大型国际EPC总承包项目设计工作要点分析——以巴基斯坦PKM项目为例

□ 李 杨 罗 冰

在中国传统基建行业管理体制下，建设项目的设计与施工分别由不同单位实施，设计与施工完全分离且相对独立。中国承包商承接国际工程项目，特别是需要承包商负责设计的项目中，由于自身多为施工企业或平台公司，往往需要将设计另行分包给设计单位，由设计单位承担设计工作。作为总承包下的设计分包是中国设计单位走出去的主要形式之一。如何做好设计工作，从总承包利益出发，全面推进项目的顺利实施，是设计单位需要提升的一个重点。笔者以巴基斯坦PKM 项目（苏库尔—木尔坦段）为例，从设计单位的角度分析和研究EPC 项目设计工作要点，总结设计管理经验，为其他国际工程EPC 总承包项目设计工作提供借鉴。

一、工程概况

巴基斯坦PKM项目（苏库尔-木尔坦段）是连接巴基斯坦南北的重要大通道，是“一带一路”重点工程、“中巴经济走廊”的旗舰项目。项目南起信德省苏库尔，北至旁遮普省木尔坦，全长392 公里，设计速度120 公里/小时，是巴基斯坦首条具有智能交通功能的双向六车道高速公路项目，采用EPC 模式承建，建设工期为3 年，业主方为巴基斯坦国家公路局（NHA）。项目于2019 年8 月建成通车。

中国建筑股份有限公司为项目承包商（总包方）。项目共分为7 个标段，总包方管理部下设设计分部及9 个施工分部（含智能交通和安装施工），由不同单位组建，内部组织体系庞杂。中交第二公路勘察设计研究院有限公司承担项目勘察设计工作。

二、设计主要难点

项目属于印度河冲洪积平原地貌，地面高程58 ～120 米，线路主要沿印度河左岸展布，沿线地形平坦、水系发育、农田广布。

1.项目工期紧，设计先行压力大

在PKM 项目实施前，巴基斯坦无公路项目在合同约定工期内交付。项目建设工期仅3 年，按期交工的可能性非常小。由于项目具有重要意义，中国建筑在项目开工前就立下按期交付的奋斗目标。根据合同约定，承包商须在详细设计图纸获得批准后方能施工，且施工单位的设备也与设计同期进场。设计能否快速获得审批成为项目部关注的焦点，给设计单位带来巨大压力。

2.规范标准多，验证对比工作量大

项目合同要求采用美国AASHTO、ASTM、巴基斯坦WPCPHB 等标准规范设计，而项目由中国进出口银行提供贷款资金建设。根据业主与中国进出口银行贷款协议，项目要求采用中国标准开展设计。为满足不同主体对项目采用标准规范的要求，设计单位开展了不同标准的验证和差异性比较，增加了标准对比的工作量。

3.审批流程复杂，设计沟通协调部门多

（1）详细设计。合同约定详细设计属于承包商文件，须提交业主审查，在雇主要求和专用条件中，业主明确规定承包商须聘请审图顾问开展内部审查，且通过业主审查后方可施工。因此，项目的详细设计图纸经过了设计单位、施工分部、总包部、审图顾问、业主代表助理、业主主管机构等6 道审查程序，设计审批周期长且不可控因素多。此外，部分结构物的设计方案涉及天然气管道、铁路和沟渠，还需与天然气公司、铁道部、水利等政府部门沟通协商，获取无异议证书。

（2）后续服务。深化设计的图纸不需要提交业主审查，但每一标段负责施工管理的业主代表会对主要关切问题提出新的想法来干涉承包商施工，导致设计协调解释工作量增加，部分方案需要变更，重新设计，形成了“边设计、边施工”的复杂局面。

