于新華 譚西早
1. 中國核電工程有限公司 北京 100037
2. 國家核安保技術中心 北京 100037
隨著全球能源需求的持續增長,核能作為一種清潔、高效的能源方式,其在能源結構中的比重日益提升。核電廠的建設不僅需要嚴格的技術標準和安全規范,而且對地基的處理提出了更高的要求。特別是在海域回填區建設核電站,地基的穩定性直接關系到整個核電站的安全運行。由中國核電工程有限公司(以下簡稱中核工程)總承包的某核電廠1、2號機組建設項目,其中綜合倉庫(AB)、化學品庫(AX)、生產檢修辦公樓(BX)等25個BOP子項地處海域回填區,地質條件差,需要進行地基處理,提高地基承載力。由于回填區含有大厚度碎石填土,部分區域還分布有淤泥層,施工難度大。2020年3月地基處理工程正式開工,下游施工承包商按照混凝土灌注樁地基的設計方案,采用了傳統的沖擊鉆成孔施工工藝,但施工過程存在漏漿嚴重、卡鉆和偏孔現象,導致地基打樁進度緩慢,施工投入大及成本高等問題。
在核電站海域回填區地基處理工程中,風險管控扮演著至關重要的角色。通過成立一個由多個部門共同參與的風險管控專項工作組,構建一個全面、系統的風險管理工作機制,覆蓋了從項目啟動到完工的整個周期。這種機制確保了信息流動的暢通無阻,使得風險識別和應對措施能夠及時得到不同專業領域的專家評估和建議。
風險管控的意義不僅在于防范重大風險、保障人員安全和環境保護,還在于通過有效的成本控制和進度管理來提高工程項目的總體表現。在本項目中,通過采取多種風險處理策略,如風險分離、風險轉移以及風險控制等,對識別出的重大風險進行了嚴格的管控。這些方法有助于分散潛在損失,減少不確定性帶來的負面影響。通過這些綜合的風險管控措施,我們的目標是在確保質量和安全的基礎上,實現工程項目投資預算不超標、工期不延誤的雙重目標。同時,這一過程還提升了各參與部門的風險管理意識和能力,為中核工程總包項目乃至整個企業未來的風險管理水平提供了實質性的提升。總之,風險管控不僅是對潛在問題的防御,更是一種確保項目按照最高標準成功實施的積極管理策略。通過本項目的實踐,我們進一步驗證了風險管控在大型基礎設施項目中的重要作用,并為同類型項目提供了寶貴的經驗和參考。
在核電站海域回填區地基處理項目中,風險識別是風險管理過程的第一步。為了確保風險識別的全面性和有效性,需要采取一系列精細化的方法和手段,包括但不限于現場信息收集、歷史數據對比分析,以及專家咨詢等。通過這些方法,能夠全面地識別出項目實施過程中可能遭遇的潛在風險點。
根據最新的施工報告,承包商在XXXX年X月上報了關于已開工的AB、AE、OR等5個BOP子項地基處理工程的數據。報告顯示,這5個子項的施工預算費用達到了13375萬元,同時,這些子項的實際施工工期為360天。通過詳細分析和比對,我們識別出項目存在嚴重的費用和進度風險:
1)費用風險:按照原計劃,整體AB、AX、BX等25個BOP子項地基工程的概算費用應為4037萬元。然而,僅AB、AE、OR等5個子項的實際施工費用就超出了概算高達9338萬元。這一顯著的偏差表明項目面臨著巨大的費用超支風險,不僅增加了經濟負擔,也可能影響到整個項目的經濟效益。
2)進度風險:對于已開工的AB、AE、OR等5個BOP子項,其實際地基工程施工工期為360天,而對應的三級計劃工期僅為240天。這意味著目前的地基施工進度嚴重滯后于預定計劃,延誤了120天。進度的滯后不僅會增加項目成本,還可能導致整個核電站建設計劃的推遲,從而影響電站的投產時間和經濟效益。
通過風險識別能夠清晰地認識到問題的嚴重性,并及時采取措施來應對。在接下來的風險評估及風險處理策略制定中,依據這些識別結果,量化風險的潛在影響,制定相應的風險管控措施[1-2]。
為了確保核電站海域回填區地基處理項目的順利進行,中核工程公司成立由中核工程總部項目管理部牽頭,商務、施工、設計板塊等相關部門參與的專項風險管控工作組,對識別出的地基工程重大費用和進度風險進行進行評估、管理。
2.3.1 風險量化分析
