大型國際EPC總承包項目設計工作要點分析
——以巴基斯坦PKM項目為例

□ 李 楊 羅 冰

在中國傳統基建行業管理體制下，建設項目的設計與施工分別由不同單位實施，設計與施工完全分離且相對獨立。中國承包商承接國際工程項目，特別是需要承包商負責設計的項目中，由于自身多為施工企業或平臺公司，往往需要將設計另行分包給設計單位，由設計單位承擔設計工作。作為總承包下的設計分包是中國設計單位走出去的主要形式之一。如何做好設計工作，從總承包利益出發，全面推進項目的順利實施，是設計單位需要提升的一個重點。筆者以巴基斯坦PKM 項目（蘇庫爾—木爾坦段）為例，從設計單位的角度分析和研究EPC 項目設計工作要點，總結設計管理經驗，為其他國際工程EPC 總承包項目設計工作提供借鑒。

一、工程概況

巴基斯坦PKM項目（蘇庫爾-木爾坦段）是連接巴基斯坦南北的重要大通道，是“一帶一路”重點工程、“中巴經濟走廊”的旗艦項目。項目南起信德省蘇庫爾，北至旁遮普省木爾坦，全長392 公里，設計速度120 公里/小時，是巴基斯坦首條具有智能交通功能的雙向六車道高速公路項目，采用EPC 模式承建，建設工期為3 年，業主方為巴基斯坦國家公路局（NHA）。項目于2019 年8 月建成通車。

中國建筑股份有限公司為項目承包商（總包方）。項目共分為7 個標段，總包方管理部下設設計分部及9 個施工分部（含智能交通和安裝施工），由不同單位組建，內部組織體系龐雜。中交第二公路勘察設計研究院有限公司承擔項目勘察設計工作。

二、設計主要難點

項目屬于印度河沖洪積平原地貌，地面高程58 ～120 米，線路主要沿印度河左岸展布，沿線地形平坦、水系發育、農田廣布。

1.項目工期緊，設計先行壓力大

在PKM 項目實施前，巴基斯坦無公路項目在合同約定工期內交付。項目建設工期僅3 年，按期交工的可能性非常小。由于項目具有重要意義，中國建筑在項目開工前就立下按期交付的奮斗目標。根據合同約定，承包商須在詳細設計圖紙獲得批準后方能施工，且施工單位的設備也與設計同期進場。設計能否快速獲得審批成為項目部關注的焦點，給設計單位帶來巨大壓力。

2.規范標準多，驗證對比工作量大

項目合同要求采用美國AASHTO、ASTM、巴基斯坦WPCPHB 等標準規范設計，而項目由中國進出口銀行提供貸款資金建設。根據業主與中國進出口銀行貸款協議，項目要求采用中國標準開展設計。為滿足不同主體對項目采用標準規范的要求，設計單位開展了不同標準的驗證和差異性比較，增加了標準對比的工作量。

3.審批流程復雜，設計溝通協調部門多

（1）詳細設計。合同約定詳細設計屬于承包商文件，須提交業主審查，在雇主要求和專用條件中，業主明確規定承包商須聘請審圖顧問開展內部審查，且通過業主審查后方可施工。因此，項目的詳細設計圖紙經過了設計單位、施工分部、總包部、審圖顧問、業主代表助理、業主主管機構等6 道審查程序，設計審批周期長且不可控因素多。此外，部分結構物的設計方案涉及天然氣管道、鐵路和溝渠，還需與天然氣公司、鐵道部、水利等政府部門溝通協商，獲取無異議證書。

（2）后續服務。深化設計的圖紙不需要提交業主審查，但每一標段負責施工管理的業主代表會對主要關切問題提出新的想法來干涉承包商施工，導致設計協調解釋工作量增加，部分方案需要變更，重新設計，形成了“邊設計、邊施工”的復雜局面。

