首引水樞紐1#引水閘及閘后泵轉(zhuǎn)輸水管道整體與處于地下掩埋中的已建金河引水管道重疊。

突然的發(fā)現(xiàn)引起現(xiàn)場的高度關(guān)注，如果按照原方案施工，首先，工程施工必然嚴重影響已建金河飲水管道的安全運行；其次，新建渠首建成后不利于通過新渠首范圍內(nèi)450 m 金河引水管道的工程運行與管理。另外，金河飲水管道左側(cè)緊靠陡峭堅硬的山體，且管線平行于山體走向，右側(cè)是擬建渠首引水樞紐和引水系統(tǒng)，現(xiàn)場管道左側(cè)沒有對已建金河引水管道進行改線移動的空間。

根據(jù)現(xiàn)場管道布置位置，最后一致認為，在工程建設(shè)初期，引水樞紐和引水系統(tǒng)尚未開建，此時對新建渠首樞紐位置整體向右移動7 m，時機適當。這樣的變更僅僅是左岸擋水壩長度增加7 m，右岸擋水壩縮短7 m，不會引起原設(shè)計方案中包括渠首樞紐建設(shè)規(guī)模、設(shè)計標準、總體布局、布置方案、主要建筑物的結(jié)構(gòu)形式、機電金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備、施工導(dǎo)流方案均沒有發(fā)生改變，引水系統(tǒng)的設(shè)計其他設(shè)計參數(shù)不變。而且現(xiàn)場地質(zhì)基礎(chǔ)條件良好，金河飲水管道右側(cè)是寬闊通暢的金川河，滿足變更要求，一致同意做出變更。

2）施工現(xiàn)場施工條件的變化，采用自制鋼制渡槽，與導(dǎo)流明渠對接，順利實現(xiàn)Ⅱ期施工導(dǎo)流。

本工程采用河床分期導(dǎo)流方式。Ⅰ期導(dǎo)流采用枯期導(dǎo)流與全年導(dǎo)流相結(jié)合，主要完成左岸擋水壩、泄洪閘和進水閘施工；Ⅱ期采用枯期導(dǎo)流，主要完成溢流堰和右岸擋水壩施工。

2021 年9 月底，新渠首引水樞紐進水閘、沖砂閘水下部分建設(shè)已完成建設(shè)內(nèi)容，引水樞紐閘室上部結(jié)構(gòu)的建設(shè)內(nèi)容正在推進。現(xiàn)場出現(xiàn)了3 個方面的變化：由于用水管理中水量調(diào)配的需要，原渠首暫不能拆除；原渠首暫不能拆除，要完成引水系統(tǒng)與原渠首的銜接，就不能用原Ⅱ期施工導(dǎo)流方案進行施工導(dǎo)流；原渠首溢流壩長度僅為14.5 m，Ⅱ期導(dǎo)流圍堰為土石圍堰，圍堰底寬10.5 m，下游臨時管線槽寬至少3 m，兩者合計13.5 m，幾乎占據(jù)整個溢流壩，無法保證導(dǎo)流期間原渠首的泄洪要求。

這些變化需要對原Ⅱ期導(dǎo)流方案進行調(diào)整，新Ⅱ期導(dǎo)流方案3 部分進行：一是可以考慮在Ⅰ期導(dǎo)流明渠末端采用懸空式鋼制渡槽自流引水，渡槽內(nèi)設(shè)節(jié)制閘，按需調(diào)節(jié)供水量，在穩(wěn)定引水的前提下，順利實現(xiàn)引水系統(tǒng)與原渠首的全面銜接。二是按照現(xiàn)在的施工進度和現(xiàn)場自然氣候條件，溢流壩和右岸擋水壩的建設(shè)將在次年3 月底至5 月底進行，這一時期為非主汛期，可在中導(dǎo)墻上游建造土石圍堰，并用鋼筋石籠對土石圍堰進行圍護。確保Ⅱ期導(dǎo)流的安全可靠。三是引水系統(tǒng)與原渠首成功連接，引水樞紐閘室上部結(jié)構(gòu)及啟閉設(shè)施安裝后，引水樞紐成功引水。正常引水通過引水樞紐和引水系統(tǒng)進行，正常引水后，鋼制渡槽拆除。

對現(xiàn)場考慮條件分析后，同意Ⅱ期導(dǎo)流方案變更。

3）從進一步提高工程建成后管理的方便和安全，增強工程的協(xié)調(diào)性和美觀度，需要調(diào)整進水閘閘房啟閉機室高度。

2016 年9 月底，在進水閘及泄沖閘閘房排架柱鋼筋綁扎過程中，發(fā)現(xiàn)進水閘進入泄沖閘樓梯的平臺與進水閘閘房挑檐底部之間僅有1.2 m 的空間距離，按原設(shè)計方案施工，工程建成后1.2 m 的空間，影響管理人員的正常直立行走，從閘房外觀的美觀度和協(xié)調(diào)性上考慮。建議將引水閘閘房整體提高0.6 m，要求設(shè)計單位復(fù)核并做出相應(yīng)變更。

設(shè)計單位對閘室整體受力情況進行綜合分析后，同意做以下變更：將進水閘段啟閉機室閘房排架柱、圈梁及屋面板高程由原設(shè)計的1 767.9 m 整體抬高至1 768.5 m，抬高0.6 m。

