楊 遠(yuǎn)
(中鐵十二局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司,山西 太原 030000)
裝配式建筑的建設(shè)技術(shù)和管理水平都有了一定程度的進(jìn)步,國家也出臺(tái)了許多促進(jìn)裝配式行業(yè)發(fā)展的指導(dǎo)政策。通過發(fā)展這類結(jié)構(gòu)的建筑可以轉(zhuǎn)變建筑市場生產(chǎn)方式,充分滿足“四節(jié)一環(huán)?!钡纫?,解決我國建筑業(yè)中一直存在的粗放增長等問題[1]。
裝配式結(jié)構(gòu)建筑的施工周期相對較短,在施工過程中受氣候影響小、整體廢棄物排放較少,是綠色建筑發(fā)展的必經(jīng)之路。雖然市場內(nèi)裝配式建筑的發(fā)展趨勢較好,但是仍然存在產(chǎn)業(yè)鏈不健全、建造技術(shù)不成熟、市場政策支持力度不足、企業(yè)行業(yè)認(rèn)知度不高以及項(xiàng)目施工依賴傳統(tǒng)管理方式等問題,極大程度地抑制行業(yè)的發(fā)展[2]。如果采用傳統(tǒng)的方式進(jìn)行施工管理,會(huì)導(dǎo)致施工過程中各環(huán)節(jié)、多個(gè)專業(yè)之間存在相互脫離、無法有效協(xié)調(diào)等問題,從而無法充分發(fā)揮裝配式結(jié)構(gòu)建筑在市場中的優(yōu)勢。針對這方面的問題,施工方提出針對這類工程項(xiàng)目進(jìn)行總承包管理,該文將對此進(jìn)行研究。
在裝配式結(jié)構(gòu)的建筑工程項(xiàng)目中,EPC總承包的方式是由業(yè)主提供投資意向、目標(biāo)和要求,總包商負(fù)責(zé)工程的設(shè)計(jì)、制造、施工以及運(yùn)營等各環(huán)節(jié),在該過程中,總承包方對工程項(xiàng)目進(jìn)度、成本、安全以及質(zhì)量等有較為明確的責(zé)任[3]。在這種承包模式下,建筑項(xiàng)目的主要參與者包括業(yè)主、總承包單位、分包單位、咨詢單位以及供應(yīng)商。其中,總承包可以按照項(xiàng)目的需要,將部分設(shè)計(jì)、施工工作分包給其他企業(yè)[4]。為滿足以上需求,構(gòu)建1個(gè)以BIM信息中心為核心的管理框架,通過這種方式,為建筑企業(yè)和施工企業(yè)提供一個(gè)相互協(xié)作、交流的平臺(tái),從而實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)、組件生產(chǎn)、組裝施工和運(yùn)營維護(hù)等各環(huán)節(jié)信息在全流程中的實(shí)時(shí)傳遞和交互,進(jìn)一步提高項(xiàng)目的生產(chǎn)和管理效率,管理框架如圖1所示。
圖1 EPC總承包管理框架
EPC模式是一種以總承包單位為核心的,能夠反映項(xiàng)目各方利益關(guān)系的一種新的、有效的、有意義的以及具有較強(qiáng)生命力的項(xiàng)目管理模式[5]。管理模式中的參與主體對象較多,為滿足組織管理中的信息交互需求,按照圖2引進(jìn)BIM技術(shù),對裝配式結(jié)構(gòu)建筑施工中的各參與部門之間關(guān)系進(jìn)行描述,如圖2所示。
在EPC模式下,工程建設(shè)項(xiàng)目的施工過程中,工程建設(shè)項(xiàng)目的業(yè)主與總承包商是最重要的2個(gè)角色,雙方簽訂了工程建設(shè)項(xiàng)目的總承包合同。由于裝配式建筑工程涉及的工作領(lǐng)域相對廣泛,且建設(shè)意向大多數(shù)由業(yè)主提供,總承包人負(fù)責(zé)全部的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工工作,在合同許可的情況下,總承包方可以將工程中的部分工作轉(zhuǎn)包給他人,但轉(zhuǎn)包后的工作仍由總承包方負(fù)責(zé)人進(jìn)行統(tǒng)一管理。
在項(xiàng)目建設(shè)過程中,業(yè)主通過招標(biāo),確定項(xiàng)目建設(shè)的總承包方并按照規(guī)范簽署合同,從而進(jìn)行項(xiàng)目建設(shè)的總承包[6]。以裝配式建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)多樣化、生產(chǎn)工廠化和施工裝配式化的特征為基礎(chǔ),在選擇總承包的過程中,要對總承包企業(yè)設(shè)計(jì)能力、構(gòu)件生產(chǎn)能力、現(xiàn)場施工能力、風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)能力、項(xiàng)目管理組織方案以及全過程的管理能力等進(jìn)行綜合考量。在項(xiàng)目建造、生產(chǎn)和施工等過程中,總承包單位應(yīng)根據(jù)合同中提出的內(nèi)容與要求,對工程項(xiàng)目進(jìn)行管理[7]。在管理中,雙方存在監(jiān)督和被監(jiān)督的直接關(guān)系。
