浅析施工优化设计对国际工程项目管理的作用
（水电七局一分局 田雷 陈俊宏）
摘要：近年水电行业正在积极拓展海外市场，但是国际工程的项目管理对大多数水电人来说还是处在摸索和实践阶段，这在无形中增加了合同管理的风险，这个时候如何通过技术措施、施工优化设计来确保项目目标的完成显得尤为重要。马来西亚巴贡工程是集团公司“走出去”战略下最早的大型项目之一，笔者从参加施工的混凝土施工标段中，列举了“厂房尾水闸墩行车梁施工优化设计”、“尾水渠体型优化设计”、的优化方案，从中分析施工优化设计在项目管理的进度、成本、安全控制等方面带来的巨大的作用。
关键词：国际工程项目管理、厂房尾水闸墩行车梁施工优化设计、尾水渠体型优化设计、成本控制
1概述
巴贡水电站位于马来西亚砂捞越州（SARAWAK）中部的巴雷（BALUI）河上，是目前东南亚最大的水利水电枢纽。笔者参建了部分巴贡水电站主体土建工程，主要施工内容包括：目前世界第二高的混凝土面板堆石坝（最大坝高203m）；左岸引水发电系统（发电进水口、8条发电隧洞、一座装机240万千瓦的地面式厂房）；左岸开敞式溢洪道；右岸导流洞改建和封堵（3条，其中1#导流洞改建为放水洞在水库蓄水期间向下游供水，第一台机组投产后封堵）。在施工过程中发现该工程规模巨大、施工工期长、施工难度高、施工协作单位多、后勤组织管理复杂。正文列举了两个实例说明施工优化设计在国际工程项目管理中的重要作用。
2巴贡工程厂房尾水闸门行车梁施工优化设计 2.1项目概述
如图1所示，尾水闸门行车梁是位于闸墩用于承受尾水闸门启闭机的混凝土异形梁，本工程尾水闸门行车梁梁宽3.73m，最大梁高1.6m，最大跨度10m。主要施工难点，该部位为悬空面，没有现存的施工、承重平台。 2.2原施工方案
通过仔细分析了本工程的设计结构，技术人员首先想到传统的施工方案，现浇方案：加工钢桁架作为承重基础，整体设计思路见图1。该方案的基本施工步骤如下：
图1
通过分析施工结构设计整个现浇方案的承重架，本工程造设计了两根85×85cm的钢桁架，钢桁架固定在预埋在两侧闸墩的工字钢基础上，为了方便以后钢桁架的拆除，在工字钢基础和钢桁架之间设计了工字钢作
导轨，同时也起到增加整体稳定性的作用。钢桁架的顶面按设计所需铺设槽钢，作为模板脚手架的基础平台；根据设计，加工钢桁架；根据施工设计，在闸墩混凝土浇筑至设计高程时预埋工字钢基础；将钢桁架运至现场，利用布置在尾水渠的900门机进行安装；完成模板的承重脚手架，以及模板工程，常规混凝土浇筑；混凝土浇筑完成后，进行材料回收，最后利用吊篮完成最底部的工字钢的拆除以及混凝土的修饰处理。
2.3施工优化设计方案 2.3.1施工优化方案的提出
本着力求施工方案最优的原则，本工程针对该部位施工又提出了预制与现浇相结合的方案，具体设计思路是：在不影响结构功能的情况下，将该部位工程分成如图2所示的两部分，下部为4根预制梁，顶部采用现浇。
图2
2.3.2优化方案的可行性论证
技术可行性分析：通过比较发现，两种方案在使用功能上的区别在于，现浇方案在计算的时候可以将行车梁简化为“T”型梁来计算，而预制方案只能将L3考虑为单根矩形梁承受荷载，所以必须重点考虑L3的配筋问题。最终在施工技术人员的建议下，设计人员在不改变结构体型设计的情况下，重新对尾水闸门行车梁进行了配筋设计，确保了优化方案在技术上的可行性。
机械设备的配套性：预制方案在技术上通过后，面临的主要问题就是安装的问题。根据优化方案最终将行车梁的下半部分分成了4根梁，其中最重一根为L3，其自重约为23T，而本工程在尾水配备的门机为MQ900，在整个闸墩范围内的最大允许吊重为30T，所以说是满足施工要求的，不需要为施工优化方案，单独考虑大型设备。
2.4施工优化设计在项目管理中体现的作用 1）经济比较体现成本控制
马来西亚巴贡工程厂房由8台机组组成，如果是采用现浇方案，那么为了完成既定的节点目标，至少需要加工两套钢桁架，而钢桁架的尺寸为85×85×800cm，光是钢材就是一笔不小的费用，同时还得投入人力加工，对于该类钢结构，一般的施工工艺不能满足质量要求，所以必须专门的加工厂加工，在加工厂加工
好后，又需要装运设备运到现场，进行安装。另外现浇工艺的施工工序较多，有些工序必须使用大型吊装设备，这也在无形中加大了施工投入。相比于现浇方案，预制方案可以在现场闸墩上将预制梁预制好，然后利用门机一次性安装完成，整个过程工艺简单，投入设备、人员都很少。 2）工期优化，确保进度目标
