设计施工一体化管理探索与创新

■ 付漳湖

建筑行业是我国国民经济的重要支柱产业，行业的工程设计和建造水平在不断提高，青藏铁路、长江三峡大坝、西气东输等一大批特大型建设工程，反映出了我国建筑科学技术发展水平。建筑行业内的分工越来越细化，但同时也对各专业环节的整合集成能力的要求越来越高。从用户需求方的角度，国内外建筑市场的发展表明，工程发包方越来越重视承包商提供综合服务的能力，EPC（设计—采购—施工总承包）、DB（设计—建造）、交钥匙模式及BOT（建设—经营—转让）、PPP（公共部门与私人企业合作模式）等承包方式在国际上被普遍采用，近年来在我国基础设施领域也逐渐被采用。但目前我国建筑行业企业对工程项目进行策划、融资、设计、采购、施工、试运行的一体化运作能力还较为薄弱，对总承包模式的驾驭能力有待提升。

1 项目概况

深圳地铁5号线是深圳市政府在申办2011年第26届世界大学生运动会（简称大运会）时向世人承诺的城市轨道交通综合配套项目。起于前海湾站，止于黄贝岭站，全长40．001 km，共设车站27座、26个区间、车辆段与停车场各1个、主变电所1座、综合换乘枢纽3个。

地铁5号线是当时深圳市一次性投资建设最长的地铁项目，具有工期紧、任务重、接口多、地质条件复杂、工程技术难度大等特点。为实现既定建设目标，项目采用设计施工总承包的模式建设。项目重难点如下：

（1）要为大运会提供交通服务，工期紧、任务重。为迎接大运会，深圳市政府对全市轨道交通建设作出了决战部署，制定了必须在2011年6月30日前实现地铁二期工程全部建成通车的目标。当时规划的深圳地铁二期工程包括5条线路，除5号线外，其他线路均已陆续开工，而5号线尚处于初步设计阶段，必须保证在不到4年的时间内完成一条约40 km从施工图设计至开通运营的新建线路，工期压力大、任务繁重。

（2）工程技术非常复杂，需要科学组织设计施工。深圳地铁5号线全线地质水文条件复杂，工法繁多，线路覆盖多个旧城区，地面交通流量大，多处下穿建（构）筑物，地下管线众多；还有多个综合换乘枢纽站，设计、施工难度很大，对设计、施工的技术性及施工组织的科学性等均提出很高要求，任何一个环节出现漏洞和脱节，都可能影响5号线甚至其他线路的质量和进度。

（3）工程设计施工接口多、协调工作量大。总承包范围包含土建、轨道、人防、主变电工程、常规设备和系统设备安装、装修等，项目内部各专业间既存在错综复杂的设计施工接口，同时与交通疏解、管线改迁等前期工程，电扶梯、屏蔽门等非总承包范围内的项目，上盖物业等同步建设工程等各专业间也存在众多繁杂接口（见图1），协调工作量大。

2 设计施工一体化管理实践

根据对EPC和DB项目的统计研究表明，虽然设计工作本身所占劳动力成本和时间成本不高[1]，但对整个工程的成本、投入运营的时间及质量有着巨大影响，主要表现在：（1）一个项目80%的造价在方案设计阶段就已经确定下来，后继的控制只能影响到其余20%的投资[2]；（2）生产率的70%～80%在设计阶段决定；（3）40%的质量问题起源于不良设计。同时研究表明：工程变更的成本随时间推迟呈对数关系上升[3-4]。基于对设计工作重要性和管理特点的认识，以深圳地铁5号线工程为依托，引入并融合系统工程管理方法、风险管理理论、并行工程（Concurrent Engineering，CE）理论等管理理念和方法，对设计施工一体化管理进行积极的实践与探索。

