海外轨道交通项目标前设计分析

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随着央企逐渐进入国际市场,参与到越来越多的海外工程的竞标和建设中。如何做好项目的标前设计,避免因标前设计缺失而产生工程风险,是竞标环节的重难点。中交机电局武汉设计院作为中交系统内唯一的轨道交通机电设计团队,多次协助中国港湾、中国路桥参与海外铁路、城市轨道交通项目的竞标,以及在建项目设计管理和设计工作。本文结合哥伦比亚波哥大地铁一号线工程的标前机电系统设计工作,分析海外轨道交通项目标前设计风险管理。

项目背景

哥伦比亚波哥大地铁一号线工程采用EPC模式进行建设,项目工期25年,包括5年的建造期（含融资、设计、施工及试运行）和20年的运维期。项目总长23.86km,含16个车站、车辆段、高架桥、连接线等。高架桥上部结构为U型梁,地铁最大设计速度80km/h,运营速度42km/h。工程范围包括铁路系统和配套工程,其中铁路系统包括高架桥和车站,铁路车辆和控制系统；配套工程包括车辆段维修厂、68号大道互通改造、BRT重新改造、道路基础设施重新改造、公共空间和城市化改造。

项目特点分析

一、管理难度大

本工程包含地铁的区间线路桥梁的架设、车站主体的建筑工程、轨道铺轨；车站常规风水电设备、通信、信号、信息、供电、接触网等机电系统的设计、采购和施工；地铁车辆的采购以及外部电源、市政管网的引接、全线的试运行等内容。对EPC总承包商的管理理念、技术能力提出了更高的要求。

二、合同采用固定总价

合同本次投标过程中,业主在招标合同的技术附录中并未提供详细的BoQ清单,业主更多提供的是建设意向,而非具体的工程内容。EPC总承包商需要凭借自身的工程经验,根据合同要求,围绕建设功能定位,以质量、安全和成本为目标,以进度为主线,科学组织安排各工点和系统的设计、采购和施工工作。固定总价合同的模式,增加了EPC总承包商的报价失误风险。

三、工程接口众多、协调难度大

地铁工程不同于高速公路、房建类项目,不但土建工程复杂,还拥有众多机电系统；各机电系统不仅系统间的接口众多,还对土建工程的工艺有特殊要求。在工程实施过程中,土建工程的交付里程碑时间,往往对机电系统的工期产生重大影响,机电系统间存在交叉作业施工的情况。可以说,地铁工程的全生命周期内,EPC总承包商都将肩负重要的接口协调和管理工作。四、设计成果对工程投资影响大本次投标过程中,业主并未提供详细的BoQ清单,需要EPC总承包商根据设计院提供BoQ清单进行报价。因此,设计工作所交付的设计成果是否能够满足业主的功能性要求且经济合理,对项目的中标和后期建设将产生重大且深远的影响。虽然设计费在工程总承包中的比重非常微小,通常不会超过总投资额的5%,但65%-75%的工程费用是通过设计所确定的工程量进行消耗的,如果没有可以索赔的技术变更,工程量的变动或设计标准的提高将对EPC总承包商的利润产生重大影响。此外,本项目采用当地标准与部分英、美标准进行设计,对设计院的设计能力也提出了更高的要求。

项目设计风险分析及解决方法

针对波哥大地铁一号线工程的各项特点,在设计环节中存在以下几项风险。

一、缺少设计总体监管

由于地铁项目建设工期短,工程作业面紧凑,多专业间接口众多,为避免土建工点设计与机电系统设计间沟通脱节,确保机电系统设计的工艺要求在全线能够得到统一的执行,我们参考国内轨道交通项目建设模式中“总体院”的管理方式,向中国港湾提出建议,设立波哥大地铁一号线设计总体院。该设计总体院应由具备丰富海外设计经验的设计公司担当,其主要职责对内是协调各土建工点设计与机电系统设计间的接口问题,确定各自的设计范围、设计接口、设计接口形式；同时还负责对各土建、机电系统设计进行设计质量、进度的考核与管理工作；对外代表EPC总承包商向业主解释设计方案,协助EPC总承包商完成项目的行政审批、方案审查的工作。由总体院来负责完成对项目各设计院的监管与协调,同时总体院具备相关专业技术能力,可以为EPC总承包商很好地承担接口协调和设计管理工作,分担技术管理的部分风险。