經(jīng)調(diào)整后，工程建成運行以來，由引水閘進入泄沖閘更加方便順暢，而且閘房外觀愈現(xiàn)美觀，總體效果更加協(xié)調(diào)。

4）現(xiàn)場條件限制，需要加高溢流壩后消力池右擋墻，縮短右岸擋水壩，調(diào)整右岸擋水壩壩坡坡比，確保工程運行安全。

2017 年3 月，開始對新建渠首溢流壩、右岸擋水壩進行施工。現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)原設(shè)計溢流壩后消力池右擋墻后段設(shè)計高度不滿足右副壩段擋土需要，且溢流壩后消力池尾部護坦右側(cè)未進行護坡處理，影響建成后的工程運行安全，因而提出加高溢流壩后消力池右擋墻和對溢流壩后消力池尾部護坦的變更要求；同時避免右岸擋水壩田間道路和交通車輛以及輸水渠道水流對右壩肩的破壞，縮短右副壩，調(diào)整斜坡段坡比，確保工程質(zhì)量和運行安全。

從工程運行的穩(wěn)定性考慮：對溢流壩后消力池右擋墻進行加高處理，起始點加高3.6 m，末端高程不變；避免現(xiàn)狀簡易道路車輛和溝道灌溉水破壞右壩肩，將右副壩段縮短2 m，調(diào)整斜坡段坡比，即由原設(shè)計的1∶5 調(diào)整為1∶4。

5 設(shè)計變更對工程建成后的影響

5.1 更加符合現(xiàn)場實際

通過將現(xiàn)場實際和設(shè)計方案進行分析比較，調(diào)整并選擇符合現(xiàn)場實際的最佳方案。在恰當?shù)臅r機提出恰當?shù)淖兏桨福粌H有利于后續(xù)工程施工的連續(xù)性，更有利于已建和新建工程的運行管理。

5.2 工程質(zhì)量更加有保證

為確保工程建后質(zhì)量和穩(wěn)定運行，需要做出相應(yīng)的變更。由于設(shè)計和施工存在沖突，對相應(yīng)部分做出改進，并提起設(shè)計變更，使工程設(shè)計和施工現(xiàn)場地實際情況更相符，在此基礎(chǔ)上有效確保工程建設(shè)質(zhì)量，規(guī)避因設(shè)計方案和工程實際存在偏差引發(fā)的質(zhì)量問題，充分發(fā)揮工程功能[2]。

5.3 工程建成后視覺的美觀度、協(xié)調(diào)性進一步加強

不同的建筑工程有不同的使用價值，而設(shè)計與建設(shè)環(huán)節(jié)很難考慮周全，為充分滿足工程使用功能及視覺展示等需求，在施工期間及時提起設(shè)計變更，有助于結(jié)合實際施工情況進一步優(yōu)化設(shè)計方案，促使工程建成之后提高視覺美觀度及其和周邊生態(tài)環(huán)境、其他建筑等之間的協(xié)調(diào)性。

5.4 建成后管理更加方便

工程設(shè)計期間，部分細節(jié)難免出現(xiàn)偏差或考慮不周全。那么在實際施工中建設(shè)單位可結(jié)合使用要求、管理需求等提出設(shè)計變更，從而使調(diào)整后的工程成品更加符合管理需求，使后期管理更加方便。

6 設(shè)計變更對工程建設(shè)過程的影響

一個完整的設(shè)計變更需要相應(yīng)的工作程序，它的產(chǎn)生會使施工工期延長，將使施工流程更加復(fù)雜，增加參建單位工作量，給正常施工造成不必要的麻煩，從主觀上很不受現(xiàn)場的歡迎。為避免或減少設(shè)計變更的發(fā)生，從以下方面入手：首先，做好現(xiàn)場深入細致的調(diào)查，為設(shè)計提供第一手的現(xiàn)場調(diào)查資料；其次，加強設(shè)計過程中設(shè)計單位與業(yè)主的工作溝通機制；最后，規(guī)范溝通工作程序和內(nèi)容，對現(xiàn)場基礎(chǔ)資料進行再核實，將會大幅提高設(shè)計方案的準確性和與現(xiàn)場實際情況的吻合度，從而避免或減少設(shè)計變更的發(fā)生[3]。

7 結(jié)語

工程建設(shè)過程中提出設(shè)計變更，主要是解決施工圖紙既有問題和缺陷，使設(shè)計更科學(xué)、合理且符合實際情況。變更的結(jié)果將增強符合現(xiàn)場實際的客觀性，加大施工工序的連續(xù)性和可靠性，提高工程建后管理的方便程度、提升工程實體外觀的協(xié)調(diào)性和美觀度。設(shè)計變更，也需要工程建設(shè)中的建設(shè)、設(shè)計、監(jiān)理、施工等單位結(jié)合實際情況，通力配合和密切協(xié)調(diào)，在施工期間及時、恰當?shù)靥岢鲈O(shè)計變更，可以及時彌補原設(shè)計不足問題，保證設(shè)計和施工實際情況有更高匹配度，在此基礎(chǔ)上逐步提高工程建設(shè)管理水平與工程建設(shè)質(zhì)量。