1)費用風險量化分析:根據已開工AB、AE、OR等5個BOP子項的混凝土灌注樁體積32326m3和下游施工承包商上報的這5個子項的施工預算費用13375萬,未開工未開工洗衣房及浴室(EL)、AX、BX等20個子項的混凝土灌注樁體積44136m3,以及整體AB、AX、BX等25個BOP子項地基工程概算費用為4037萬,測算出已開工AB、AE、OR等5個子項的施工預算費用超概11668萬,未開工EL、AX、BX等20個子項的施工預算費用超概15931萬。分析出地基處理工程整體存在嚴重超概的費用風險。
2)工期風險量化分析:根據已開工AB、AE、OR等5個BOP子項的施工進度和效率推算剩余未開工的EL、AX、BX等20個子項的地基處理施工工期為621天,而對應的三級進度計劃為370天,測算出未開工的20個子項會超進度計劃251天,分析出本工程將來存在重大的進度風險,從而影響整個工程的建設進度。
2.3.2 風險成因分析
在對核電站海域回填區地基處理工程進行風險識別的基礎上,我們進一步分析了造成工程存在重大費用和進度風險的主要原因。以下是詳細的原因分析:
1)地質條件不利:本工程大部分區域位于海域回填區,其地質條件較為復雜。區域內存在大厚度的碎石填土,部分地區還分布有淤泥層,這些因素顯著增加了施工的難度和不可預見性。復雜的地質條件要求采用更為精細和謹慎的施工策略,從而增加工期和成本。
2)預算概算不足:對于海域回填區的25個BOP子項地基處理工程,原始的預算概算僅為4037萬元,這一數字顯然無法覆蓋實際施工過程中出現的各種風險和挑戰。在項目實施初期,未能充分評估潛在的風險和成本,導致了嚴重的預算不足。
3)設計方案成本高昂:在地基設計方案中,選擇了混凝土灌注樁作為主要處理方法。這種方案雖然在技術上可行,但是其造價高昂,至少在2500元/m3。整體來看,25個BOP子項的混凝土灌注樁總體積達76463m3,對應的工程造價至少需要19116萬元,這直接導致了工程的總造價嚴重超出初步預算。
4)施工工藝效果欠佳:由于回填區存在超大粒徑的微風化塊石和部分區域的淤泥分布,施工承包商采用了傳統的沖擊鉆成孔施工工藝。實際操作中遇到了漏漿、卡鉆和偏孔等一系列問題,這些問題嚴重影響了打樁工作的進度,導致施工速度緩慢,同時增加了額外的成本支出。
2.4.1 初步決策
在對核電站海域回填區地基處理工程的風險成因進行詳細分析之后,我們針對識別出的主要風險因素作出了以下初步決策:
1)地質條件不利:這是一個客觀存在的因素,無法通過人為手段改變。因此需采取一切可能的措施來克服這一困難,包括采用更為適合的施工技術和方法,以及調整工程計劃和策略。
2)預算概算不足:為了解決概算嚴重不足的問題,設計院正積極尋求其他渠道來調增地基工程的概算,以確保有足夠的資金支持項目的順利實施。
3)設計方案造價高:考慮到當前采用的混凝土灌注樁設計方案成本過高,我們決定探索改變樁型的可能性,以降低整體的工程造價。這可能需要對不同的樁型進行技術經濟比較,并選取性價比最優的方案。
4)施工工藝效果欠佳:為了提高施工效率并降低成本,施工承包商決定更換施工工藝,引入新的施工技術。經過評估,選擇了空氣潛孔錘配合旋挖鉆機成孔的施工工藝。
對于初步決策的落實情況,我們有如下的分析和評估:設計院正在努力通過其他渠道彌補1、2號地基工程概算的不足,盡管存在難度,但外部調研顯示有專業單位可以承擔相關設計工作,為解決概算不足提供了可能性。雖然施工承包商已經更換了施工工藝,采用了空氣潛孔錘結合旋挖鉆機的成孔施工技術,但實際效果并不理想。此外,該工藝的施工成本高達6000元/m3,遠高于原計劃的成本預算,這直接導致了地基處理費用的大幅增加。
2.4.2 最終決策
根據初步決策的落實情況,專項工作組做出最終決策,詳見下表。

表1 地基處理工程重大風險管控的最終決策
根據對本工程的風險成因分析,圍繞開源節流的管控方案,采取風險規避、風險轉移、風險控制等一系列方法對工程的費用和進度風險進行管控:
1)從其他渠道提高BOP子項地基處理概算費用-風險降低