2.1 构建设计施工一体化管理与沟通平台

利用合同和行政管理手段，整合资源，由传统多个独立、条块分割、设计施工分离的“管理中心”集成为一个专业、高效、统一、集中的设计施工管理中心，管理中心与设计、施工上下联动、及时反馈。同时将传统管理中参建各方相互交织、低效的管理网络优化为以总承包单位为节点的沟通平台，形成“重点突出、分级管理、全面覆盖、反应迅速”的管控体系；并制定“设计引导，源头把控，统筹协调，集中管理”的设计施工一体化管理原则，推动工程建设高效开展。

为加强对设计、施工的统一协调管理，成立了设计、施工共同参与的“施工图设计管理领导小组”，推动施工图设计管理体系的运转；成立“安全质量管理委员会”，作为工程安全质量管理工作的核心体系；建立总承包框架内多层次、多角度管控的工期管理体系，形成设计施工齐抓共管、主次分明的全线里程碑工期管理组织结构。在完备一体化管理体系的同时，建立完善了《施工图设计管理办法》《设计巡检管理办法》《工期预警制度》《物资集中采购制度》《重大突发事件应急预案》等涵盖工程建设全过程、全要素、多层面的一系列制度，规范了管理行为和流程，保证设计施工一体化的高效运转。

图1 深圳地铁5号线各专业接口示意图

2.2 制定多层次全覆盖的设计施工一体化管理策划

根据全线各项目标具体要求，分析影响5号线管理目标实现的干扰因素，即人为因素、技术因素、地质因素、环境因素、材料和设备因素、机具因素、资金因素、气候因素等，针对各影响因素，在施工图设计、物资供应、施工过程等各环节和各层面进行超前策划、提前处理，将影响工程建设目标的因素降低到最小程度。

一是编制工期总策划和专项策划。抓住进度管理主线，编制全线总体施组及工期总策划，各部门根据全线总策划制定前期工程计划、施工图出图计划、物资供应计划、安全质量保证措施等。组织总体设计院编制施工图设计详细计表计划、各施工标段编制实施性施组。将工程项目的设计、施工进度控制目标按年度、季度、月（或旬）进行分解，明确各项资源投入，协调安排工程建设进度衔接中的各类接口关系，增强工程建设实施的合理性、合作性和预见性，明确5号线工程建设总目标和各阶段、各专业关键里程碑工期目标要求。在对施工进度总目标进行层层分解后，编制了专业程度高、指导性强的专项策划，如施工监测大纲、盾构专项策划、矿山法专项策划、轨道工程专项策划等，形成完整的进度控制体系。

二是编制设计施工技术要求。针对施工图设计，根据设计的不同阶段，在每一阶段设计工作开始前组织设计、施工对初步设计文件进行预评审，并要求结合现场条件及自身技术水平，将设计方案、施工工法等进行分析研究。总承包单位会同总体设计院对意见梳理统一后，由总体设计院向工点设计院进行技术难点、设计接口、限额设计指标、进度要求等方面的交底。各工点设计院根据交底、总体技术要求、标准图和通用图等开展施工图设计。在施工阶段，制定了施工技术控制要点、工程关键节点条件验收管理办法等技术文件。各项技术文件的制定和举措确保了设计、施工过程有序可控。

三是制定工程质量和创优规划。结合深圳地铁5号线工程的实际情况，总承包单位成立创优专门组织机构，明确参建各方创优职责，制定《工程建设创优规划》，秉承“开工必优、全面创优、一次成优”的创优原则，确立创优总目标：创国家优质工程“银奖”以上，争创“鲁班奖”，同时明确设计、科研课题、工法、QC成果等支持性目标，并将目标层层分解，为工程创优奠定了基础。

2.3 开辟以“无缝对接”为目标的一体化管理新途径

针对5号线总承包专业接口多、参与单位多、技术难度大等特点，采取有力措施，消除管理“短板”，发挥设计、施工的互补优势，通过一体化管理，实现项目全过程各主要节点的“无缝对接”。