二、项目的设计标准与规范

本项目执行当地标准与部分英、美标准,并且业主提供了项目执行的规范标准清单。为了合理控制项目成本,推动中国制造“走出去”,同时也为了能够在竞标阶段的报价更具竞争力,机电系统的部分设备材料采用中国制造的设备和主材是必然的。那么,这些中国制造的设备材料是否符合本项目执行标准的要求,就尤为重要。作为标前技术支持方,公司第一时间梳理了本项目执行的规范标准清单,对其进行分类,针对设备、材料类的规范标准,进行与国内地铁项目所执行的国家标准、行业标准开展对比分析,找出差异。其次,在设备、主材的询价环节中,优先筛选具有一定国际和行业知名度的供货商进行询价,并严格审核各供货商的产品资质与供货业绩。确保在报价时,提供报价的物资是符合本项目的执行标准。此外,在方案优化过程中,公司组织设计人员对招标文件的技术附录进行了深入研究。同时,根据本工程采用的设计标准与规范,结合国内工程实际,对方案进行优化,严格控制投资,以求进一步节约成本,提高方案的工程经济性。

三、设备采购与运输风险

通常来说,项目的设备物资采购宜在项目当地完成,以节约物资运输、存储等中间环节的成本。但本项目为哥伦比亚首条地铁工程,地铁行业的相关产业在项目所在国发展并不完善,部分机电系统的设备、材料将不得不从项目所在国的海外购买,并运输至项目所在国。因此,如何合理安排设备物资的采购计划,避免因设备物资在运输、存储等环节对工程产生进度和成本的影响,不仅仅是项目竞标阶段的难点,也是项目中标实施阶段的难点之一。为了解决设备采购与运输环节的风险,我们建议对通用性较强、技术密集度较低的设备物资,采取当地采购的策略,如：电力变压器、电缆、通信线材等；对地铁专用性较强,技术密集度较高,且当地不具备生产制造能力的,优先采取在中国国内采购的方式,部分可考虑第三国采购,如信号系统设备。对于海外物资运输的方式,我们建议在中国国内采购的物资设备,统一由EPC总承包商负责海运,供货商将物资按时运送至指定港口装船即可；第三国采购物资则应由供货商负责按时海运至哥伦比亚。

四、投标方案优化与报价风险

在本项目投标中,业主在招标文件技术附录中对地铁供电系统的主变电所设置建议为2座位于地下,1座位于地面。而在后期的招标澄清中,又澄清为可允许承包商将1座地下主变电所改移至车辆段内,可调整为地面变电所。由于方案变化较大,对报价会产生较大影响,因此需对投标设计方案进行评估。通常,重大方案变更需对现场进行多次踏勘,并且充分调研项目周边环境,考察征迁情况,并对当地的法律法规有充分的了解。由于本次投标时间紧迫,无法开展深入调研,考虑到主变电所所址改移,相应的外部电源的引接方案也将随之变化,为避免在调整投标方案后,对后期实施的进度产生影响,我们建议投标方案维持业主在招标文件技术附录中的方案,将澄清的方案作为中标后的方案优化备选,保证投标方案中标后可按期实施。

结论

通过各投标参与方的努力和我方的积极协助,中国港湾最终斩获波哥大地铁一号线这一重点海外项目。EPC工程总承包市场具有丰厚的利润,但同时也是一个高风险的市场,收益与风险并存。应当注意的是,国内大部分设计院在采用海外标准的国际工程中的设计能力尚有不足,尤其缺乏国际工程的设计管理能力。而作为设计院,我们应当着眼未来,着眼海外市场,努力适应海外EPC竞标模式,提升业务管理能力,提高风险防范意识,协助总承包商完成项目,降低项目成本,创造利润,维护总承包商的合法利益；设计院的职责不仅仅是提供方案、交付图纸,还应当协助总承包单位做好设计环节的风险管理工作,共同开拓广阔的海外市场。

作者：崔梦雨 潘天晟 单位：中交机电工程局武汉设计院