王富堂

(冊(cè)亨縣水務(wù)局,貴州 冊(cè)亨 552200)

0 引 言

水庫(kù)工程是一項(xiàng)涉及安全、能源、環(huán)保和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等各方面的重要基礎(chǔ)設(shè)施,其質(zhì)量、安全和使用壽命直接關(guān)系到國(guó)家和人民的利益[1]。因此,對(duì)于水庫(kù)工程的施工建設(shè)管理必須嚴(yán)格要求[2]。目前,傳統(tǒng)水庫(kù)工程施工建設(shè)管理模式已經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)代工程建設(shè)的復(fù)雜性和高標(biāo)準(zhǔn)要求。而工程總承包(EPC)管理模式以其明確的責(zé)任、高效的決策和強(qiáng)大的集成能力,成為當(dāng)前水庫(kù)工程施工建設(shè)管理的研究熱點(diǎn)和新的應(yīng)用趨勢(shì)。

EPC管理模式是一種全過(guò)程、全方位的工程承包管理模式,通常包括工程設(shè)計(jì)、采購(gòu)(或材料提供)、施工和調(diào)試等環(huán)節(jié)。在水庫(kù)工程施工建設(shè)中,采用EPC管理模式可以實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一優(yōu)化配置、風(fēng)險(xiǎn)的主動(dòng)管控和成本的有效控制[3-4]。但EPC管理模式自身也存在不足,如在EPC管理模式中,溝通協(xié)調(diào)難度較大。各參與方之間的溝通和協(xié)調(diào)工作非常重要,尤其是設(shè)計(jì)單位、采購(gòu)單位和施工單位之間的協(xié)作。如果溝通不暢或合作不緊密,可能會(huì)導(dǎo)致信息傳遞不及時(shí)、問(wèn)題得不到及時(shí)解決,進(jìn)而影響到工程進(jìn)展和質(zhì)量[5-6]。

因此,本文將結(jié)合丫他水庫(kù)的實(shí)際需求和EPC管理模式的優(yōu)劣勢(shì),提出一套基于EPC管理模式的丫他水庫(kù)工程施工建設(shè)管理方案,以期為同類型工程的施工建設(shè)管理提供新的研究思路。

1 貴州省丫他水庫(kù)工程施工建設(shè)管理

1.1 貴州省丫他水庫(kù)工程施工概況及施工建設(shè)管理分析

丫他水庫(kù)工程位于冊(cè)亨縣丫他鎮(zhèn)丫他村境內(nèi),處于者樓河上游一級(jí)支流老蠻溝上,地處冊(cè)亨縣城上游,壩址距冊(cè)亨縣城約21km,距鎮(zhèn)政府約2km。壩址以上控制集雨面積14.15km2,多年平均流量0.22m3/s。水庫(kù)總庫(kù)容261×104m3,興利庫(kù)容201.7×104m3;正常蓄水位843.00m,相應(yīng)庫(kù)容229×104m3。根據(jù)冊(cè)亨縣氣象站多年觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì),多年平均氣溫19.2℃,1月份最冷,平均氣溫10.1℃;7月份最熱,平均氣溫26.1℃。日最低氣溫≤0℃的天數(shù)為1.1天,平均無(wú)霜期350.6天。

丫他水庫(kù)工程主要由水庫(kù)樞紐建筑物和輸水建筑物兩部分組成,水庫(kù)樞紐主要建筑物為擋水建筑物、泄水建筑物、取水建筑物;輸水工程主要建筑物包括輸水管道及附屬設(shè)施,水庫(kù)壩體上游設(shè)工程管理區(qū)。該工程主要計(jì)劃目標(biāo)為供水人口1.8萬(wàn)人,水利灌溉面積457.8hm2,可供水量327×104m3,總干管設(shè)計(jì)流量為0.44m3/s。