EPC總承包人根據(jù)合同約定,有權(quán)選擇和指派適當(dāng)?shù)姆职蹋员WC承包項(xiàng)目的質(zhì)量??偝邪伺c分包商、供貨商簽訂一份合同,在這種情況下,供貨商、分包商要對總承包人負(fù)責(zé),總承包人要對業(yè)主負(fù)責(zé),分包所執(zhí)行的所有工作要以總承包人的需求為核心,只有總承包加強(qiáng)對分包的管理、嚴(yán)禁轉(zhuǎn)包以及非法分包,才能保證分包的工程滿足或達(dá)到業(yè)主方要求。
在EPC模式下,由于業(yè)主方只對總承包單位一方負(fù)責(zé),因此認(rèn)為業(yè)主方在工程項(xiàng)目建設(shè)與實(shí)施中的主體責(zé)任較為單一,在固定價(jià)格合同的條件下,總承包方承擔(dān)了項(xiàng)目建設(shè)過程中的主要風(fēng)險(xiǎn)與責(zé)任。為避免項(xiàng)目建設(shè)、施工出現(xiàn)超預(yù)算等問題,且在業(yè)主方提供預(yù)算有限的前提條件下,總承包可以對各專業(yè)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行多輪比較,通過擇優(yōu)的方式實(shí)現(xiàn)裝配式建造建筑項(xiàng)目設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和施工等多個(gè)環(huán)節(jié)管理工作的一體化,實(shí)現(xiàn)對項(xiàng)目的綜合、統(tǒng)籌管理。
在裝配式建筑項(xiàng)目中,在EPC模式下,工程項(xiàng)目的進(jìn)度管理分為3個(gè)階段,即設(shè)計(jì)階段、生產(chǎn)階段以及施工階段。利用信息中心可以實(shí)現(xiàn)各參與方、各階段和各專業(yè)信息之間的溝通和共享,進(jìn)而形成更具動(dòng)態(tài)特性的進(jìn)度控制模式,進(jìn)行更全面的進(jìn)度管理,為各參與方協(xié)調(diào)進(jìn)度計(jì)劃提供更可靠的依據(jù)[8]。圖3為進(jìn)度管理框架的基本體系結(jié)構(gòu)。
圖3 進(jìn)度管理框架的基本體系結(jié)構(gòu)
在上述3個(gè)階段分別構(gòu)建設(shè)計(jì)模型、生產(chǎn)模型和施工模型,利用各模型完成對方案、施工圖的設(shè)計(jì);選用合適的生產(chǎn)工藝模板,并配置設(shè)備;制定分部分項(xiàng)、重要節(jié)點(diǎn)施工進(jìn)度計(jì)劃。3個(gè)階段對應(yīng)的負(fù)責(zé)部門依次為設(shè)計(jì)部、生產(chǎn)部和工程部。在管理過程中,通過碰撞檢測,對設(shè)計(jì)沖突進(jìn)行分析,使其可以在出現(xiàn)問題前對設(shè)計(jì)問題進(jìn)行修正,避免由于設(shè)計(jì)問題造成的構(gòu)件生產(chǎn)、組裝等方面的問題,避免工程進(jìn)度拖延。在生產(chǎn)階段,生產(chǎn)方的計(jì)劃管理工作包括以下幾個(gè)方面:編制構(gòu)件生產(chǎn)計(jì)劃,并對現(xiàn)場進(jìn)度進(jìn)行檢查。生產(chǎn)方可以從 BIM信息中心快速、便捷地獲得工程所需的預(yù)制構(gòu)件的種類、數(shù)量以及需要采購的材料,從而可以更精確地控制生產(chǎn)。在該基礎(chǔ)上,項(xiàng)目總承包人利用BIM平臺(tái)對項(xiàng)目進(jìn)度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,對項(xiàng)目進(jìn)度、工期延遲進(jìn)行快速判斷,并將問題及時(shí)反饋給項(xiàng)目制造者。在生產(chǎn)階段,設(shè)計(jì)人員要對構(gòu)件進(jìn)行協(xié)助,對縮短整個(gè)項(xiàng)目的建設(shè)周期有很大幫助。
裝配式建筑項(xiàng)目的建造成本均較高,費(fèi)用具有全壽命周期性,從項(xiàng)目前期策劃、設(shè)計(jì)、構(gòu)件生產(chǎn)、裝配施工到后期運(yùn)營維護(hù)均產(chǎn)生費(fèi)用。在EPC總承包管理模式中,對費(fèi)用的全過程進(jìn)行控制,可以有效地降低整體成本。對于裝配式建筑項(xiàng)目來說,其總投資費(fèi)用計(jì)算可以結(jié)合公式(1)得出具體數(shù)值。
式中:Fz為裝配式建筑項(xiàng)目造價(jià);Ff為裝配式建筑項(xiàng)目費(fèi)用(不含稅);Fq為裝配式建筑項(xiàng)目其他費(fèi)用(不含稅);Fy為預(yù)備費(fèi)(不含稅)。對資金籌措費(fèi)用進(jìn)行管理,根據(jù)不同資金來源和利率計(jì)算建設(shè)期利息,如公式(2)所示。
式中:Q為裝配式建筑工程施工期間的利息;Pj-1為在第j-1年年底累計(jì)的貸款數(shù)額加上利息數(shù)額的總和;Aj為第j年建設(shè)期的貸款額;i為貸款年利率;n為建設(shè)期年份。在確定材料單價(jià)的過程中,需要綜合考慮運(yùn)輸損耗和采購保管等方面的因素,確定材料單價(jià)如公式(3)所示。
