国际水电工程典型专业设计冲突及对策探讨

李国华 汪文桥 谭若憨 查瑞祥

摘要：联营体承包模式在国际合作项目中被广泛应用，但该模式在组建和运作管理过程中也面临着一些风险和阻碍。在梳理国内外联营体管理现状的基础上，以巴基斯坦Neelum-Jhelum水电工程地下厂房施工为例，介绍了该工程土建与机电、金属结构专业的典型设计冲突事件，从合同结构、联营体设计体系、工程实施方式及工程师设计体系等角度分析了典型专业设计冲突产生的原因，总结了多方签字变更、设计图纸更新、签发现场指令及报批典型处置方法（图纸或技术标准）等4类可行性较高的处理对策，相关经验可供类似国际工程的设计及施工借鉴。

关 键 词：

联营体承包模式; 专业设计冲突; 地下厂房; 土建; 机电; N-J水电站

中图法分类号： TU27

文献标志码： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2021.06.019

越来越多的大型国际水电工程采用由联营体承包的管理模式，该模式一般会伴随着项目决策效率偏低、不同专业的交叉冲突、管理难度增大等问题[1]。针对联营体内部的设计管理，尤其是不同专业间的设计冲突管理应引起承包商足够重视[2-3]。水电工程地下厂房系统各专业交叉频繁，土建和机电、金属结构专业的设计冲突尤为突出。本文以巴基斯坦Neelum-Jhelum水电工程（以下简称N-J水电工程）地下厂房系统的施工实践为基础，重点介绍了联营体内部土建和机电、金属结构（以下简称“金结”）专业设计冲突。

1 研究背景

常勇[4]提出基于群决策理论的联营伙伴选择决策方法，建立了联营伙伴的综合评价体系。刘强等[5]用基于层次分析法的网络分析法结合实际工程情况，重点考虑承包商的财务状况、资历、业务状况、行业优势等方面的指标并筛选出最适合的联营伙伴。Beckman等[6]通过对美国300多家大型服务和工业公司拓展及加强联合伙伴的调查，认为企业会尝试去选择有过往合作经验的合作伙伴，减少联营的不确定性及成本;Badir等[7]重点研究联营体的初次合作项目，探讨了在缺少以往合作经验和信任的建立的情况下，联合参与方之间的合作伙伴关系建立的影响因素及形成机制。

谢继勇等[8]通过松散型联营体案例分析，考察了联营体协议条款遗漏、联合投标合标、联营体牵头方责任、联营体支付，并就各方在交叉责任及索赔金额超出赔偿限额情况下的风险提出规避措施。关于联营体协议及合同风险，吕文学[9]分析了联营体的类型及其区别，并对法人型联营体合同条款进行了较详细的分析;Ozorhon等[10]阐述了通过对联营体的管控，可有效降低交易成本，但同时也将提高间接费用或是增加企业面临的风险，从而不可避免地增加成本。

通过文献调研发现，国内外学者对于工程承包联营体的研究主要集中在联营体合作伙伴的选择及规避联营合作中的风险、提高管理水平两种角度，未见细化到联营体内部的专业设计冲突管理方面的研究[11-13]。因此，在松散型联营体承包模式下的国际水电工程专业设计冲突管理探讨，具有一定研究价值。

2 工程概况

巴基斯坦N-J水电工程由中国葛洲坝集团公司（简称CGGC）和中国机械设备进出口总公司（简称CMEC）采用松散型联营体模式承建。工程位于巴基斯坦东北Azad Jammu & Kashmir（AJ&K）州首府Muzaffarabad地区，电站工作水头为420 m，4台机组总装机容量为969 MW。土建部分采用施工总承包模式，由CGGC负责实施，机电及金属结构部分采用EPC模式，由CMEC负责实施。业主为巴基斯坦水电发展署（以下简称WAPDA），工程师是5家工程服务公司组成的联营体（Neelum-Jhelum Consultant，简称NJC），其中美国的HARZA公司（以下简称MWH）为牵头方和设计方，挪威的Norconsult、巴基斯坦的NESPAK、ACE及NDC等4家为协助方。被工程师赋权履行具体职责的个人称为工程师代表，但在该工程实践中工程师代表也简称为工程师，主要根据语境区分。工程师根据其工作地点和工作内容可分为现场工程师和设计工程师。执行的技术标准以ASTM和ACI等欧美标准为主。

3 典型设计冲突介绍及原因分析

3.1 典型设计冲突分类

N-J水电工程土建与机电专业设计冲突发生的时间主要集中在2013～2019年的混凝土施工阶段，在2013年以前的土石方开挖阶段基本无相关冲突。专业设计冲突的处理以变更文件为载体，地下厂房系统施工期间共办理940例，其中土建承包商办理612例，处理专业设计冲突有119例;机电、金属结构承包商办理变更文件328例，处理专业设计冲突10例。将土建和机电的129例专业设计冲突进行分类，结果如表1所列。

