盧鋮昀

(中國土木工程集團有限公司 北京 100038)

1 引言

在“一帶一路”國家戰(zhàn)略指引下，大量中國企業(yè)走出國門參與非洲國家的鐵路基礎設施建設。目前，中國承包商已經在尼日利亞、肯尼亞、埃塞俄比亞、吉布提、安哥拉等多個國家建成并投入運營中國標準鐵路。如何讓中國鐵路標準得到歐洲監(jiān)理咨詢的認可，并讓中國鐵路標準走向世界，是目前國際鐵路工程設計與施工管理者需要思考與總結的問題。

新建尼日利亞拉各斯至伊巴丹鐵路(簡稱“拉伊鐵路”)，線路南起港口城市拉各斯，向東北延伸至工業(yè)重鎮(zhèn)伊巴丹，全長156.8 km。拉伊鐵路是西非首條中國技術標準雙線標準軌鐵路，旅客列車設計行車速度150 km/h，采用中國一級鐵路標準、內燃機車牽引設計。拉伊鐵路項目為EPC設計采購施工總承包合同，合同總額約16億美元。拉伊鐵路項目業(yè)主為尼日利亞聯(lián)邦交通部，總承包商為中國土木工程集團有限公司，咨詢方為歐洲意大利TEAM咨詢公司，項目設計單位為中土集團福州設計院。

基于拉伊鐵路項目設計過程中與歐洲咨詢方的碰撞交流，總結中歐設計團隊在設計管理與設計理念的差異，為后續(xù)類似鐵路項目設計提供借鑒。

2 中歐設計管理差異分析

工程設計是工程項目建設的靈魂，設計作品的優(yōu)劣直接關系到工程的功能、投資效益以及安全運行[1]。EPC項目全方位的設計管理，應該圍繞設計的進度把控、價值創(chuàng)造、品質保證和安全保障展開。設計管理主要工作內容為方案設計及報批、初步設計與報批、施工圖設計與報批、樣本樣品的審查與報批、施工過程的技術服務[2]。

由于合同角色、文化背景、價值理念、標準規(guī)范的不同，中國承包商和歐洲咨詢方在設計管理上存在較大差異，其中設計管理組織結構、設計管理權限方面的差異尤為明顯。

2.1 設計管理組織結構的不同

中國承包商的設計管理，采用設計總分包模式負責施工設計圖紙的制作，即中土集團福州設計院為設計總包，國內相關設計院按里程段落或專業(yè)劃分為設計分包。

歐洲咨詢方的設計管理，采用設計專業(yè)工點分包模式負責施工設計圖紙的審批，即設計審批分包細化到單位工程，例如單座橋梁、涵洞或車站建筑工程，一定長度的路基或軌道工程等。

2.2 設計管理權限的不同

中國承包商的設計管理，福州設計院作為總承包商的設計分部，負責設計咨詢溝通、設計文件制作、設計進度跟蹤、設計質量審核等方面工作。在技術方案決策方面，中國承包商在中國國內組建設計專家評審組，對設計重難點問題進行技術指導。

歐洲咨詢方的設計管理，采用設計總監(jiān)管理下的專業(yè)工程師負責制。除特殊問題需要設計總監(jiān)進行決策外，通常情況下設計問題由專業(yè)設計工程師負責審核與批復。

簡言之，對于設計疑難問題的處理，中國設計方通常請教國內設計專家組，由上至下確定設計方案；歐洲咨詢方則非常重視和依賴專業(yè)設計工程師的意見，由下至上確定設計方案。其結果是歐洲咨詢方現(xiàn)場設計工程師的管理和決策權限比中方現(xiàn)場設計工程師的權限大很多。

3 中歐設計理念差異分析

中國承包商和歐洲咨詢方在設計理念方面有諸多不同，主要體現(xiàn)是標準化和個性化差異、服務理念差異[3]，以及設計習慣和設計方法的差異[4]。結合項目設計批復實踐，中歐設計團隊在軟基換填深度、路基基床表層填料、涵洞沉降縫、特殊邊坡防護措施、設計檢算要求等方面存在設計理念差異。

3.1 軟基換填深度

根據中國《鐵路路基設計規(guī)范》(TB 10001—2016)相關要求，一級鐵路基床底層范圍內的天然地基基本承載力應不小于150 kPa，否則需采取換填或者加固處理[5]。

在確定軟基換填深度設計中，中國鐵路標準對軟土地基穩(wěn)定性計算采用總應力法，而歐洲咨詢采用有效應力法[6]。中方設計工程師認為隨著路基高度的增加，天然地基上部荷載會產生應力釋放，因此換填深度隨著路基高度增加而減小。但是，歐洲咨詢方認為隨著路基高度的增加，天然地基上部荷載將越大，基底承受的壓力將越大，因而換填深度隨著路基高度增加而增加；但通常情況下，換填深度不超過2.5 m。

