2019年7月美国《工程新闻纪录》(ENR)评定尼泊尔巴瑞巴贝引水隧道项目为第七届“全球最佳工程项目”水资源类优秀奖,该项目是尼泊尔首个尼泊尔境内跨流域调水工程,由中国中铁旗下中国海外工程有限责任公司(以下简称中海外)总承包。此次获奖填补了中国中铁在该类奖项上的空白。

项目实施所取得的成绩

巴瑞巴贝引水隧道项目主要为一条12.2公里长的TBM隧道,并配套实施砂石料开采、管片生产、自发电等多项施工内容。合同金额1.07亿美元,由尼泊尔政府出资,业主为尼泊尔灌溉部。合同工期为2015年6月4日至2020年3月28日,共计1760天。

项目竣工后,可通过隧道将巴瑞河河水以每秒40立方米的流量引入巴贝河,灌溉尼泊尔南部巴迪亚和班克地区约5.1万公顷的农田,缓解当地粮食压力。两条河流落差152米,由此产生的有效水头还可用来建造一座48兆瓦的水力发电站,有效改善尼泊尔中西部地区电力不足的现状,因此,此项目具有巨大的经济和民生效益,对尼泊尔政府和当地人民而言意义重大。

项目工期、质量均获尼泊尔21个“国家骄傲工程”之首,TBM现场组装调试、快速试掘进被业内称为“全球罕见进度”,单月掘进纪录屡创新高,向尼泊尔政府及民众充分展示了“中国速度”;“零事故”安全穿越被誉为“施工禁区”的西瓦里克特殊地层,创造了全球首个采用TBM技术穿越喜马拉雅山脉西瓦里克地层的项目奇迹。

项目成功经验

一、全面实行属地化管理,推行全自营模式

在项目管理过程中,项目部积极推行“以我为主、全面管控、全自营”模式,探索并形成了“项目部管、中国人带、当地人干”的管理方式。配置中方管理人员45人,在自创独具“尼泊尔特色”尼籍工人管理制度、人才库和有针对性技能培训基础上,培养了2000余名尼籍TBM及配套施工作业人才。值得一提的是,TBM正常施工期间整个TBM工区总人数212人,其中尼泊尔当地劳工170人,占比高达80%。这些劳工全部是从零基础、零经验培养起来的,对于技术要求高、操作岗位多的TBM施工实属不易。为国内引进的TBM专业技术人员制定了专门的薪酬体系,并推行一系列奖罚措施,促进形成了“天天都大干、月月掀高潮”的施工生产氛围,实现了员工高薪、项目高效的良性循环。据测算,员工高薪不但未造成项目成本超支,高效的施工生产反而显著降低了综合管理成本。

二、积极开展变更索赔,成功落地保险变更和汇差索赔

1.延迟开工令

面对尼泊尔8.1级强震,根据合同不可抗力条款及时与业主沟通协调,将原计划于2015年5月初签发的开工令延迟至6月4日,降低了项目人员财产安全风险,缓解了开工压力,为施工调查和项目策划争取了宝贵时间。

2.柴油危机索赔

面对因印度政府制裁导致的尼泊尔全境柴油危机,项目部根据不可抗力条款进行工期索赔,最终获批延长工期90天,降低了5万美元/天的工期延误处罚风险。同时在柴油危机中,不等不靠,按部就班启动项目,在危机中完成项目初步设计,为项目实体开工创造了条件。

3.保险变更

在项目主合同中各类保险计价无法覆盖保险经纪公司报价,且业主明确答复保费计价金额不予调整的情况下,项目部抓住主合同专用条款中未明确规定由承包商承担任何自然力及其他不可抗力风险的漏洞,与业主展开了长达一年的沟通与谈判,业主最终出于自身风险考虑,推荐了当地国有保险公司为项目提供保险服务,保险费以项目主合同中保费计价金额收取,超出部分由业主单独支付,比预期保险金额降低100万美元,有效降低了项目成本,规避了项目风险。

4.汇率差额索赔

受当地政策影响,业主未能获取美金账户,无法按照合同规定支付美金部分工程款,只能全部支付卢比,由项目部自行通过央行兑换美金。由于近年来美元汇率一直呈上涨趋势,项目部向业主提出补偿汇差的索赔要求,经过为期半年的反复谈判与博弈,最终获得业主批准,同时达成了任何汇率差异均在下一期验工计价中清算的协议,有效降低了汇率损失风险。预计支付总金额约100万美元。

5.洪灾索赔

在尼泊尔遭遇百年一遇特大暴雨后,面对当地水文观测部门缺乏基础资料,无法具体定义洪水标准的不利局面,项目部主动出击,通过查阅历史洪水水位数据、实测当前河水流速、自行测量河床断面等手段,反算出冲毁道路的理论洪水流量,顺利通过当地水文观测部门的审查,业主已拨付索赔道路修复费用约11万美元。

6.断裂带索赔

在TBM施工过程中,项目成功穿越断裂带。按照合同约定,考虑到断裂带施工的复杂性、危险性及难度,业主在量单上对断裂带单独列项。但业主认为,承包商在施工过程中未曾遭遇断裂带。为此,项目部积极准备材料,根据合同相应条款,提供相关证明。目前争端裁决委员会(DAB)已给出正式建议,支持项目部申请,预计支付总金额100万美元。