由此可見(jiàn),該項(xiàng)目涉及的工程量大,施工周期長(zhǎng),施工人員結(jié)構(gòu)復(fù)雜。如果施工建設(shè)管理方式不能滿足工程的具體要求,將影響工程施工質(zhì)量,導(dǎo)致責(zé)任推諉,增大解決問(wèn)題的難度。針對(duì)這種情況,需要?jiǎng)?chuàng)新施工管理模式,將施工管理機(jī)制應(yīng)用到建筑工程項(xiàng)目中。根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況,合理劃分員工的工作職責(zé),并明確員工責(zé)任。當(dāng)問(wèn)題發(fā)生時(shí),可迅速確定問(wèn)題源頭,提出有效的解決方案,并在問(wèn)題解決后追究責(zé)任。這種方式能夠強(qiáng)化員工的責(zé)任感,監(jiān)督員工端正工作態(tài)度,從而提高工作效率。并且,丫他水庫(kù)工程屬于現(xiàn)代化水利建設(shè)項(xiàng)目,施工中會(huì)涉及多樣化的施工材料和設(shè)備,若仍采用傳統(tǒng)管理手段,而不優(yōu)化施工管理方式,會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目管理不及時(shí)、不到位,從而影響施工的效率與質(zhì)量。管理人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選擇合適的管理方法,掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際數(shù)據(jù),如設(shè)備使用狀況和材料價(jià)格等,為控制施工成本提供依據(jù)。此外,工程建設(shè)中部分員工對(duì)項(xiàng)目認(rèn)識(shí)不足,影響施工效率。為了提高效率,需改變傳統(tǒng)的建設(shè)管理方式,使員工提前了解現(xiàn)場(chǎng)狀況,制定完善的計(jì)劃,確保充分掌握項(xiàng)目信息。結(jié)合實(shí)際情況,應(yīng)用創(chuàng)新管理模式于各個(gè)環(huán)節(jié),優(yōu)化水庫(kù)建設(shè)的施工方案,提高工程施工建設(shè)效率。

為了提高丫他水庫(kù)工程的施工效率,優(yōu)化建設(shè)方法和降低建設(shè)成本等,研究采用EPC項(xiàng)目施工管理模式,對(duì)該工程進(jìn)行施工建設(shè)管理[7-8]。EPC項(xiàng)目管理方案流程見(jiàn)圖1。

圖1 EPC項(xiàng)目管理流程

1.2 基于EPC管理模式的丫他水庫(kù)工程施工建設(shè)管理

1.2.1 丫他水庫(kù)工程質(zhì)量管理

丫他水庫(kù)工程施工流程復(fù)雜,因此需對(duì)施工質(zhì)量管理予以高度重視。首先是設(shè)計(jì)階段的質(zhì)量管理,需要讓各施工環(huán)節(jié)的工程人員和設(shè)計(jì)人員熟悉水庫(kù)會(huì)議紀(jì)要、施工圖紙等。對(duì)設(shè)計(jì)方案逐一核實(shí),確保設(shè)計(jì)方案符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)規(guī)范要求,并進(jìn)行設(shè)計(jì)評(píng)審和技術(shù)交流會(huì)議,及時(shí)解決設(shè)計(jì)中的問(wèn)題。其次是采購(gòu)階段質(zhì)量管理,丫他水庫(kù)工程的材料多來(lái)自冊(cè)亨縣,采購(gòu)時(shí)需制定明確的技術(shù)規(guī)范和采購(gòu)要求,確保采購(gòu)的材料和設(shè)備符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)《水利工程施工監(jiān)理規(guī)范》(SL 288-2014)第6.2.14款第3條規(guī)定,平行檢測(cè)數(shù)量混凝土不少于承包人的3%(重要部位各標(biāo)號(hào)混凝土至少1組)、土方5%(重要部位至少3組)進(jìn)行取樣檢測(cè)。平行檢測(cè)由現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員對(duì)原材料、中間產(chǎn)品進(jìn)行取樣編號(hào),送由建設(shè)單位委托的水利部珠江水利委員會(huì)基本建設(shè)工程質(zhì)量檢測(cè)中心進(jìn)行試驗(yàn)檢測(cè)。由于采購(gòu)和檢驗(yàn)的設(shè)備和原料數(shù)量相對(duì)較大,因此需要提高工程對(duì)現(xiàn)代數(shù)字化的應(yīng)用,對(duì)于每一個(gè)設(shè)備和每一份材料做好數(shù)字化檔案記錄,并及時(shí)整理和保存[9]。此外,還需進(jìn)行施工階段的質(zhì)量管理,安排質(zhì)檢人員在施工過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)和監(jiān)督,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和糾水庫(kù)工程中的質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)于工程中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)需安插監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行檢測(cè),確保工程達(dá)到預(yù)定要求。定期對(duì)所有人員進(jìn)行水庫(kù)工程的質(zhì)量培訓(xùn),增強(qiáng)工作人員的質(zhì)量意識(shí)和相關(guān)技能[10]。

