EPC模式下武汉长江隧道成本管理与风险控制

EPC模式下武汉长江隧道成本管理与风险控制第一章绪论1.1课题背景及研究意义武汉长江隧道被誉为“万里长江第一隧”，于2008年12月28日试通车。武汉长江隧道位于武汉长江大桥和武汉长江二桥之间，全长3.6公里，隧道为双线4车道。该工程于2004年11月破土动工，是中国最先开建、最先贯通的长江公路隧道。武汉长江隧道工程是国家批准立项、武汉“十五”期间重点实施的大型建设项目，也是长江第一条交通过江隧道，被誉为“万里长江第一隧”，具有十分重要的意义。武汉长江隧道工程是在项目可行性研究报告报批阶段组织进行的设计采购施工总承包招标（EPC）。该项目采用闭口合同，业主将项目绝大部分风险转嫁到总承包方，这对于武汉长江隧道这样一项工期长、规模大且大部分在江底、环境复杂、不可预见因素诸多的项目，成本压力巨大[1-5]。设计采购施工（EPC）总承包模式，即工程总承包企业按照合同约定，承担工程项目的设计、采购、施工、试运行服务等工作，并对承包工程的质量、安全、工期、造价全面负责。EPC总承包模式通常对于大型工业及基础设施投资项目适用性较强，主要集中在电力、冶金、化工、石油工程。从20世纪80年代以来，我国在石化、化工等工程行业初步进行工程总承包的试点，随后将其逐步推广至其他行业，至今已有近30年的历史。然而由于我国的特殊国情和独特的工程投资环境，以及EPC模式在我国发展时间还相对较短，在该模式的运用上面还存在着诸多亟待解决的问题[6-8]。EPC合同模式将工程风险绝大部分都转移到了承包商，承包商的成本管理和风险控制好坏直接关系到工程盈亏成败[9,10]。由于隧道工程具有地质条件复杂性和多样性的特点，不可预见因素诸多，施工风险巨大，易发生施工事故[11]。以下列举了部分2004年至2008年我国的隧道施工事故。2005年12月22日，陕西西安市雁塔区中铁一局四公司负责施工的在四川成都市都江堰市都汶高速公路董家山隧道工程发生瓦斯爆炸事故，造成44人死亡，11人轻伤；2006年1月21日，湖北恩施州利川市中铁十一局在马鹿菁隧道2480m处施工时，平导洞发生透水事故并通过联络巷灌入正洞，平导洞中8人和正洞中3人均安全撤出，正洞中其余11人被困遇难；2006年12月10日，广西贺州地区贺州市中铁十七局(中国铁道建筑总公司)洛湛铁路隧道施工一队，在贺州市八步区大桂山隧道施工中，在距隧道口约2100米处掘进工作面进行爆破作业时，发生爆炸事故，造成5人死亡、1人失踪、1人受伤；2007年4月30日，陕西榆林市绥德县境内由中铁十六局集团二公司施工的太中银铁路吴堡隧道3号斜井距井口941m处发生塌方，造成4人死亡，1人受伤；2007年7月6日，贵州贵阳市金阳新区境内，小平坝河排水工程项目隧道距出口1公里处发生坍塌事故，造成5人死亡，4人受伤；2008年4月11日，湖北恩施州屯堡乡境内中铁十一局四公司27标，宜万铁路马鹿箐隧道施工工地发生透水事故，造成4人死亡，1人失踪。武汉地质条件复杂，有粘土、粉土、粉细砂、卵石，还有岩层。上软下硬的地层，是隧道挖掘的“大敌”。“在武汉这种地质条件，搞大断面施工，在世界上都算是难题，但难题还是被我们攻克了。”万姜林说，武汉长江隧道是长江上施工难度最大的一条过江隧道，施工中始终面临五大难题。一是姿态控制，盾构机穿越软硬不均的地质，掘进姿态难以控制，搞不好就走偏了，难以到达指定的位置，盾构机要尽可能一次穿越2500多米。2007年5月，被列入“863”计划的“高抗渗长寿命大管径隧道管片材料结构设计与工程应用”课题，通过国家科技部验收。这种隧道管片，是专门为武汉过江隧道而研制的，可使用100年，从而确保了长江隧道的寿命。与上海、南京长江隧道相比，武汉地质情况最复杂，砂石多，水压最高，地面建筑多，技术难度最大。但从-1980年11月动工至今，武汉过江隧道运用各种先进技术，解决了一系列意外状况，没发生过一起安全事故，可按预定工期完成。武汉过江隧道在施工中，也出现过几次紧张时刻。