4.项目采用固定总价，设计优化是关键

合同采用固定总价模式，除变更或索赔，合同不因承包商未曾预见的困难或成本包括基础数据不准确等因素产生的不利影响而进行调价。由于项目工程规模大，承包商很难在投标阶段将全线地形地貌、水文、地质等影响因素调查清楚，并准确预估工程数量，因此，设计单位在投标阶段须根据招标文件的设计方案合理估算工程数量。在项目实施阶段，设计单位须重点核实水文、地勘、测量等基础数据，进一步开展详细研究，从不同专业出发，充分考虑施工的便利性和可行性，提供合理化方案，重新计算工程数量，以最经济适用的方案达到项目预期功能的最低标准，从而配合承包商合理控制工程规模，降低工程成本，增加项目经济效益。

三、设计管理应对策略

根据合同约定，详细设计须在项目开工后4 个月完成，即2016 年8 月至2016 年12 月。设计单位于2016 年2 月进场，8 月完成详细设计，12 月土建部分设计通过监理审查，按照既定计划顺利完成了详细设计阶段的主要工作。

1.充分理解合同，做足前期准备

设计单位进场后，组织研究EPC 合同，重点关注雇主和承包商责任划分、承包商文件内容、雇主要求、设计工期、技术规范、设计图纸等重点条款，确定设计依据和原则，收集已建成高速公路项目的详细设计图纸，研究图纸的设计深度、内容和表达形式，比对需要提交业主审查的详细设计图纸深度与国内项目初步设计、施工图设计图纸的差异，明确各阶段应提交承包商/业主的图纸、报告内容。

2.严格制订工期计划，强化落实

按照施工整体计划部署，进行设计工期倒排。项目共分为7 个标段，每个标段平均约56 公里。测量、交通量、水文等报告，路基标准横断面图等通用设计图整体统一提交报批。各标段按优先级再细分至6 ～7 个小标段，每个标段3 ～12 公里。按照施工难度和建设条件设置不同的优先等级，设计主报告、结构物下部设计、地勘报告等分段报批，先导段优先级最高，首批提交，分批报批，充分考虑了审图顾问、监理等的审查能力和人力资源投入。

3.多种技术手段结合，保证基础资料成果质量，缩短工期

（1）项目里程长，通行困难，出行受制于安保等问题。经反复研究，决定采用无人机航拍技术进行1：2 000 地形图测绘，从控制点埋桩、四等水准、GPS 测量到申请空域、完成地形图测绘共计用时80天。在巴基斯坦，首次将无人机航拍技术应用于基础设施建设领域。为打破业主对无人机航测地形图的精度和工程独立坐标的疑虑，结合大量实测数据对航测地形图进行检查和修正，确保地形图精度。与巴基斯坦本地测绘公司合作，由当地专业工程师与业主审图顾问直接沟通，使测绘成果顺利通过验收。

（2）项目靠近印度河，水文条件较为复杂。项目部聘请了当地和国内水文单位同步开展水文专题研究，采用数字化建模手段预测50/100 年一遇暴雨条件下的洪水水位。根据水力计算结果，确定各标段路基标高、结构物数量、位置和尺寸。第6 标段跨越Sutlej 河，对项目工期和成本具有较大影响，特委托巴基斯坦农田灌溉部开展物理模型实验，对Sutlej河大桥桥头位置、交叉角度、长度及导流堤布设提供建议。物理模型实验进一步验证了桥梁方案的可行性与可靠性，大桥方案顺利通过了监理审查。

4.充分利用属地资源优势，推动设计属地化进程

项目设计管理中的主要难点在于总包方对设计工期的要求、美标、当地习惯做法与中国标准的差异、设计人员对EPC 合同模式的适应能力、巴基斯坦安全问题对项目产生的制约。与当地公司开展全方位的合作是设计单位在策应上述问题的重要手段之一，通过优势互补，取长补短，使当地资源得到了最大化利用，强有力地解决了安全、标准适应性等问题。通过借力当地资源，项目部顺利完成了危险区域的地质勘察、测量、水文、交通量专题研究、土工试验、设计审图、Sutlej 河大桥物理模型试验等工作，保障了项目设计与巴方监理审查的进度。在属地分包商的选择过程中，充分开展资信、经验、履约能力审查，并加强各属地分包商管理，在合同中明确约定各阶段成果文件提交时间、质量要求、延期损害赔偿，并设置多节点支付条件和质保金，过程中强化沟通和对接，使各成果文件按期完成。

