从钢管施工实例浅谈工程质量和质量成本.doc

从钢管施工实例浅谈工程质量和质量成本周 林1 马曦伟1 韩小亮1 常应宏2（1中国水电三局有限公司制造安装分局 陕西安康 725011；2华东水利水电堪测设计院 浙江杭州 ）摘要：本文以某水电站引水钢管制造安装工程为实例，浅谈工程质量与工程成本的关系。对如何找到质量与效益的最佳平衡点，使建设项目效益最大化进行总结和探讨。关键词：引水钢管 质量成本 平衡 沟通与协调0.前言：水电站引水钢管工程是一个系统的工程，涉及到水电站建设的规划、设计和施工等多个环节，其发展与现代冶金、机械制造、交通运输以及水电建筑等基础工业的发展密切相关。引水钢管在水电站建设的投资比重虽不很大，但工程质量的好坏也是决定工程能否安全运行的因素之一；建设中的质量要求和管理是否适宜，对工程成本有着显著的影响。下面主要以某水电站引水钢管为实例进行总结。某水电站采用坝后厂房，引水钢管一管一机的布置方式。直径11.2m，最大水头110m，倾角为565834，每条引水钢管轴线长56.392m，分别由上弯段、斜直段、下弯段和下平段组成，全部采用24mm36mm厚的16MnR钢板制成，钢管总重量3374吨，在当时国内已建成的水电站中，直径仅次于三峡水电站的引水钢管。该工程的引水钢管2005年12月25日开始制造，2006年12月31日安装完毕，历时1年零6天。经业主、设计、监理、施工单位的通力合作，由于措施恰当，管理有力，在钢管直径大，技术要求高，雨季时间长，场地狭小，安装时段集中，安装强度高，参建方多，外界干扰大的情况下，仍比计划工期提前半年完成了全部工作，经第三方检验验证，总体质量优良，满足设计要求。1.施工措施及质量1.1.钢管制造：该工程钢管的直径巨大，受运输条件及运输成本的限制，按水利水电工程的常规在工程所在地现场建厂。该工程处于热带雨林地区，多雨，气候潮湿，如采用露天生产，钢管的制造质量则无法保证，故在距安装现场约2.5km处建了占地面积约11000m2、建筑面积1600m2的钢管加工厂。主厂房采用钢结构，划线、卷板、拼装、焊接、探伤等工序在主厂房内进行，防腐则在采用移动工钢棚进行防护。在钢管的制造过程中，由于工艺措施合理，管理措施严格，钢管制造230单元，合格率100%，优良率96.9%。1.2.钢管安装：钢管制造在引水钢管工程中相对容易一些，而钢管安装的各种外界条件远不如钢管制造的外界条件好，但还必须相同的质量标准，施工中的质量控制和管理则要求更加突出。安装顺序：根据该工程总体布置、工程结构特点、工程总进度需要的实际情况，为确保大坝混凝土浇筑工期，制定了顺序为：下平段下弯段上弯段斜直段凑合节灌浆孔封堵补漆伸缩缝焊接验收的钢管安装方案。为保证钢管安装的质量和进度，主要采取了以下措施：以钢管内加“米”字支撑方法，防止运输与吊装中变形；以轨道支撑、精确测量、认真对装来保证管节安装误差；以严格控制热输入量来保证焊接接头的性能；以人员素质、严格管理、合理工艺、过程监测等手段，保证焊接质量；以过硬的工作作风及操作技术，保证UT探伤与RT探伤的准确；以认真的工作态度、严格地检验保证灌浆孔封堵及补漆的质量；以科学的态度、有效的投入、严格的管理保障施工安全。在实际施工中，严格按施工措施和施工进度计划施工，钢管安装的施工质量、进度、安全均取得了可喜的成绩。不但满足了整体工期要求，在工程质量上，安装误差全部符合要求，焊接质量优良。按按规范检验并经第三方复查，5台机组的压力钢管安装工程共划分为20个验收单元，质量评定结果全部合格，其中19个单元优良。合格率100%，优良率95%。以上数据明确表明，该水电站引水钢管施工质量是优良的。2.