首次遇险是在江南竖井开工时，由于地下水多，压力大，深21.5米的市政基坑武汉以前没有过。基坑挖到底部时，突然出现管涌，由于及时采取应急措施，险情很快排除。最惊心动魄的一次遇险，是在长江江底。当时，盾构机要拐弯，没想到隧道壁上的管片，有一角出现裂缝，水和土极容易渗透进来，导致重大风险。幸亏之前有预案，2个小时紧张抢险后，险情被排除。最后怕的一次险情，是当盾构机在江底掘进时，居然碰到了炸弹，是日本侵略时丢到江底的。当时，施工人员只是感觉到盾构机碰到了异物，但并没有发现炸弹，直到盾构机在汉口出洞后，人们清理盾构机前面的杂物，才发现一枚50厘米长的炸弹。最紧张的一次险情，是1月盾构机到汉口后，准备破洞贯通，这个时候极容易出危险。这时，弄不好会出现塌陷，造成周围建筑物垮塌，甚至把盾构机埋进去。施工单位对洞口进行加固处理，确保盾构机安全“爬”出洞。最让人担心的一次是“高压进舱”。盾构机在江底掘进时，周围的压力很大，而工程潜水员必须进入盾构机前面的重压机舱里了解情况，这就是“高压进舱”。潜水员一般能承受3公斤的压力，而此时需要承受4.5公斤压力。为解决这一问题，施工方请了海军工程大学的专家来培训，采用了新技术。当技术人员第一次进去时，大家都捏了一把汗，出来时，大家才松了一口气。盾构机穿越江南的武九铁路时，施工人员绷紧了神经，24小时巡视，火车随时都可能经过，最后没有出现任何异常。位处汉口的116年鲁兹故居，是湖北省重点文物保护单位，离江北的竖井南侧仅20米，保护难度极大。鲁兹故居是一栋西式两层砖木结构楼房，盾构机从它下面经过时，距离上面房屋只有6米，该处地质条件差，容易下陷。施工方控制掘进参数，科学防护监测，盾构机经过后，房屋下陷不超过1厘米，建筑完好无损。而武汉长江隧道工程工程采用EPC模式，具有建设内外环境复杂、合同类型选用不合理、合同条件苛刻，中标单价低、标准要求高、涉及面广、技术复杂、建设周期长等特点。这就决定了项目管理的复杂性和高难度。同时武汉长江隧道是目前中国地质条件最复杂、工程技术含量最高、施工难度最大的江底隧道工程。施工难度高、风险大，施工中不可预见因素多，这使得该工程实施更具有挑战性。工程技术人员在开挖这一江底隧道的过程中，成功攻克了五大世界性施工技术难题。该工程对于研究EPC模式下隧道工程施工的成本管理和风险控制很有意义，对工程企业具有借鉴作用。1.2国内外研究现状综述1.2.1国内外EPC合同模式的研究随着经济社会的不断向前发展和科学技术的不断进步，许多新现象在国际工程建设市场中出现：工程项目投资向着大规模化发展，工程技术向着高度复杂发展，日益增多的业主们为了控制投资的风险，希望寻求一种新的工程建设模式，以一种固定总工期和固定总价格的合同格式来进行工程项目的招标[12,13]。二十世纪八十年代初在一些西方发达国家，尤其是英国和美国，“设计一采购一施工”(即EPC)交钥匙工程模式开始出现在部分商业投资项目中。二十世纪九十年代以后，这种新兴的建设模式逐步发展成为国际工程承包市场的主流建设模式之一。英国里丁大学(universiytofReading)和测量师学会(RICS)的有关研究表明，1996年英国的工程总承包模式（包括EPC模式在内）占英国建筑市场的比例达到了30%。美国设计一建造学会(DBIA)的有关研究表明，2002年美国采用工程总承包模式的项目所占市场份额大约为40%，预计2005年将达到45%，其分量将会超过传统的建设模式。EPC模式在工程建设项目中的应用在我国起步较晚。计划经济时期，我国的施工单位和设计单位分属不同的类别。当时的现状是，施工单位只负责施工和项目管理，并没有能力进行勘察设计，而勘察设计单位同样也无法完成工程施工的任务[14,15]。故此时还没有出现既有能力承担工程设计任务又有能力负责材料采购与工程施工全过程的EPC总承包商。改革开放以来，随着我国市场经济的建立和不断完善，企业改革了建设管理体制，传统单一的勘察设计单位转型成为综合性公司。