三、合理开展资金及税务筹划,有效降低项目资金成本

在项目资金状况总体良好的基础上,项目部进一步加强资金管理,充分考虑整个施工周期资金特点,对资金的回收、支付等进行科学筹划,合理调配使用资金,在满足项目施工需要的同时,提高资金集中能力,加速资金周转,切实实现自平衡,减少融资成本和资金占用成本。通过敏锐掌控汇率市场波动,有效获取汇兑收益。通过包装拆分设计合同等措施,合法列支外账成本,有效降低企业所得税。

四、秉承精细化管理理念,有效降低施工生产成本

1.建设砂石料生产线,变更取料场地,优化设备配置

面对当地砂石料质量差、价格高、供应无保障的现状,项目部积极协调当地政府,取得就近开采河滩料权限,只需缴纳较低的资源税(折合约3元/方)即可获取原料,较完全采购当地砂石料相比,有较大的成本节约。协调当地政府变更取料场地,将砂石料原材的单次运距缩短3200米,整个项目累计可节省砂石料运距1.1万公里。利用国内设备供应商亟需打开尼泊尔市场的有利契机,购置一套远低于市场价的生产设备,通过自行加工中间料仓、配电系统,自行设置冲洗装置等措施,节约设备及运输成本。

2.以自发电为主,市电供电为辅,有效节约能耗成本

面对施工现场每天持续供电不足2小时,累计供电不足10小时的现状,项目部引入项目自发电系统,确保TBM、管片厂、砂石料生产线持续稳定生产;在营地区域引入市电供应,所有便道均采用太阳能照明,进一步降低能耗成本。通过对十余种不同方案的比选,最终确定稳定性最可靠、设备成本与运行成本最优的自发电系统总体方案,在多方统计测算基础上,确定发电机组最优功率配置,采用科学先进的控制系统与节能系统,通过精细化的过程控制,在保障施工生产顺利进行的同时,有效节约能耗成本。

3.优化管片结构设计,创新采用柔性连接方案

将招标文件中6块成环的四边形结构优化调整为4块成环的六边形结构。该设计优化大幅降低了管片块数总量,将工序循环次数缩短三分之一,通过减少管片连接件、预埋件数量,有效降低项目成本,同时实现了“半环拼装”模式,将双护盾TBM掘进效率发挥到极致。根据管片结构优势,创新了管片连接方案,有效增强了管片拼装速度,节约了螺栓使用量,同时大幅减少螺栓孔漏水的质量通病。

4.做好TBM选型,并对TBM设计方案进行百余项优化调整

面对全球第一次采用TBM穿越喜马拉雅特殊地层的挑战,项目部科学严谨做好TBM选型工作,最终选定双护盾TBM,在良好地质条件下,采用双护盾模式施工;在恶劣地质条件下,采用单护盾模式施工,既确保了施工效率,有效缩短工期,又大幅降低了TBM卡死、抱死风险。自项目初期全面介入TBM设计工作,通过多方调研,结合本项目具体情况和边界条件,对TBM设计方案进行百余项优化调整,大到设备总体布局、小到钢轨拖行设施等,均做了针对性改造,如刀盘、主驱动、盾体、台车结构优化等。在设备制造过程中安排专业团队全程驻厂监造,确保过程质检严格执行、各项改造措施全部在出厂前落实到位,避免国内盾构项目经常出现的“边推边改、边改边修”情况。

5.深入探索刀具管理,形成一套系统性强、可操作性强、经过实践验证的管理成果

作为TBM施工的主要消耗品,刀具的选择和管理直接影响到TBM掘进消耗成本。目前国外进口刀具价格高昂,使用效果优势不明显,国内刀具供应商鱼龙混杂、良莠不齐。项目团队通过市场调查、国内试验筛选、试掘进试验筛选这一层层深入、层层筛选的方式,最终确定了最理想的刀具供应商。在TBM施工过程中,项目部通过对刀具的精细化管理,有效控制了刀具消耗,保障了TBM掘进的顺利进行,降低了长时间大面积换刀的安全风险。

五、集思广益、群策群力,为项目创造效益

1.隧道风机变频器自冷却系统

利用废旧集装箱作为放置变频器的密闭空间,研发了“自循环通风冷却系统”,有效解决了通风系统在长时间运转中的散热问题,运行过程中不产生任何成本,散热效果十分明显,避免了变频系统电气元件受损,延长了隧道风机使用寿命。

2.虹吸效应清理盾尾泥沙

加工一根三通钢管,一端插入盾尾底部,一端连接软管,三通连接TBM工业气管。开启气阀后,沉积于盾尾底部的水和泥沙在虹吸作用下直接快速流入转运容器,由列车编组直接运至洞外。该工艺只需3名工人操作,工作量和劳动强度大幅降低,盾尾清理效率有效加强,避免耽误管片拼装时间,影响工序循环。

3.移动式洞内轨道储存装置

设计加工了专门用于钢轨转运的移动托架,一次性转运10根钢轨,每次转运可满足62.5米的隧道掘进;在TBM向前掘进的同时,钢轨托架随TBM台车同步向前移动,到达既有轨道末端后直接将备用钢轨推出托架两侧,即可开始安装,极大改善了常规做法的诸多弊端,提高了工作效率。

4.利用洞内岩隙水提供低温水源

填充管片前,在管片顶部工作孔内预埋球阀,将干净、低温、含泥量低的天然地下水通过集水管、中转水箱、供水管路泵送至TBM用于冷却系统及掘进施工,巧妙解决了旱季施工用水温度过高的问题,一定程度减少了洞外多级水池泵送量,避免额外配置费用高昂的冷却设备,有效降低项目成本。