3.2 路基基床表層填料

根據中國《鐵路路基設計規(guī)范》(TB 10001—2005)相關要求，一級鐵路的基床表層填料一般采用60 cm厚的A組填料或50 cm厚的A組填料＋10 cm厚的中粗砂(中粗砂之間夾一層復合土工膜)進行填筑。當A組填料缺乏時，經濟比選后可以采用級配碎石或級配砂礫石。對于不符合要求的填料，應采取土質改良或加固措施。

經多次溝通交流，咨詢方同意拉伊鐵路60 cm路基基床表層采用75%天然B組填料(土質礫砂)＋25%級配碎石進行填筑，替換A組填料。另外，在基床表層上部采用3 cm瀝青雙表進行封面，替換中粗砂之間夾一層復合土工膜。歐洲咨詢方認可中國標準下的基床厚度及填料標準(包括壓實度K、地基系數(shù)K30[7]、靜態(tài)變形模量EV1和動態(tài)變形模量Evd值)，即承認這些指標可滿足歐洲標準的要求。這一點為后期其他鐵路項目與歐洲咨詢溝通確定基床結構與填料類型提供參考。

3.3 涵洞沉降縫

根據中國《鐵路橋涵設計基本規(guī)范》(TB 10002.1—2005)，涵洞置于非巖石基礎上，每隔2～5 m應設沉降縫一處[8]。另外，涵洞出入口翼墻與涵身之間應設沉降縫一處。

但咨詢方認為設計的涵節(jié)長度過短，且沉降縫不應設置在線路中心附近。另外，咨詢方認為涵身和翼墻間設置沉降縫會影響結構整體性，且存在漏水風險，建議取消。

對于咨詢方提出的涵身中部不應設置沉降縫，保證線路中心部分涵洞和路基的整體性，中方設計認為該設計理念值得借鑒，同意接受。通過計算，在滿足結構物受力要求的情況下，根據涵洞上方路基寬度將中間涵節(jié)長設計為12～18 m，中間不設置沉降縫；剩余涵節(jié)平均分在兩側。另外，關于涵洞出入口翼墻與涵身之間的沉降縫，中方設計提出由于涵身與翼墻之間存在受力不同和沉降差，因而設置沉降縫；并且沉降縫采用有彈性和不透水的材料填塞，可以保證沉降縫處不開裂不漏水。最終，咨詢方同意在涵洞翼墻與涵身之間設置沉降縫的設計理念。涵洞沉降縫設置示意見圖1。

圖1 涵洞沉降縫設置示意(單位:cm)

3.4 特殊邊坡防護措施

對于普通路基，咨詢方認可中方設計理念，即挖方或填方邊坡高度在8 m以下采用流水槽排水＋邊坡種草方案，8 m以上設置混凝土骨架＋骨架內種草方案。

對于特殊路基，咨詢方認為需要進一步加強邊坡防護措施。對于風化程度高、裂隙發(fā)育的巖石邊坡，中方設計常采用掛網或者掛網噴漿進行防護；對于地下水位高、邊坡滲水嚴重的邊坡，中方設計常采用石籠進行防護；對于遇水易膨脹、坡率緩的邊坡，中方設計常采用土工膜和重力式罩面進行防護。對于這些特殊邊坡防護措施，由于材料來源廣泛、施工簡易迅捷、防護效果良好，在中國國內被廣泛使用。但是歐洲咨詢方對上述每一種特殊防護措施持謹慎態(tài)度，均需要提供詳細設計規(guī)范、計算文件、材料質量合格證書及規(guī)格尺寸說明、施工工藝方法等，批復周期較長。

3.5 路基設計檢算

對于普通路基的邊坡坡率設計，中方設計常采用查參考圖或者通用圖，無需提供路基邊坡穩(wěn)定性檢算或路堤沉降檢算資料。但是歐洲咨詢方認為所有工點路基邊坡設計均應提供路基邊坡穩(wěn)定性檢算或路堤沉降檢算資料。

對于普通路基的邊溝、站場內水溝，中方設計常采用通用水溝斷面圖，無需提供匯水面積計算和過水能力檢算。但是歐洲咨詢方認為所有的水溝設計均應提供匯水面積計算和過水能力檢算，并根據計算結果確定水溝尺寸的大小。

4 思考與建議

為了加快項目的建設進度，中國總承包商不得不“邊設計、邊施工、邊優(yōu)化”，并在設計與施工過程中不斷與歐洲咨詢方進行溝通交流、博弈斗爭、求同存異，最終確定最優(yōu)設計方案?；诶凌F路項目設計實踐，從設計管理的重要性、設計理念的更新、設計溝通的關鍵方面進行思考。