EPC模式在我国也逐渐推广开来，其发展可以分为探索、试点和推广等几个阶段[16,17]。例如，1986年3月，福建电力勘测设计院应用工程总承包的方法承包了红山至甘棠输电工程，是电力行业中应用工程总承包模式的最早的设计院，1987年，西南电力设计院承担全国首个“以设计为主体的四川江油电厂扩建工程总承包”的试点工作由。根据中国勘察设计协会在2003年的一个不完全统计，1993年到2001年，我国国内工程总承包项目完成3409项，合同金额高达2550亿元，年平均合同完成额大约为320亿。近年来，在我国建筑、铁道、石化、石油、冶金、化工、水电、轻工等一些行业先后组建成立了一批工程总承包公司，在管理方法和模式上与国际EPC惯例方向接轨，逐渐地成长成为我国第一批有资格的EPC总承包商。这些EPC总承包商的前身大多是改制前的设计院，他们具有丰富的设计经验，但在项目管理的意识和能力方面则往往较弱，在管理体制、管理方法、管理理念、管理水平、人员素质等方面与世界一流的工程公司相比，都存在着或大或小的差距。甚至在涉及一些根本性问题如EPC模式的内涵及其运行规律的理解和认识上，也还没有统一的认识。有些工程公司还未形成完整、正确的EPC总承包模式的整体概念，以为EPC模式就只是将设计、采购、施工这些环节简单地拼凑在一起。特别是在对实施项目各个阶段的成本控制方面，仍然停留在传统的管理模式的惯性思维上面，没有提出成本控制的清晰的思路和工作重点，在成本控制的过程中不分主次，造成了对项目的质量管理和进度管理的不利影响。总承包管理模式已经成为国际最新发展趋势。目前，国内外对EPC工程总承包理论和实际应用已有大量的研究[18-21]。但是结合隧道工程的EPC项目管理理论目前还缺乏系统的研究，如何避开传统隧道工程项目管理的弊端，实现设计-采购-施工-试运行综合一体化的管理，有效降低隧道工程施工的风险及降低工程成本，这是本论文试图解决的新问题。1.2.2国内外项目风险管理研究风险管理思想，是随着19世纪资本主义工业革命的蓬勃发展而逐渐萌芽、发展起来的。法国的科学管理学家H.法约尔当时在其著作《一般与工业管理》一书中首次把风险管理的概念引入企业经营范围内，但完整的风险管理体系还远未形成[22]。直到二十世纪，由于现代工业的垄断性与高度集中，跨国集体与跨国公司的大量出现，不断扩大的企业经营范围，各种日益复杂的经济关系，导致了愈演愈烈的商业等领域的竞争，随之而来的是不断增大的投资、经营及其管理风险，企业常常面临着“一着不慎满盘皆输”的风险。商海之中到处充满了威胁工商企业发展生存的风险。在项目实施的过程中，企业需要掌握和了解全部可见和不可见的风险和风险处理方案，以防止发生风险事故而造成巨大损失，同时制定风险事故发生后的补救机制。企业的这种需求催生了风险管理部门，这些部门专门研究如何降低风险以及管理风险的成本。要实现对企业的风险保障同时降低管理成本，就要求企业对实施项目所面临的可见或者潜在风险进行全面的分析、认识，并且对发生风险的可能性和严重性以及由此产生的直接或间接损失进行估计，据此建立项目实施的风险管理最优化方案。在企业的这一追求下，促使了风险管理作为一门学科最终产生[23-24]，随后在全球范围内获得迅速发展。风险管理是企业管理的范畴，也是安全管理的引申。第一次世界大战过后，国际形势很不明朗，此起彼伏的枪声，日益抬头的种族争端，日益尖锐的劳资关系，贫富差距也是有增无减，所有这些原因的共同作用下，社会矛盾突出，企业所承受的社会风险和政治风险大增，风险严重性大增。二十世纪五十年代前，保险还几乎是企业处理风险的唯一手段，这种处理是很粗略的建立在直觉和经验判断之上的，还没有出现对风险的定量分析。随着概率论和数理统计在企业管理的应用，风险分析出现了质的转变，风险定量分析为建立一个完整的风险管理体系打下了坚实的基础[25,26]。二十世纪七十年代，风险管理才终于在世界范围内高速发展，在全球高歌猛进。但因为各国家和地区的科技水平、生产力水平的不平衡