EPC模式下设计阶段可施工性研究

1.研究的必要性

EPC模式，即由一家总承包商或承包商联合体对整个工程的设计、工程材料和设备的采购、工程施工，直至交付使用的全面、全过程的“交钥匙”式承包模式，其可施工性研究变得更容易组织、协调和实施。目前关于可施工性和EPC模式的研究比较充足，但专门基于EPC模式设计阶段的可施工性研究相对比较匮乏，有关设计阶段的研究也多集中于设计管理方面，关于设计阶段对可施工性的需要，以及可施工性在设计阶段的操作性方面的理论研究欠缺深度，而设计阶段作为EPC模式中最为重要的阶段，直接影响施工，我们可以得出结论，要提高EPC工程的价值，加强设计阶段的可施工性非常重要。因此，本文将针对现有研究的不足，着重对EPC项目设计过程进行深入分析，指出对可施工性研究的需要，在此基础上提出有针对性的管理策略及管理方法。

2.EPC模式下设计阶段可施工性研究的实施

EPC模式下的项目设计阶段划分为初步设计、详细设计。其中详细设计阶段根据不同项目特征会包括技术设计和施工图设计。考虑到可施工性研究的可行性与可操作性，将EPC模式初步设计阶段的可施工性研究分两步进行：主要集中在设计前的要求及设计后的审查，两阶段进行研究。将技术设计和施工图设计阶段的可施工性研究分为三个步骤进行：在两阶段的基础上增加了操作实施的内容。

2.1初步设计阶段

2.1.1设计前要求

初步设计阶段的可施工性研究分为两阶段进行，主要集中在设计前的要求和设计后审查。在设计工作开始之前，使设计者应从项目总体目标出发，综合考虑项目总进度计划、总平面图和主要施工方案，避免因为对施工需求的认识不足而导致效率低下，工程返工等问题，并制定适宜的设计计划，设计结束后加强对可施工性的审查，发现设计文件中（错、漏、碰、缺）和设计深度等方面的显性问题，并对设计进行讨论和评审，探讨如何改进设计、降低成本并使设计更好地达到用户的最终要求而在设计的过程中，设计者只要在之前已经完成的设计计划内进行设计，不必在另外考虑可施工性，这样一方面可以减少可施工性研究小组的工作量，一方面也可以扩大设计者的思维空间。其具体内容如下：

在设计前，可施工性研究小组应根据下表中对可施工性的要求和研究原则，制定项目总体进度计划和拟定出主要的施工方法，以保证设计方案与进度计划相匹配。

初步设计中比较多的考虑到了人的因素，参与可施工性研究的各方应始终从项目的整体利益出发进行研究。

（1）审查依据

根据上表内容，初步设计审查的依据主要为以下方面，此外，也可以作为设计前要求的说明一起提供给研究人员：

（2）审查方法--危害和可操作性分析（Hazard and Operability Study ）

HAZOP（Hazard and Operability Study）是一种对工艺装置的安全性及可操作性进行系统分析的方法。这个技术最初由皇家化学工业石油化工分部（Petrochemicals Division of Imperial Chemical Industries）开发，作为HSE（健康、安全和环境）管理系统的重要组成部分，在国外已普遍用于化学和石化工业的工程设计过程中。由于EPC承包模式也多用于规模较大的工业投资项目，如石化、电站等，所以在EPC模式下进行HAZOP审查是比较常见的搭配。

进行HAZOP审查目的：审查设计文件，考虑由于仪表故障、操作错误等原因引起的操作波动是否会导致危险后果，如人身伤害、设备损坏、环境污染等；审查设计中对可能产生的危险后果是否已有足够的安全防范措施，如联锁停车等；审查本装置的波动是否会影响其它装置包括公用工程，以及其它装置的波动是否会影响本装置；保证装置可以安全地开车、操作、检修及停车。避免以上情况发生，保证施工顺利进行，因此，进行HAZOP审查是提高项目可施工的方法之一。