式中:Td為材料單價(jià);Ty為材料原始單價(jià);Tz為材料運(yùn)雜費(fèi);χ為材料運(yùn)輸中的損耗率;κ為材料采購保管費(fèi)率。圖4為裝配式建筑項(xiàng)目EPC總承包費(fèi)用管理流程圖。
圖4 裝配式建筑項(xiàng)目EPC總承包費(fèi)用管理流程圖
與傳統(tǒng)的施工方案相比,在裝配施工方案中更多的是對施工方案進(jìn)行分解設(shè)計(jì)、深化設(shè)計(jì)。該文以建筑設(shè)計(jì)和各專業(yè)的設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)對零部件進(jìn)行分解,在對零部件進(jìn)行深化設(shè)計(jì)的過程中,要將零部件放在全產(chǎn)業(yè)鏈的視角中,充分考慮每個(gè)參與方和各專業(yè)的需求,零部件的生產(chǎn)和建設(shè)都參與其中。在設(shè)計(jì)階段的費(fèi)用控制是將主要的設(shè)計(jì)費(fèi)用作為起點(diǎn),在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中,要將零部件的制造和裝配施工問題都考慮進(jìn)去,標(biāo)準(zhǔn)化連接節(jié)點(diǎn),對零部件的規(guī)格和類型進(jìn)行優(yōu)化,從而減少對預(yù)制構(gòu)件模具進(jìn)行多規(guī)格投入。在深化設(shè)計(jì)階段,要提高同一種模塊的復(fù)用水平,提高裝配前的預(yù)制能力。通過提高模具的周轉(zhuǎn)率,減少模具的品種,從源頭降低制造工藝的成本。
在施工過程中,預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)廠家應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。按照生產(chǎn)的數(shù)量、形狀大小和型號(hào)規(guī)格,制定一套合理、有效的生產(chǎn)計(jì)劃,對生產(chǎn)的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制,制定一套與之相適應(yīng)的元件生產(chǎn)計(jì)劃,提升元件的生產(chǎn)效率,并且對元件生產(chǎn)的整個(gè)過程進(jìn)行質(zhì)量控制。為了提高預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量以及其經(jīng)濟(jì)效益提供保證。檢驗(yàn)生產(chǎn)線和生產(chǎn)過程,制訂合理的生產(chǎn)計(jì)劃。
建設(shè)階段是裝配式建筑項(xiàng)目工程實(shí)體的形成階段,也是耗費(fèi)大量人力、物力和財(cái)力的時(shí)期,其時(shí)間周期長,變化性因素多。在施工過程中會(huì)發(fā)現(xiàn)在項(xiàng)目前期設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題,從而導(dǎo)致施工階段成本控制的工作變得更困難。因此,加強(qiáng)施工階段成本控制對于提升項(xiàng)目投資收益來說是非常重要的。
在預(yù)制構(gòu)件的安裝過程中,會(huì)產(chǎn)生構(gòu)件的縱向運(yùn)輸費(fèi)、構(gòu)件的安裝工資費(fèi)、構(gòu)件的安裝機(jī)器費(fèi)、構(gòu)件的安裝所需的連接件以及預(yù)埋件等材料的費(fèi)用等。施工方應(yīng)該針對組裝式建筑的特征,對主要的安裝技術(shù)與方法進(jìn)行改進(jìn)并對其進(jìn)行優(yōu)化,對同步工作的各分段、分層和流水施工的各工序進(jìn)行優(yōu)化,以達(dá)到提升安裝效率,降低安裝成本的目的。
我國在20世紀(jì)提出發(fā)展裝配式結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)想,這類結(jié)構(gòu)建筑對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)建筑來說,具有低污染、快速施工和資源利用率高的優(yōu)點(diǎn),但是這類建筑結(jié)構(gòu)的研究仍存在生產(chǎn)和管理體系不健全、技術(shù)落后等問題。這些問題不僅影響工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量、進(jìn)度和造價(jià)成本,還在一定程度上影響了裝配式結(jié)構(gòu)建筑在市場內(nèi)的發(fā)展趨勢,為了解決這方面工作中存在的不足,全面推進(jìn)裝配式建筑市場發(fā)展,在后續(xù)的研究中將持續(xù)完善總承包管理模式,通過優(yōu)化管理細(xì)節(jié)、明確管理工作節(jié)點(diǎn)等方面,提高總承包方在市場內(nèi)的綜合收益,全面優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈中參與方待遇,提高管理水平。