一是初步设计与施工图设计的“无缝对接”。继续沿用参与初步设计的单位进行施工图设计，保证设计思路、技术特点和人员的延续，减少初步设计与施工图设计的交接环节，有效保证设计质量，节约设计工期。

二是设计与施工的“无缝对接”。在设计阶段组织施工单位及早介入设计方案、施工工法、施工图审查等过程，做到设计方案与现场地质、周边环境相匹配，同时充分考虑设计方案与施工水平、施工条件、资源配置等相匹配；施工阶段组织设计人员加强现场服务，根据边界条件变化，及时参与现场问题解决，做到信息化施工。实现设计施工早对接、紧密对接、全过程对接。

三是土建、铺轨、设备安装和装修工程的“无缝对接”。中铁南方投资集团有限公司利用有力的资源调配能力和现场生产组织和协调能力，车站内工序间做到分步移交，同时提前了设备安装工程的介入时间，预留预埋超前统筹设计，避免了相互交叉作业干扰，既提高了工效，又降低了工程成本。

2.4 搭建设计施工一体化管理支撑体系

总承包单位作为生产任务的总集成中心，在项目建设过程中对设计、施工资源集中统筹管理，有效优化资源配置、灵活调配生产要素，搭建了以设计、施工、资源供应为支柱的一体化管理支撑体系。

一是以设计为主导。设计作为影响工程造价、工程进度、质量和安全控制的源头，在工程建设目标控制中发挥着主导作用。通过采取限额设计、优化设计、设计巡检与考核奖惩等手段，激发调动设计的积极性；同时组织施工单位配合设计院，使设计方案与一些先进的施工技术、施工工艺和施工方法结合起来，保证设计方案更合理，更具针对性，减少后期变更，做到工程质量、安全和投资的源头控制。

二是施工抓落实。针对全线不同工点的水文地质、环境和工程条件，选择与工程特点、难点相适应的施工队伍进行标段和施工任务划分。设计阶段，组织各标段发挥技术优势，提前介入设计；施工阶段，以5号线整体为着眼点，通过工期预警、劳动竞赛、样板引路等办法，采用信息化施工、科技创新等手段，确保工程进度、质量、安全和效益等目标的落实和实现。

三是资源集中管控。对盾构机、槽壁机、钢支撑等重要资源进行全线调配，以提高资源利用率；对大宗材料（如钢材、防水材料、混凝土、水泥、管片等）采取集中采购模式，节约成本，保障物资及时到位；加强对项目资金的集中调度和监管，提高了资金流动性，为施工生产解决后顾之忧；通过巩固并扩大与金融机构的合作，取得银行授信额度，确保了资金需求；通过创新融资手段，有效控制融资节奏与融资期限，充分利用自有资金，不仅节约了大量融资成本，也保证了生产施工的有序进行。

2.5 多措并举推动设计施工一体化管理高效运行

5号线设计施工一体化管理始终坚持以“确保安全、质量、环保，和谐推进工程建设”为中心，在管理中，重源头（方案），抓落实，通过检查、考核、奖罚，合同手段和行政手段并用，推动一体化管理高效运行。

一是方案评审与优化。设计方案和施组方案控制是实现源头控制、预防控制的关键，是从技术上保证工程安全、质量、进度等各方面有序推进的基础，为此，对全线的设计和施组方案进行分类分级。对全线重大、共性的方案组织专家会议进行审查，对设计方案进行优化，以有效控制投资、安全风险等。施工过程中，根据现场出现的新情况、新问题，及时组织对设计、施工方案进行调整，以满足施工需要。

二是计划与落实。根据工程总筹划、里程碑工期要求、工期关键控制点和合理设计周期，在总体上遵循先前期、后勘察设计、再施工的前提下，分别制定全线各工点前期工程实施计划、施工图设计计划、工程质量和安全控制目标等。实施过程中，组织施工单位配合业主和政府部门强力推进前期工程；组织施工单位密切配合设计，灵活采取“方案稳定一段、详勘开展一段、施工图完成一段”的做法，及时提供施工图；同时通过各级协调会、专题会和沟通平台，及时解决出现的问题，确保各项计划的实现。