采用预制的方案工艺简单，可以节约一部分工期，并且预制部分可以利用非关键性工期施工的时间施工好，不占直线工期，而现浇方案在承重架的搭设和材料回收上都要花相当长的时间。 3）施工优化有利于安全控制
原施工方案需要在悬空面布置施工承重架，属于高空作业，并且在钢桁架拆除的时候也比较麻烦，整个施工过程中都具有安全隐患，而预制方案就不存在这方面的问题，这为该部位工程的顺利完工提供了有力的保障。
3巴贡工程尾水渠体型优化设计 3.1项目概述
巴贡工程厂房尾水渠底板顺水流方向长47.84m，D0+36.45m～D0+51.554m段为平直段，底板高程为29.00m，D0+51.554m～D0+85.79m段为1：2的反坡段，尾水渠底宽185.33m。其原体型设计图与优化后体型设计图对比参见图3
设计体型线优化前混凝土体型优化后混凝土体型实际开挖线实际开挖线
图3
3.2原施工方案
原设计方案中，尾水渠护坦底板从D0+51.554m～D0+85.79m，高程由EL29.00m按1：2的坡度延伸至EL36.00m,要求必须开挖至基岩面，并设有间排距约为3m的L=4.5m的锚杆。开挖的实际情况显示，河床左右岸的地质情况与勘探资料基本吻合，且能按设计线开挖成型，但处于主河床段（宽约110m）的3#～12#段，由于处于主河床，原河床砂卵石冲积物堆积较厚，且基岩以页岩为主。开挖至基岩后，3#～12#段在EL36高程形成了一个104.2m×22.4m（长×宽）的平台，地质原因超挖较为严重。最大超挖深度达8m之多，若按原设计方案进行混凝土施工，其超挖部位均需要回填混凝土。在实际开挖的地形线上布原设计断面图见图3 3.3施工优化设计方案
因巴贡项目为总价承包，业主不会因为地质原因对超挖回填混凝土进行任何补偿，超出部分的费用只能由
施工方承担。为了最大限度地降低和节约施工成本，因此对尾水护坦体型设计提出了设计优化建议。该建议得到业主及监理工程师的认可，最后设计对本工程尾水渠的体型进行了重新设计，重新设计后的断面图见图3
3.4施工优化设计在项目管理中体现的作用
该项目在经过优化设计后，工程量有了变化，为整个项目的总投资带来了好处，同时在施工成本控制方面也起到了重要作用。施工方案优化前后的工程量变化见表一、优化设计前后经济比较分析见表二
尾水护坦施工优化设计前后工程量对照表 表一 序方案名称 号 1 2 3 原设计方案 地质原因超挖优化前方案 设计优化变更后方案 尾水护坦施工优化设计前后经济比较表 表二 序号 1 2 3 4 5 6 7 方案名称 设计变更前预计结算收入 设计变更前预计成本支出 设计变更前效益（1-2） 设计变更后预计结算收入 设计变更后预计成本支出 设计变更后效益（4-5） 混凝土量（m3） 11844 24057 14147 钢筋量（T） 386.9 386.9 425.9 万元 813.53 1274.01 -460.48 813.53 886.66 -73.13 备注：工程量至考虑了成本比较高的钢筋、混凝土
表中经济效益为马币，若是换成人民币就是约800万的效益，这对一个工程的贡献是非常巨大的。
4结语
设计变更直接效益（6-3） 387.44 国际工程的特点带来的一些实际的风险：比如监理工程师对进度的严格控制造成业主反索赔的风险，对合同管理的不成熟造成的合同风险，在海外组织人力、物力难，容易造成项目管理目标失控等，在巴贡工程中也不可避免的遇到了这些问题，但是通过一系列的施工优化设计最终圆满的完成了项目管理的任务，文中提到的几个优化设计的施工方法可以作为同行施工类似工程的借鉴，但笔者更想通过这几个案例的分析让广大同仁看到，施工优化设计在施工进度控制、成本控制、安全控制起到的巨大作用，从而引起对施工优化设计的足够的重视，最大程度的弥补现阶段我们对国际工程项目管理经验不足的问题。
作者简介：
田雷（1982-），男，四川资阳人，中国水电七局有限公司马来西亚巴贡电站项目部混凝土工区技术质量部副主任， 助理工程师，从事水利水电工程施工技术及管理工作；
陈俊宏（1982-），男，黑龙江嫩江人，水电七局一分局马来西亚巴贡电站工程技术部技术员，助理工程师， 从事水利水电工程施工技术；
