doi:10.12159/j.issn.2095-6630.2021.12.2003

1 概述

在目前的政治经济形势下，国内各大设计单位都在积极地进行战

略转型。其中华东勘测设计研究院有限公司（以下简称华东院）就提出

了“建一流国际工程公司”的转型目标。工程设计人员，尤其是参与总

承包管理工作的设计人员，也应该顺应这种转型的趋势，发挥设计人员

专业技术能力强以及工程经验丰富的优势，积极参与到项目管理中。

2 工程概况

湖北省鄂北地区水资源配置工程是解决鄂北地区干旱缺水问题的

一项大型水资源配置工程。线路总长度 269.34km，整个输水工程隧洞

总长 119.77km，占线路总长的 44.5%。最长的隧洞为随县的唐县～尚

市隧洞长 16.55km，属于鄂北地区水资源配置工程 15 标施工范围。

鄂北地区水资源配置工程 15 标（以下简称鄂北 15 标）合同范围包

含以下工程项目的施工图阶段设计（不包括勘察工作内容）、工程施工及

工程相关验收等相应的技术支持和服务等设计施工总承包，主要包括：

(1) 鲁城河暗涵，长度 0.21km，包含一座通气竖井；

(2) 唐 县 ～ 尚 市 隧 洞， 长 16.55km（含通气竖井 162+720、

167+350 两处）；

(3) 黑屋湾分水支洞，龙脉分水支洞，长度为 0.1km；

(4) 2 座通风竖井；

(5) 黑屋湾分水闸、龙脉节制闸土建及金属结构、电气设备采购、

安装；

(6) 临建设施（包含 6 条施工支洞等）。

鄂北 15 标工程规模为Ⅱ等大 (2) 型，主要建筑物级别为 2 级，次

要建筑物为 3 级；鲁城河暗涵设计流量 20.2m3

/s，设计纵坡 1/11000，

单孔矩形箱涵，孔口净断面 5.5x5.2m（宽 x 高），设计水深 4.17m；唐

县 ~ 尚市输水隧洞设计流量 20.2m3/s，设计纵坡 1/11000，四圆心马蹄

形断面，孔口净尺寸 5.8x5.8m，设计水深 4.18m。隧洞最大埋深 79m，

平均埋深 49m；6 条施工支洞均为倒坡设计。

鄂北 15 标引水隧洞埋深浅，围岩的完整性和稳定性差。根据技

施阶段补充勘察以及实际开挖揭示，Ⅲ类围岩比例只占 2.27%，Ⅳ类

围岩比例 14.95%， V 类围岩比例达到 82.78%。Ⅲ类围岩主要为弱风化

石英片岩和片麻岩；Ⅳ类围岩主要为强风化石英片岩；Ⅴ类围岩主要

为强风化砂砾岩及粉砂岩，局部洞段揭露千枚岩、板岩。

鄂北 15 标采用设计施工总承包（EPC）模式进行招标，总承包

单位为华东院—中铁十八局联合体。

3 总包管理中对设计职能的要求

在设计施工总承包合同中，设计方也属于承包人，不仅需要对设

计产品质量负责，也需要对总承包项目部负责。且设计人员具有较强

的专业技术能力以及对工程全面的认识，设计人员深入参与或主导总

包管理，能够充分发挥了设计施工总承包特点与优势：

（1）设计为主导，后续商务问题、采购要点等问题一一在前期的

设计中落地，从源头控制投资成本。

（2）设计紧密连接施工，设计方案更实用，工程质量可控

（3）合理控制工程造价，良性降低建设成本

（4）统筹安排设计采购施工进度，减少中间环节，缩短项目建

设工期

但是要发挥以上这些优势和特点，对参与项目的设计人员要求就

比较高，且要求总包项目中设计人员的职责也需要进行相应的调整。

鄂北 15 标项目组织机构中没有设计管理部，设计管理工作由工

程技术部承担，现场设计人员全部进入工程技术部，除了承担现场设

代职责外，也要同时承担现场的所有施工技术管理工作。因此鄂北 15

标项目设代工作有其独特的地方，例如：一般设代需要进行设计文件的

技术交底，而在鄂北 15 标，设计人员即是施工技术管理人员，因此由

设计直接编制施工技术交底文件，直接对各个工队进行施工技术交底，

省略了设计交底，但是施工技术交底必须体现设计交底的要点。

4 总包项目管理中设计人员的工作内容以及任务

鄂北 15 标设计人员除了现场设计与设代工作外，还需要承担其