1.2.2 丫他水庫(kù)工程進(jìn)度管理

傳統(tǒng)工程進(jìn)度管理模式中,現(xiàn)場(chǎng)施工建設(shè)與施工設(shè)計(jì)圖是處于相互獨(dú)立的狀態(tài),并且各項(xiàng)目施工單位在溝通上存在一定的阻礙,導(dǎo)致管理人員決策效率低、工程施工緩慢、施工編排不合理等情況。并且該工程的管理屬于流動(dòng)狀態(tài),對(duì)于人員、設(shè)備、材料的合理安排復(fù)雜性高,容易出現(xiàn)施工節(jié)奏混亂、資源大量浪費(fèi)等情況。因此,研究通過(guò)將建筑信息模型(BIM)虛擬數(shù)字模型與項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃相結(jié)合,工程團(tuán)隊(duì)能夠?qū)崿F(xiàn)4D模擬,使整個(gè)施工過(guò)程可視化[11-12]。

4D模擬不僅包括三維模型中的空間信息,還將時(shí)間納入考慮范圍,因此更利于各參建方之間的溝通與協(xié)作。這種方法提高了施工流程的透明度和監(jiān)控能力,建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工企業(yè)、供應(yīng)商等參建方都可以清晰地了解項(xiàng)目的進(jìn)度,從而提前調(diào)整資源安排和任務(wù)協(xié)同。這種做法有助于減少不必要的延誤,降低返工的風(fēng)險(xiǎn),提高項(xiàng)目整體效率。BIM虛擬數(shù)字模型能為項(xiàng)目參建方提供詳細(xì)且準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)和施工信息,包括構(gòu)件尺寸、材料規(guī)格、定位等。同時(shí),4D模擬中的時(shí)間維度可以使各方了解何時(shí)進(jìn)行特定工序,并預(yù)測(cè)可能的沖突或延誤,從而制定相應(yīng)解決方案。此外,4D施工模擬還利于安全管理,通過(guò)對(duì)施工場(chǎng)地、設(shè)備布局和人員安排的預(yù)估,管理人員可以提前規(guī)劃安全措施,降低事故風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),這種方案也可幫助各參建方就設(shè)計(jì)、施工、維護(hù)等方面達(dá)成共識(shí),提高整個(gè)項(xiàng)目的質(zhì)量[13]。具體的操作流程見(jiàn)圖2。

圖2 BIM-4D模擬運(yùn)行流程

1.2.3 丫他水庫(kù)工程成本管理

為了恰當(dāng)?shù)乜刂撇牧铣杀?同時(shí)又滿足最佳資源分配的要求,需要在施工開始之前為各環(huán)節(jié)制定相應(yīng)的物資需求計(jì)劃,物資部門再根據(jù)需求計(jì)劃進(jìn)行預(yù)先的采購(gòu)[14-15]。同時(shí),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況,制定并完善限額領(lǐng)料制度,以保證每次領(lǐng)取的材料量是適當(dāng)?shù)?提升材料的利用率并減少浪費(fèi)。