2.2技术设计、施工图设计阶段可施工性研究的实施

根据技术设计、施工图设计阶段的特点，对其进行可施工性研究分为三阶段进行，即设计前要求、实施操作和设计后审查，其具体内容如下：

2.2.1设计前要求

根据设计管理在技术及施工图设计阶段的任务，在这两个设计阶段前的可施工性要求应集中在以下方面：

表4 详细设计阶段的可施工性要求及原则

可施工性要求 原 则

技术设计、施工图设计 （1）施工技术方案的选择是否合理

（2）设备和材料的合理选用

（3）设计说明是否足够详细

（4）尺寸公差

（5）标准化设计零部件的标准化

（6）工程模块化 （1）设计和采购进度受施工要求的影响

（2）设计方案要易于施工

（3）设计部件要标准化

（4）在制定施工规范时考虑施工效率问题

（5）标准组件和预安装件的设计要便于制造、运输和安装

（6）在不利天气下，设计要便于施工

（7）工程参与人员对工程的可施工性负责

（8）设计和施工顺序便于系统运转

2.2.2实施操作

（1）操作流程

首先，组成操作小组。可施工性研究小组由经验丰富的施工和操作人员、设计人员以及经验丰富的人员组成，可包括业主技术人员、承包商代表、项目经理、设计经理、总工程师、施工经理、计划工程师、HSE经理、质量经理、开车经理、材料经理以及其他专家，不同领域的专家可以针对项目的不同方面提出专业的建设意见，研究小组应明确小组成员的职责、工作程序、研究目标以及研究的依据。

然后确定研究的项目目标，明确可施工性研究的对象。可施工性研究小组须对项目情况及业主要求进行深刻分析，根据EPC项目的投资、规模、地点、设计等方面的具体特点，结合不同的工程类型确定可施工性研究的对象，针对设计阶段的可施工性研究，以基于LCC的价值工程为标准，充分利用可施工性审查表对工程的相关情况进行可施工性审查后，可施工性研究小组应将其中可能会影响到施工阶段顺利进行的问题编制成相应的内容清单，以便设计审查的结果作为可施工性研究的依据，分析出设计阶段对施工影响最大的工艺，并将其确定为可施工性研究的主要对象。

应用项目结构分析（WBS方法），识别设计的不可施工性问题。不可施工性问题分为两类：“第一类不可施工性问题”是指常见设计质量问题那些“不便施工”或“不能施工”的问题，也可称之为“狭义的不可施工性问题”。较为典型的如：钢筋铺设不合理，浇筑混凝土时难以振捣，产生空洞；较小体积或面积范围内，构件尺寸或材料变化多，不便施工；狭小平面内布置结构件时没有考虑施工工作面，难以施工；采用标准图集，没有考虑到施工现场实际情况等。第一类不可施工性问题比较直观，一般来说，这些问题发生在某个工序的施工过程中，是设计原因引起的难以顺利完成施工的问题。“第二类不可施工性问题”是与总体施工方案有关的问题，如项目总进度计划、总平面图的布置是否考虑到施工布置的实际需要等。它是“狭义的不可施工性问题”之外的问题，也可以称之为“广义的不可施工性问题”。其主要表现在项目实施的早期阶段，通常的设计质量管理没有从总体上考虑后续施工的需求。

2.2.3设计工作后对可施工性的审查

开展可施工性审查的形式主要有：

（1）可施工性研究研讨会

由项目经理、各专业技术副总工程师、项目设计经理、专业负责人、项目控制专家、采购专家、施工专家、吊装及焊接专家、HSE专家等参加会议，分析影响设计的因素，结合以往项目经验，针对具体项目，就可施工性研究的主要内容展开研讨。

（2）专家书面评审会

由设计经理组织书面评审材料，某专业技术副总工、该专业负责人、施工专家、吊装及焊接专家、HSE专家等针对该材料发表自己的专业见解，整理汇总后，对意见不统一的问题再次进行评审反馈，直至见解统一，最终形成专业技术可施工性研究备忘录，以供详细设计中逐步采纳。

通过以上程序，在设计前做好设计准备工作并在设计完成后进行有效的可施工性审查，能够保证项目便于施工、降低施工成本、通过降低风险提高施工安全性、工厂更加便于用户操作，在对以上方面进行改进的同时，大幅度提高工程项目的可施工性。