它施工管理工作，本文对于单纯施工范畴的工作内容不再详述，以下

主要介绍设计人员在鄂北 15 标的主要工作以及起到的相应的作用：

（1）参与施工组织设计：全面考虑项目整体施工组织；结合工程

事情情况以及周边环境编制施工进度计划；并根据施工进度计划计算

工程量与材料消耗量，为采购计划提供依据。

鄂北 15 标位于随州市随县唐县镇与尚市镇，主要为丘陵地带，

当地地材生产能力不足，且附近还有相邻的 14 标、以及在建的汉十

高铁等工程对地材的需求量大，势必会进一步加剧地材供应紧张的趋

势。为此在编制施工进度计划时，设计人员考虑到这一情况，安排隧

洞底拱衬砌混凝土施工紧跟开挖掌子面，底拱衬砌浇筑与隧洞开挖进

行交叉作业，减轻衬砌高峰期地材供应压力。

鄂北 15 标主体工程为为“唐县 ~ 尚市隧洞”，全长 16.55km，招

标文件中采用竖井作为施工通道，但是根据设计计算，需要两个竖井

同时不间断地运输，才能保证在合同规定的工期完工。因此设计及时

进行施工竖井改施工支洞的变更并对施工组织设计进行相应调整，及

时报业主进行批准，没有对开工日期造成影响。

（2）在确保工程质量、安全的前提下进行合理的设计优化，已达

到节省投资、缩短工期的目的，例如：

①针对鄂北 15 标隧洞开挖洞径不大（仅为 7.4m），隧洞埋深浅（最

深处仅 60m 深），无地应力等情况，设计人员将Ⅳ、Ⅴ类围岩洞段钢拱

架型号由Ⅰ 18 优化为Ⅰ 16，节约钢材 3853t 并方便施工，提高工效；

②经过结构计算，设计人员将Ⅳ、Ⅴ类围岩洞段钢筋混凝土衬砌

优化为单层配筋，节约钢筋 1765t，降低施工难度、缩短了工期；

③隧洞施工缝止水材料由橡胶止水带变更为遇水膨胀止水条，节

约了投资，并降低施工难度、缩短了工期；

④现场根据地质情况及时调整Ⅳ、Ⅴ类围岩洞段钢拱架间距，在

确保施工安全的前提下，既加快了施工速度，又节约钢材 2906t。

（3）根据工程实际地质条件，为了确保施工安全进行设计优化，虽

然增加了投资、工期，但是确保鄂北 15 标项目安全有序的进行，例如：

①隧洞进口基坑存在透水砂层，并与鲁城河连通，经过详细的勘

察，针对进口基坑开挖可能遇到的透水风险，设计及时制定高喷防渗

墙阻水的方案，虽然投资与工期有所增加，但是极大降低了该处施工

的安全风险；

②隧洞进口洞段顶拱存在透水砂层，经过勘察，针对洞内进口隧

洞开挖可能遇到的透水以及流沙、塌方等风险，在砂层洞段的地表进

行帷幕灌浆与固结灌浆，并在孔内埋设锚筋桩处理，并在洞内加强超

前支护即改用双层超前小导管进行支护，虽然增加了投资与工期，但

是极大降低了该处施工的安全风险；

③ 3# 基坑边坡存在淤泥质层，并在开挖过程中出现了边坡垮塌

的情况，针对该处边坡存在的垮塌风险，设计在该处边坡增加钢管桩

处理，确保该处边坡安全稳定；

④ 4# 基坑位于古河床处，存在较厚的含砂淤泥层，发出基坑存

在边坡垮塌以及透水的风险，设计及时制定高喷防渗墙阻水的方案，

虽然增加了投资，但是极大的降低了该处施工风险；

⑤鄂北 15 标共有 6 条施工支洞，与主洞的交叉口处都为 V 类围

岩，因交叉口跨度较大，开挖安全风险极高。设计人员根据现场情

况，编制交叉口施工方案以及施工图，并通过院内评审。而且交叉口

施工方法已经申报工法与专利，交叉口使用的门架也已经申报发明专

利。根据交叉口施工方案以及施工图，目前全部施工支洞已完成交叉

口施工，安全监测情况良好。

（4）根据工程特点以及地质条件，对工程整体做全面评价，寻找

影响施工安全的风险源，并提前做好技术服务工作，避免项目出现安

全事故，例如：

①因为“唐县 ~ 尚市隧洞”埋深浅、地质条件差，极易出现塌方

情况，且隧洞容易影响到地表，导致地表出现陷坑。

5 结语

设计施工总承包项目中，合理的设计优化是项目重要的利润来

源。相比平行发包模式，我们需要更精细化的设计，要在满足规范与

合同要求的前提下，确保施工最便捷、投资最省。我们设计人员在总

包项目中一定要发挥自己的优势，做到最大规模发挥资源整合效益，

有效控制进度、质量和费用