5.开展标准规范研究和差异化分析

项目采用多国标准，不同标准体系存在较大差异。各专业在工作过程中，开展规范的学习，针对项目进行差异性比较、优缺点比较和符合性分析，选择最适合项目的设计标准。以勘察为例，首次采用美标进行，侧重于原位测试、室内试验。在外业工作及试验中，严格把控质量，重点加强对原位测试及取样的质量控制，为浅基础、桩基础计算提供了准确、详实的数据。在勘察过程中，勘察和设计人员紧密联系，积极沟通，对中美浅基础计算、桩基础计算等影响设计的关键问题进行探讨，有效推动了整体工作的开展；主动与当地勘察、咨询公司联系，聘请当地专家对成果资料进行审核，强化交流和学习，有效保障了勘察成果的质量。

6.设计与施工充分融合

在总包方的管理下，设计与施工分部充分对接，在设计阶段，共同沟通各标段设计方案、材料、设备、石料场来源、施工组织方案等，使设计充分考虑施工的便利性和可行性、材料的经济性和可获得性，确保工程成本有效控制，项目安全性和质量获得保证。在实施阶段，设计单位开展技术交底，解决施工过程中存在的与设计相关的技术问题，同时做好设计变更，配合施工分部做好实施阶段与业主代表的对接、技术交流。设计与施工的充分融合，全面保障了项目的质量、工期、成本等因素。

7.设计优化与价值工程

（1）设计优化。①路线平纵面。由于项目在实施前业主征地拆迁已完成，因此路线平面优化的可能性很小，重点根据水文报告计算的路基填土高度，对路线纵面、路基边坡坡率进行优化；②防洪路段坡面防护。原洪水路段全部采用圬工防护，详细设计阶段分为洪水影响区、积水影响区、降雨影响区，分别采用圬工防护、路基超宽+填砂路基、路基超宽方案。对边坡坡面防护方案由人字形骨架形式改为衬砌拱形式，材料由厚30 厘米浆砌片石改为厚8 厘米混凝土，施工更方便、更美观、更经济；③路面结构。根据交通量研究报告、路面结构计算、路基填料分布，对局部段落进行了路面结构优化；④桥涵结构物。通过外业现场调查、水文计算分析结果，在部分标段将桥梁改为箱涵或通道，桥台形式由扶壁台优化成桩柱台，部分小角度涵洞改为90°正交，优化孔径并进行合理的合并设计，最终在满足排水、灌溉、通行等功能性需求的基础上，实现结构物设计的优化。

（2）价值工程。根据EPC合同，价值工程是由承包商提出建议方案。建议方案较原方案具有优势：①加快竣工；②降低雇主的工程施工、维护、或运行的费用；③提高雇主的竣工工程效率或价值，或给雇主带来其他利益。其产生的效益由承包商和雇主协商分配。

项目在K401 ～K406 段原设计采用9×30 米、9×30 米和3×30 米桥梁的方式三次跨越N5 公路，其中平均填高约8 米。通过将N5 右幅新建5 公里长半幅道路形成整幅，原N5 左幅降低标准作为地方路使用，N5 改线后与项目仅交叉一次。相比原设计，结构物和路基土方规模均大幅减少，节省的费用在扣除N5 扩建成本后仍有230 万美元，实现了业主和承包商的共赢。

四、结语

在国际EPC 总承包合同下，作为设计分包单位，应始终围绕总承包商的需求，开展项目设计工作，加强对勘察设计进度的管理，做好业主、业主代表助理、总承包商、属地分包商、施工单位等的对接与沟通。设计中应充分考虑总承包商利益，合理控制成本，减少工程造价，提供的方案应考虑施工的便利性，并尽可能地缩短建设工期，在充分论证下，提供价值工程方案，使项目经济效益最大化，实现多方的共赢。