為此,根據(jù)丫他水庫(kù)工程的實(shí)際需求,對(duì)于施工供風(fēng)需求,在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置固定及移動(dòng)式空氣壓縮機(jī),以滿足各施工工程的需要,移動(dòng)式壓縮機(jī)可以流動(dòng)使用,減少資源投入。對(duì)于施工供水需求,直接抽取河水經(jīng)沉淀即可,生活用水可采用抽取河水經(jīng)消毒處理后使用,并且經(jīng)過(guò)檢測(cè),處理后的水可滿足《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749-2022)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于施工用電需求,樞紐部分施工用電輸入點(diǎn)在丫他鎮(zhèn),從丫他鎮(zhèn)架設(shè)長(zhǎng)2km的10kV輸電線路至施工現(xiàn)場(chǎng)。灌區(qū)部分施工用電可采用小型變壓器沿線接入或自備柴油發(fā)電機(jī)解決。為了進(jìn)一步縮減成本,在施工工地設(shè)有機(jī)械保養(yǎng)站,負(fù)責(zé)施工設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)。施工所需原材料均是就近購(gòu)買,大大節(jié)約了運(yùn)輸成本和運(yùn)輸時(shí)間。此外,研究借助水利工程信息模型BIM5D協(xié)同平臺(tái),優(yōu)化虛擬模型,將施工建設(shè)成本控制在可接受的范圍內(nèi)。BIM5D協(xié)同平臺(tái)具體架構(gòu)見(jiàn)圖3。

圖3 BIM5D協(xié)同平臺(tái)運(yùn)行流程

2 基于EPC管理模式的丫他水庫(kù)工程建設(shè)管理效果分析

為了對(duì)研究設(shè)計(jì)的水庫(kù)工程建設(shè)管理策略在實(shí)際施工建設(shè)中的有效性進(jìn)行分析,將研究方法運(yùn)用于丫頭水庫(kù)的工程建設(shè)管理之中。首先對(duì)整個(gè)施工過(guò)程的投資費(fèi)用進(jìn)行分析,具體見(jiàn)圖4。

圖4 工程費(fèi)用開支情況

由圖4(a)可知,除移民征地方面的實(shí)際費(fèi)用與計(jì)劃費(fèi)用一致以外,其他兩部分的費(fèi)用均有所減少。在主體工程方面,計(jì)劃費(fèi)用15 165.83萬(wàn)元,實(shí)際費(fèi)用為11 023.41萬(wàn)元。在環(huán)境保護(hù)和水土保持方面,計(jì)劃費(fèi)用為1 244.40萬(wàn)元,實(shí)際費(fèi)用為963.54萬(wàn)元。綜合以上情況來(lái)看,工程部分的實(shí)際費(fèi)用相比預(yù)算下降27.4%;環(huán)境保護(hù)和水土保持的費(fèi)用相比預(yù)算下降22.6%。費(fèi)用下降的原因是采用了研究所設(shè)計(jì)的工程建設(shè)管理方案,通過(guò)多種途徑,采用一系列的成本控制手段,將成本降低至最低水平,實(shí)現(xiàn)了用最少的投資來(lái)完成項(xiàng)目目標(biāo)的效果。由圖4(b)可知,整個(gè)丫他水庫(kù)工程的預(yù)算工期為1 095天,預(yù)算總費(fèi)用為18 936萬(wàn)元。而采用研究的工程建設(shè)管理方案后,實(shí)際工期縮短到932天,實(shí)際總費(fèi)用減少到14 521萬(wàn)元,表明研究方案能有效減少整個(gè)項(xiàng)目的開支并縮短工期。