4.項目采用固定總價，設計優化是關鍵

合同采用固定總價模式，除變更或索賠，合同不因承包商未曾預見的困難或成本包括基礎數據不準確等因素產生的不利影響而進行調價。由于項目工程規模大，承包商很難在投標階段將全線地形地貌、水文、地質等影響因素調查清楚，并準確預估工程數量，因此，設計單位在投標階段須根據招標文件的設計方案合理估算工程數量。在項目實施階段，設計單位須重點核實水文、地勘、測量等基礎數據，進一步開展詳細研究，從不同專業出發，充分考慮施工的便利性和可行性，提供合理化方案，重新計算工程數量，以最經濟適用的方案達到項目預期功能的最低標準，從而配合承包商合理控制工程規模，降低工程成本，增加項目經濟效益。

三、設計管理應對策略

根據合同約定，詳細設計須在項目開工后4 個月完成，即2016 年8 月至2016 年12 月。設計單位于2016 年2 月進場，8 月完成詳細設計，12 月土建部分設計通過監理審查，按照既定計劃順利完成了詳細設計階段的主要工作。

1.充分理解合同，做足前期準備

設計單位進場后，組織研究EPC 合同，重點關注雇主和承包商責任劃分、承包商文件內容、雇主要求、設計工期、技術規范、設計圖紙等重點條款，確定設計依據和原則，收集已建成高速公路項目的詳細設計圖紙，研究圖紙的設計深度、內容和表達形式，比對需要提交業主審查的詳細設計圖紙深度與國內項目初步設計、施工圖設計圖紙的差異，明確各階段應提交承包商/業主的圖紙、報告內容。

2.嚴格制訂工期計劃，強化落實

按照施工整體計劃部署，進行設計工期倒排。項目共分為7 個標段，每個標段平均約56 公里。測量、交通量、水文等報告，路基標準橫斷面圖等通用設計圖整體統一提交報批。各標段按優先級再細分至6 ～7 個小標段，每個標段3 ～12 公里。按照施工難度和建設條件設置不同的優先等級，設計主報告、結構物下部設計、地勘報告等分段報批，先導段優先級最高，首批提交，分批報批，充分考慮了審圖顧問、監理等的審查能力和人力資源投入。

3.多種技術手段結合，保證基礎資料成果質量，縮短工期

（1）項目里程長，通行困難，出行受制于安保等問題。經反復研究，決定采用無人機航拍技術進行1：2 000 地形圖測繪，從控制點埋樁、四等水準、GPS 測量到申請空域、完成地形圖測繪共計用時80天。在巴基斯坦，首次將無人機航拍技術應用于基礎設施建設領域。為打破業主對無人機航測地形圖的精度和工程獨立坐標的疑慮，結合大量實測數據對航測地形圖進行檢查和修正，確保地形圖精度。與巴基斯坦本地測繪公司合作，由當地專業工程師與業主審圖顧問直接溝通，使測繪成果順利通過驗收。

（2）項目靠近印度河，水文條件較為復雜。項目部聘請了當地和國內水文單位同步開展水文專題研究，采用數字化建模手段預測50/100 年一遇暴雨條件下的洪水水位。根據水力計算結果，確定各標段路基標高、結構物數量、位置和尺寸。第6 標段跨越Sutlej 河，對項目工期和成本具有較大影響，特委托巴基斯坦農田灌溉部開展物理模型實驗，對Sutlej河大橋橋頭位置、交叉角度、長度及導流堤布設提供建議。物理模型實驗進一步驗證了橋梁方案的可行性與可靠性，大橋方案順利通過了監理審查。

4.充分利用屬地資源優勢，推動設計屬地化進程

項目設計管理中的主要難點在于總包方對設計工期的要求、美標、當地習慣做法與中國標準的差異、設計人員對EPC 合同模式的適應能力、巴基斯坦安全問題對項目產生的制約。與當地公司開展全方位的合作是設計單位在策應上述問題的重要手段之一，通過優勢互補，取長補短，使當地資源得到了最大化利用，強有力地解決了安全、標準適應性等問題。通過借力當地資源，項目部順利完成了危險區域的地質勘察、測量、水文、交通量專題研究、土工試驗、設計審圖、Sutlej 河大橋物理模型試驗等工作，保障了項目設計與巴方監理審查的進度。在屬地分包商的選擇過程中，充分開展資信、經驗、履約能力審查，并加強各屬地分包商管理，在合同中明確約定各階段成果文件提交時間、質量要求、延期損害賠償，并設置多節點支付條件和質保金，過程中強化溝通和對接，使各成果文件按期完成。