着重对前两类占比最高的设计冲突进行具体原因分析。第一类典型设计冲突发生频次最高（46次），一方面因为机电、金结预埋管、预埋件涉及供水管、排水管、油管、电缆管等多类系统，布置形式复杂、规格差异大;另一方面因为车间图设计细化程度不够深入。第二类典型设计冲突发生频次较高（40次），原因有：不同围岩类别下开挖爆破面成形控制困难，局部欠挖;车间图设计未考虑空间问题，配筋简化导致钢筋装配困难。其余3类专业设计冲突虽然发生频次较少，但仍应引起承包商足够重视。

在上述129例专业设计冲突中，土建承包商处理的专业冲突案例数量是机电承包商的近12倍。这是由于机电及金结设备多为定型、定制产品，且国际水电工程中通常由国外采购，采购周期长、运费及税费高。因此，现场工程师在处理专业设计冲突时，倾向于修改土建设计。

3.2 原因分析

從该工程的合同结构、联营体设计体系、工程实施方式及工程师设计体系等方面分析了专业设计冲突产生的原因，旨在为解决专业设计冲突提供思路。

（1） 合同结构。国际水电工程联营体通常可分为紧密型和松散型两类。松散型联营体仅以联营体合同为纽带，旨在实现各自经济目的，在选择各自的分包商时具有充分的自由度[14-15]。N-J工程属于松散型联营体，两家联营体成员分别就土建和机电的设计任务选择了不同的设计分包商。两家设计分包商并无固定的平台或渠道进行设计沟通、交流，土建和机电的设计工作独立、平行进行。无论是土建专业还是机电专业的初步设计均具有一定的局限性，在施工过程中均有可能发生变更。这些变更能否有效、及时传递至分包商设计人员，是土建和机电专业设计冲突发生的本质原因。

（2） 联营体设计体系。本文从绘图激活机制、图纸提交流程及驻场设计代表部的职能和规模等3方面分析导致联营体设计体系土建、机电专业设计冲突的原因。

土建和机电分包商的绘图激活机制存在差异。机电合同采用EPC形式，机电设计任务在分包合同的技术规范章节中已有详细的规定，结合施工图的出图时间与现场实际施工进度即可绘制施工详图。而对于土建设计，由于工程师出具的施工图设计深度无法满足施工需求，土建设计分包商需将施工图转化为车间图，土建承包商在获取施工图后才能激活车间图的绘制。

该工程图纸在提交工程师前缺乏专业间的联合审核。土建车间图由土建承包商直接报送工程师审批。机电施工详图需经联营体牵头方土建承包商报送工程师审批，这是由联营体模式所决定的，并非出于审图目的。

驻场设计代表部规模较小、功能单一。土建和机电设计分包商均设有相互独立的驻场设计代表部，承担了少量的图纸绘制任务，主要职责是传达现场设计任务至国内本部，土建及机电驻场设计代表部之间的横向沟通较少。

（3） 工程实施方式。印度与巴基斯坦水权之争由来已久，且为了缓解巴基斯坦电力供应紧张的局面，当地政府迫切需要新建水电站缓解供电压力。为缩短建设工期，工程业主在初步设计完成后即开始进行工程建设招标，在确定承包商后再进行详细设计，因此形成了边设计、边修改、边施工的“三边”实施方式。“三边”实施方式必然会对设计工程师的施工图设计水平、承包商的详细设计水平提出更高的要求[16-17]。

（4） 工程师设计体系。该工程的工程师设计团队同样来自于NJC的5家咨询公司，其中美国的HARZA公司（MWH）为牵头方，挪威的Norconsult、巴基斯坦的NESPAK等4家为协助方。工程师来自世界多个国家，个人水平参差不齐而且流动性较大，施工图设计工作缺乏连贯性、系统性，且由于施工与设计平行进行，工程师设计施工图的时间较为仓促，施工图质量不高，修改频繁（版本更新次数最多的施工图纸达到了22版），出现过停工待图的现象。

4 设计冲突分类介绍及对策

N-J水电工程详细设计是在施工阶段进行的，受初步设计的详细程度、实施过程中的设计变更以及松散型联营体各专业设计人员的沟通渠道过长等因素影响，机电施工详图和土建车间图的冲突必须尽快解决，否则将严重制约工期，作为承包商对此必须要有充分的应对措施。通过在工程实践中对设计冲突管理的不断摸索提升，形成了一套可行性较高的设计冲突处置程序。

设计冲突产生后，工程师会立即叫停相关部位的施工。联营体应立即组织土建及机电技术人员协商对策，按照“确定设计冲突等级→研究设计变更对策→起草变更文件或更新图纸→签发至承包商”的流程解决。依据决策等级及对工程影响程度的不同，该工程设计冲突等级共分为4类，分类及相应对策如下。