然后對(duì)整個(gè)工程的人員資源和物料設(shè)備的利用率進(jìn)行分析,具體結(jié)果見(jiàn)圖5。

圖5 項(xiàng)目工程資源利用率

由圖5可知,整個(gè)項(xiàng)目的人員和物料設(shè)備資源的預(yù)算利用率為80%。在實(shí)際施工過(guò)程中,人員資源的利用率大部分時(shí)間都在85%以上,只有在極端天氣等外界因素的影響下,人員資源利用率才會(huì)降低至70%左右。而整個(gè)工程周期中,人員資源利用率在70%～80%之間的時(shí)間不超過(guò)5%。另外,物資設(shè)備的利用率幾乎都在90%以上,表明項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)對(duì)機(jī)械設(shè)備采取了科學(xué)的調(diào)配和保養(yǎng)措施,能夠在大部分時(shí)間里保證工程機(jī)械的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)?？紤]到機(jī)器設(shè)備可能會(huì)出現(xiàn)故障和需進(jìn)行維修和保養(yǎng)的問(wèn)題,物資設(shè)備利用率偶爾會(huì)降低至低于80%的程度。但在整個(gè)工程周期中,物資設(shè)備的利用率低于80%的時(shí)間不超過(guò)2%,表明項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)對(duì)機(jī)器設(shè)備進(jìn)行了維護(hù)和保養(yǎng),并在因機(jī)械故障而導(dǎo)致的工作停滯時(shí),能夠盡快恢復(fù)機(jī)器設(shè)備的運(yùn)作。這種有效的機(jī)器設(shè)備管理策略,避免了因機(jī)器故障所造成的浪費(fèi)時(shí)間和資源。研究數(shù)據(jù)表明,項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)對(duì)人員和物料設(shè)備的資源進(jìn)行了有效的規(guī)劃和管理,在大部分時(shí)間內(nèi)充分利用了人員資源,確保了項(xiàng)目進(jìn)度和質(zhì)量的穩(wěn)定。并且,采取的措施確保了物料設(shè)備的高效利用,盡量避免由于故障和維修所引起的時(shí)間浪費(fèi)。

最后對(duì)整個(gè)丫他水庫(kù)壩體項(xiàng)目建設(shè)的質(zhì)量進(jìn)行分析,結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 丫他水庫(kù)壩體質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果

以上檢測(cè)結(jié)果均嚴(yán)格按照《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(SL 551-2012)的要求,并結(jié)合大壩現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)使用精密觀測(cè)儀器,如全站儀、精密水準(zhǔn)儀等,對(duì)各重要觀測(cè)項(xiàng)目進(jìn)行定期檢測(cè)和監(jiān)測(cè),可保障水庫(kù)項(xiàng)目工程的質(zhì)量。由檢測(cè)結(jié)果可知,研究采用的建設(shè)管理方案在降低成本、縮短工期的同時(shí),還能保障施工項(xiàng)目的質(zhì)量,表明研究采用的管理方案可有效控制和保障整個(gè)水庫(kù)的施工過(guò)程及結(jié)果質(zhì)量。

3 結(jié) 論

本文提出了一種基于EPC管理模式的丫他水庫(kù)工程施工建設(shè)管理方案,該方案主要涵蓋了工程建設(shè)中質(zhì)量管理、進(jìn)度管理和成本管理3個(gè)核心部分。實(shí)際應(yīng)用結(jié)果顯示,研究采用的管理方案相比于預(yù)算方案,實(shí)際花費(fèi)減少約30.4%,工期縮短163天,而且人員資源利用率約85%以上,物料設(shè)備利用率約90%以上。此外,壩體項(xiàng)目工程的檢測(cè)指標(biāo)均達(dá)標(biāo)。以上數(shù)據(jù)表明,研究采用的建設(shè)管理方案在降低成本、縮短工期的同時(shí),還能保障施工項(xiàng)目的質(zhì)量。