5.開展標準規范研究和差異化分析

項目采用多國標準，不同標準體系存在較大差異。各專業在工作過程中，開展規范的學習，針對項目進行差異性比較、優缺點比較和符合性分析，選擇最適合項目的設計標準。以勘察為例，首次采用美標進行，側重于原位測試、室內試驗。在外業工作及試驗中，嚴格把控質量，重點加強對原位測試及取樣的質量控制，為淺基礎、樁基礎計算提供了準確、詳實的數據。在勘察過程中，勘察和設計人員緊密聯系，積極溝通，對中美淺基礎計算、樁基礎計算等影響設計的關鍵問題進行探討，有效推動了整體工作的開展；主動與當地勘察、咨詢公司聯系，聘請當地專家對成果資料進行審核，強化交流和學習，有效保障了勘察成果的質量。

6.設計與施工充分融合

在總包方的管理下，設計與施工分部充分對接，在設計階段，共同溝通各標段設計方案、材料、設備、石料場來源、施工組織方案等，使設計充分考慮施工的便利性和可行性、材料的經濟性和可獲得性，確保工程成本有效控制，項目安全性和質量獲得保證。在實施階段，設計單位開展技術交底，解決施工過程中存在的與設計相關的技術問題，同時做好設計變更，配合施工分部做好實施階段與業主代表的對接、技術交流。設計與施工的充分融合，全面保障了項目的質量、工期、成本等因素。

7.設計優化與價值工程

（1）設計優化。①路線平縱面。由于項目在實施前業主征地拆遷已完成，因此路線平面優化的可能性很小，重點根據水文報告計算的路基填土高度，對路線縱面、路基邊坡坡率進行優化；②防洪路段坡面防護。原洪水路段全部采用圬工防護，詳細設計階段分為洪水影響區、積水影響區、降雨影響區，分別采用圬工防護、路基超寬+填砂路基、路基超寬方案。對邊坡坡面防護方案由人字形骨架形式改為襯砌拱形式，材料由厚30 厘米漿砌片石改為厚8 厘米混凝土，施工更方便、更美觀、更經濟；③路面結構。根據交通量研究報告、路面結構計算、路基填料分布，對局部段落進行了路面結構優化；④橋涵結構物。通過外業現場調查、水文計算分析結果，在部分標段將橋梁改為箱涵或通道，橋臺形式由扶壁臺優化成樁柱臺，部分小角度涵洞改為90°正交，優化孔徑并進行合理的合并設計，最終在滿足排水、灌溉、通行等功能性需求的基礎上，實現結構物設計的優化。

（2）價值工程。根據EPC合同，價值工程是由承包商提出建議方案。建議方案較原方案具有優勢：①加快竣工；②降低雇主的工程施工、維護、或運行的費用；③提高雇主的竣工工程效率或價值，或給雇主帶來其他利益。其產生的效益由承包商和雇主協商分配。

項目在K401 ～K406 段原設計采用9×30 米、9×30 米和3×30 米橋梁的方式三次跨越N5 公路，其中平均填高約8 米。通過將N5 右幅新建5 公里長半幅道路形成整幅，原N5 左幅降低標準作為地方路使用，N5 改線后與項目僅交叉一次。相比原設計，結構物和路基土方規模均大幅減少，節省的費用在扣除N5 擴建成本后仍有230 萬美元，實現了業主和承包商的共贏。

四、結語

在國際EPC 總承包合同下，作為設計分包單位，應始終圍繞總承包商的需求，開展項目設計工作，加強對勘察設計進度的管理，做好業主、業主代表助理、總承包商、屬地分包商、施工單位等的對接與溝通。設計中應充分考慮總承包商利益，合理控制成本，減少工程造價，提供的方案應考慮施工的便利性，并盡可能地縮短建設工期，在充分論證下，提供價值工程方案，使項目經濟效益最大化，實現多方的共贏。