三是检查与考核。建立突出重点、相互制约、协调统一的激励与约束机制，设立奖励基金，通过检查评比与奖罚，充分调动各参建设计、施工单位的积极性与主观能动性，促进项目进度与安全、质量协调发展。根据分解的关键里程碑工期、关键线路节点工期对各施工单位关键里程碑工期进行奖罚考核，形成重大合同履约考核和重点节点A/B类里程碑考核、专项考核等多层次工期考核体系。按照“三个结合”，即内部与外部检查相结合、日常考核与季度检查相结合、前后优差与奖罚配套相结合的检查方式，对现场安全、质量、文明施工进行检查考核。对设计单位采取不定期设计巡检和季度考核的方式，进行设计进度、质量等的评比。

四是合同管理与行政手段。工程开始前，对设计、施工单位主要管理、技术人员资格和资源投入情况进行专项履约检查；并在建设过程中定期进行履约检查，确保其履约能力与工程任务相匹配。建设过程中，各单位安全、质量、进度管理等方面出现部分偏差的，完全按合同严肃履行。在合同管理的基础上，充分发挥行政管理优势。在地铁5号线建设中，多次在施工现场召开全线生产计划会，要求各参建单位领导参会，统一思想、提高认识，促使参建单位对地铁5号线多关注、多帮扶，快速推进项目建设；对个别出现重大履约风险因素的，及时约谈参建单位领导，要求派驻现场工作组予以重点帮扶；同时建立重难点项目领导挂牌督办制度，并成立帮扶小组进行重点帮扶，及时消除短板，最大程度满足整体建设的要求。

3 设计施工一体化管理成效

深圳地铁5号线自2007年12月21日正式开工建设，至2011年6月22日正式开通试运营，仅用3年半时间，在轨道交通建设领域创造了新的“深圳速度”，被深圳市政府誉为深圳市轨道交通二期建设中“开工最晚，建设最快”的线路；同时工程实体质量优良，全线荣获2010年度深圳市优质结构工程奖。全面体现了投资节约、工期可控、工程优质、施工安全、运作廉洁等优势，取得了显著的社会和经济效益。

（1）工程建设进度显著加快。深圳地铁5号线土建施工工期约26个月，轨道工程约6个月，较我国已完成和同期建设的其他地铁线路工期提前6个月以上。深圳地铁5号线与部分线路工程对比见表1[5]。

（2）工程投资有效降低。在以初步设计为依据招标、工期紧张的背景下，中铁南方投资集团有限公司把设计、施工有机组织在一起，进行整体统筹安排，充分调动设计施工能动性，系统优化设计方案，有效降低工程投资，在前期工程和设计变更方面节约投资约4．7亿元，约占总承包项目总投资的4．2%。

（3）社会效益显著。深圳地铁5号线优质、如期开通运营，兑现了深圳市政府向世人的承诺，保障了第26届大运会的顺利召开。5号线的建成进一步完善了深圳市的交通网络，并将为加速深圳特区的一体化进程、提升广大市民的幸福指数发挥重大作用。

表1 深圳地铁5号线与部分线路工程对比

4 结束语

深圳地铁5号线是深圳市一次性投资建设最长的地铁项目，采用设计施工总承包的建设模式。为适应工程设计任务重、设计周期短、设计接口多、协调工作量大等特点，总承包单位在设计施工一体化管理的各环节开展了卓有成效的创新和实践。通过对深圳地铁5号线建设模式的实践与探索，表明设计施工一体化能充分调动承办方的主动性和积极性，将项目管理通盘考虑，使建设过程更为系统化、科学化、合理化，实现了设计施工零对接，确保了项目工期、安全、质量和投资受控，实现了社会效益、经济效益和生态效益的统一。深圳地铁5号线设计施工一体化管理创新可为其他建设项目提供有效借鉴。