（1） 对于现场工程师可以决定或无法快速获取设计信息的设计冲突，承包商可以通过起草现场变更请求（FIELD CHANGE REQUEST，简称FCR）、设计变更请求（DESIGN CHANGE NOTICE，简称DCN）或信息确认请求（REQUEST FOR INFORMATION，简称RFI）经土建承包商、机电承包商及首席现场工程师共同签字后实施。DCN一般是针对那些需要经过设计工程师复核的现场变更，与FCR、RFI层级略有不同。以FCR为载体的变更解决方案在该工程发生的频次最多。

工程师中层以上的技术、管理人员主要来自欧美国家，并有部分是学者或专家，他们有着丰富和先进的水电技术知识和管理经验，因此承包商应基于设计变更对策讨论阶段工程师的意见起草变更文件，以工程师的意见为主导。

（2） 对于现场工程师无法决定或无法快速获取设计信息的重大设计冲突，可以要求图纸更新。这里的图纸更新有两层含义：设计工程师修改土建施工图，承包商再根据施工图绘制车间图;设计工程师要求机电承包商修改施工详图。

这类设计冲突通常涉及结构计算复核、设备能力复核，图纸再版及审批下发至承包商再实施，需要一个较长的流程，可导致受影响部位停工数月之久。例如该工程引水隧洞交通洞排水泵站的设计及施工，复核发现原设计排水泵的排水能力无法满足隧洞堵头的渗水要求，因此變更了功率更大的排水泵，原设计集水井的容积也需要相应加大。受机电设计变更确认及详细设计图纸再版批复的影响，引水隧洞交通洞泵站壁龛及集水井开挖滞后原计划约3个月。虽然该类冲突出现频次较低，但从承包商角度来讲，无论是土建承包商的车间图绘制阶段还是机电承包商的详图设计阶段，均应加强复核，尤其应重视专业交叉部位的复核，避免该类冲突的产生。

（3） 对于设计漏项、为细化设计图纸或要求承包商按照某种技术要求进行施工时，也可由首席现场工程师通过现场指令（SITE INSTRUCTION，简称SI）的形式签发给承包商。本文中的SI仅指为解决土建和机电设计冲突而指令联营体一方实施的项目。这类设计冲突并非实质性的土建与机电专业设计上的矛盾，而是由于设计漏项、不明确导致无法确认实施责任方或联营体一方不具备某项施工的专业能力而要求联营体另一方实施的项目。

对于该类设计冲突的处理，承包商具有一定的主动权和选择权，应基于合同技术规范要求进行技术研究，选择成本低、施工可行性强、便捷的方式，对于工程师不合理的决定，承包商可以提出反驳意见，最终由工程师与承包商共同签定SI文件作为施工依据。

（4） 對于工程施工中出现次数较多的共性冲突问题，可以要求工程师出具技术规范或承包商报批典型图纸，承包商基于该技术规范或批复的典型图纸具有自主现场变更权利。例如对于N-J工程地下厂房结构混凝土施工中钢筋与7种不同直径预埋管频繁产生冲突的问题，承包商通过报批具有针对性的典型断面图纸，使施工人员可以自主割除多余钢筋，并根据图纸要求增加局部补强筋，大大加快了工程进展。

5 结 语

对于采用联营体承包形式的国际水电工程设计管理，需要专门建立一个由联营体各成员、工程师组成的统一设计管理平台，以缩短沟通渠道、加速传递和高效共享信息，加强横向联系甚至采用联合办公的驻场设计代表部为这个平台的实现提供了可能性。图纸报送工程师前的专业间及时审核和报送，对联营体各成员的技术管理水平和经验提出了较高的要求，驻场设计代表组的规模亦应如此相适应。为此，参建各方都应加大资源投入以提高现场处置能力。

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（编辑：胡旭东）

Discussion on typical professional design conflicts and countermeasures in international

hydropower projects：case of underground powerhouse construction of Neelum-Jhelum

Hydropower Project in Pakistan

LI Guohua，WANG Wenqiao，TAN Ruohan，ZHA Ruixiang

（China Gezhouba Group No.3 Engineering Co.，Ltd，Xi′an 710000，China）

Abstract：

The joint venture contracting mode is widely used in international cooperation projects，but it also faces many risks and obstacles in the process of mode establishment and operation management.On the basis of summarizing the current management situation of joint venture contracting mode at home and abroad，taking the underground powerhouse construction of the Neelum-Jhelum Hydropower Project in Pakistan as an example，we introduced the typical design conflicts between civil engineering，electro-mechanical and metal structure majors in this project.From the perspective of contract structure，design system of joint venture，engineering implementation mode and engineer design system，the reasons of typical professional design conflict were analyzed，then four kinds of feasible countermeasures including multiple signature change，design drawing update，site instructions and approval for typical disposal method（drawings or technical standards） were summarized.The related experience can be used for the design and construction of similar international projects.

Key words：

joint venture contracting mode;professional design conflict;underground powerhouse;civil engineering;electro-mechanical;Neelum-Jhelum Hydropower Station