4.1 設計管理的重要性

設計管理、采購管理和施工管理是EPC項目的三大管理體系，三者相互依存、缺一不可[9]。設計是采購和施工的前提條件，因此設計管理在三大管理體系中位居首位，是EPC項目管理的龍頭?？偝邪虘獙⒃O計管理作為項目管理的重中之重，通過行政手段將設計項目經理聘用為項目總包管理團隊的核心成員，增加設計管理在總包管理中的話語權；通過經濟手段和合理的獎懲辦法，充分調動設計人員的創(chuàng)造性和積極性。如果總承包商無法充分調動設計團隊的主觀能動性，有可能出現(xiàn)設計參與人員責任意識不強、設計優(yōu)化積極性不高，被動應付無視總承包商總體利益的現(xiàn)象[10]。

總承包商在設計管理上，要聘請專業(yè)技術水平高、對外溝通能力強、既懂技術又懂語言的綜合性人才赴現(xiàn)場辦公，提高設計審核水平、加大設計優(yōu)化范圍、提升爭議問題解決能力，增強設計管理綜合實力。

4.2 設計理念的更新

中國設計工程師根據設計規(guī)范和標準，強于通用圖、參考圖、工點圖設計，弱于設計檢算和個性設計，對于特殊問題局限于國內通用設計。在國際工程中，歐洲咨詢工程師看重設計標準和規(guī)范的同時，注重現(xiàn)場個性設計，強調設計檢算與依據。

EPC項目的設計方，應更新設計理念和轉換設計角色。設計方案在滿足業(yè)主功能性目標需求的前提下，設計方應更多地考慮總包方的利益，并積極與施工方進行溝通，不斷優(yōu)化設計方案[11]。另外，設計方應深入研究項目合同條款，結合項目所在國工料機成本比重特點和項目成本管控需求，制定承包商經濟效益最大化的設計原則，打破國內的傳統(tǒng)設計理念[12]。例如，梯形水溝施工便捷高效，是路基邊溝的首選；在特殊地段，為了滿足排水流量要求，梯形溝將會增加溝深和壁厚。但是，如果與總承包商的合同計量原則相結合，這種非常常用的設計方案也存在很大的成本風險。由于拉伊項目合同計量中約定，梯形溝按照延米計價，因此在特殊地段不能簡單地加大梯形溝深及壁厚，而是需要修改水溝設計形式，比如可采用鋼筋混凝土矩形溝或排洪渠新增工程項。通過采用新的設計方案，讓總承包商規(guī)避風險和增加收益。

4.3 設計溝通的關鍵

在中國標準與歐洲標準的博弈中，中方設計者常常處于劣勢地位，究其原因除了合同身份不同導致的地位不同外，最大的挑戰(zhàn)是設計溝通問題。

溝通是一門藝術，中方設計者的設計理論水平、工作經驗完全不低于歐洲咨詢方，但在溝通中常常無法用通俗易懂的外語解釋，不能讓咨詢很容易地接受我方設計方案。

因此，總承包方需聘用一名或多名設計理論水平深厚、設計經驗豐富、外語水平一流的設計管理者，并深入研究歐洲咨詢方不同設計人員的宗教信仰、文化背景、工作經歷、個性特點等因素，提升總包方設計對外溝通人員的跨文化交際能力，在設計交流中發(fā)揮關鍵作用。

只有準確地理解咨詢方設計理念和問題根源，充分地吸取咨詢方設計意見，才能準確地解決設計問題并完善設計成果，從而加快設計圖紙的獲批。

5 結論

(1)設計管理是EPC項目總包管理的核心，中國承包商在設計管理方面應結合歐洲咨詢方設計管理特點，調整設計管理組織架構和管理權限，增強設計管理在總包管理中的話語權；采用適當?shù)男姓侄魏图畲胧?，充分調動設計管理人員的能動性和靈活性。

(2)中國設計人員的設計理念不僅要基于中國規(guī)范和標準，更要充分理解歐洲設計標準的精髓，吸收歐洲咨詢方的設計理念，并結合項目合同條款及成本管控需求，轉變傳統(tǒng)設計思維和工作角色，制定承包商經濟效益最大化的設計原則。

(3)中國承包商應結合中歐設計管理和設計理念差異，深入研究歐洲咨詢方不同設計人員的宗教信仰、文化背景、工作經歷、個性特點等因素，提升中方設計人員跨文化交際水平和對外溝通能力；弄清歐洲咨詢方的設計意見，完善設計成果和加快設計批復進度，更好地服務現(xiàn)場施工。