對于工程的費用風險,在3、4號估算評審中論證1、2號BOP子項地基處理概算費用的不足,通過有力證據說服估算評審專家從3、4號可研估算中計入一筆費用貼補1、2號BOP子項地基處理費用,補償1、2號地基概算的嚴重不足。
2)單獨委托未開工子項的地基處理設計及施工工作-風險分離
對于EL、AX、BX等20個未開工子項的費用和進度風險需要采取風險分離方法,如果再繼續讓原施工承包商承擔上述子項的地基施工,會使這些子項存在費用和進度風險,因此需要跟原承包商協商將EL、AX、BX等20個子項的地基處理工作從其施工合同中剝離出來,同時也將這20個子項的地基設計工作從原設計院的設計范圍中剝離出來。
3)做好未開工子項地基處理EPC招標及評審工作-風險轉移
做好EL、AX、BX等20個未開工子項的地基處理EPC招標策劃和技術任務書的編制工作,招標文件要詳實反映本項目回填區的復雜地質條件,專項工作組安排專業的商務人員、設計人員、施工技術人員參與評標,評選出針對本項目回填區地質條件具有可靠的設計方案、可行的施工方案和合理報價的地基處理EPC承包商。
4)嚴控已開工子項的地基處理費用-風險控制
對于已開工的AB、AE、OR等5個子項,需要對其費用和進度風險進行控制:嚴格管理現場的見證、簽證、索賠費用[3];采取從施工方案合理性、工藝參數見證、施工記錄、計價定額的套取、重大商務爭議的專家咨詢、各種層級的商務協調、人材機單價的認定等手段嚴格審核工程結算費用;要求其優化施工工藝,改善鉆孔過程的漏漿、偏孔問題,加快施工進度。
5)嚴管地基處理EPC承包商的進度及施工費用-風險控制
對地基施工EPC承包商的費用和進度進行密切跟蹤管理,對承包商的設計變更費用嚴把關,同時做好現場的見證、簽證費用管理,精細化管控工程的施工費用[4];確保此承包商的施工工期滿足三級進度計劃的要求。
通過與原設計方案混凝土灌注樁進行對比分析(見表2),可知地基處理EPC承包商采用素混凝土樁的設計方案,能夠穿透碎石填土層或淤泥層,可靠地控制基礎沉降,又有效利用了樁間土的承載力,通過調整置換率還能夠有效降低工程造價。同時,素混凝土樁的樁端不必放置在強度和硬度均很高的微風化花崗巖上,能夠有效提高鉆進速度,對保證工程進度十分有利。

表2 混凝土灌注樁與素混凝土樁的設計方案對比
通過與原傳統的沖擊鉆成孔施工工藝進行對比分析(見表3),可知地基處理EPC承包商采用全套管旋挖成孔的施工工藝成樁質量好,施工成本及成孔速度得到了有效的控制。

表3 沖擊鉆成孔與全套管旋挖成孔施工工藝對比
在新設計方案和新施工工藝的共同作用下,EL、AX、BX等20個BOP子項地基處理的施工工期比三級進度計劃提前了一個月,確保了后續地上構筑物按計劃開展施工。如果不進行風險管控,施工工期會嚴重滯后計劃八個月,影響整體工程的進度。優化控制后比優化控制前,施工進度快了9.4個月。
經過風險管控后,在3、4號可研估算收口的BOP地基處理工程計取了10788萬彌補1、2號BOP地基處理概算費用的不足,由此1、2號回填區BOP子項概算從4037萬調整到14825萬。已開工AB、AE、OR等5個子項的工程結算費用為8600萬,EL、AX、BX等20個子項的工程結算費用為5323萬。風險管控后,回填區BOP子項的整體地基處理工程結算費用不超概,比概算低902萬。如果不進行風險管控,最終工程結算費用會超概7321萬。風險管控后比不風險管控,工程結算費用降低8223萬。
經過風險管控專項工作組一年半的努力和開源節流的精細化風險管控措施,回填區BOP子項地基處理專項風險管控工作取得了不錯的效果,實現了項目降本增效和不超概不拖期的目標,同時展現了中核工程的總承包管理能力,保障了公司的經濟利益,具有較大的應用推廣價值:
1)本項目為中核工程建立費控體系以來,由總部牽頭,多部門協助,以費控和進度控制目標為導向,通過事中控制處理項目重大費用和進度風險的典型風險管理提升項目的案例,同時也是第一次地基處理EPC招標的創新嘗試。
2)新核電廠址地質情況越來越差,本項目積累了海域回填區構筑物地基處理設計和施工經驗,為今后沿海核電項目類似地基處理工程的建設提供良好參考。