质量与成本：在建设活动中,参与建设活动的各主体中,建设单位始终处于强势和中心地位,他们的行为在很大程度上影响着建设工程质量、进度、成本。建设单位既是项目的投资人，又是该投资行为的最大受益人。工程成本是多方面的，在此仅就如何找到质量与效益的最佳平衡点，使建设项目效益最大化进行简单的总结和探讨2.1.材料成本的提高：市场经济条件下，“质量第一”成为很多企业追求的目标，作为建设单位，也不例外，无时无刻不在关注着建设工程质量。但工程质量的提高，需要投入大量的资金，如果这个投入是为了保证电站安全运行而必不可少，不管这个投入量有多大，则必须投入。否则，有些质量投入值得商榷。获取经济利益最大化，才是建设单位的最终目标，而并非是工程质量。特别是将一些局部质量提高到不合理的程度，即使建设单位利用自己在工程建设中的强势地位，将质量成本转嫁给施工单位，照样有可能与期望相悖。因此，在保证工程项目安全的前提下，建设单位更应注重质量的经济性，加强对质量成本的投入和控制，达到质量与效益的平衡，提高质量成本的效能。以上述引水钢管工程实例，16MnR钢板正常情况下为冷轧、热轧或控轧状态供货，而本工程制造钢管用16MnR钢板却要求调质供货，此种钢板的化学成份、板厚决定了调质只对浅表层起一定作用，且作用非常有限，对钢板深层起不到细化晶粒、提高强度及韧性的目的。从经济上看，采用调质供货，供货价格要提高600800元/吨，对工程质量没有实质性改善，但较大的提高了工程成本，笔者认为没此必要。又如，制造钢管用钢板的到货批检验：“每批钢板抽样数为2，且不少于2张，。同一牌号、同一炉罐号、同一板厚、同一热处理制成的钢板可列为一批。”按此要求进行排列组合，该电站引水钢管用钢板一批最多9张钢板，一批最少1张钢板，一般每批25张钢板。即需在大多数钢板上进行取样。按GB/T2975钢及钢产品力学性能试验取样位置及试样制备标准，当板厚=2436mm时，拉伸试样需要的长度为L=370450mm。弯管、锥管可在钢板的边缘取样。对直管而言，在钢板订货时，必须延钢板轧制方向加长370450mm，否侧，将无处取样。作为容器钢板，在出厂前，轧钢厂已经按上述要求进行了化学成份、力学性能、冲击韧性等方面的检验。压力钢管制造安装及验收规范（DL5017-1993）只要求对钢号不清的材料进行上述检验。由国内知名钢铁企业中合格供货商供货，钢板到货检验资料齐全，此项检验仅仅是对出厂前检验的重复，没有新内容，却增加了检验试验费用，浪费了不少的钢材，提高了工程成本，影响了工程进度，不但增加了材料成本，而更重要的是增加了工期成本和施工成本。2.2.工期成本损失：工期成本控制的目标是正确处理工期与成本的关系，使工期成本的总和达到最低值。主要表现在三个方面，一是为了保证工期而采取的各种措施费用，包括多投入的人力、物力和财力等；二是因为工期拖延而多耗费的资源；三是因为工期的延误而造成产出品收益的减少，因此所引起的工期费用的增加和产出品收益的减少，称为工期损失。如果将工程质量无限度地提高，特别是建设单位在现场临时提出合同或规范没有的要求时，毫无疑问，不但会引起人、财、物投入的增加，而且还会引起停工、窝工、返工等造成工期损失。对于水电工程建设项目，利用的是再生资源，产出品的主要成本是前期的一次性投入，工期损失造成的产出品收益减少的损失尤其明显。笔者在2007年参加的一次咨询会中了解到，某水电站装机2400MW，有6000余吨引水钢管，由16MnR和WDB620两种钢板制造，设计文件对焊缝探伤要求为：所有一、二类焊缝100UT。所有一类焊缝、丁字接头、合拢环缝100RT，二类焊缝50RT。参加咨询的专家一致认为：RT对部分危害性大的缺陷如平行于钢板的裂纹、未熔合等不敏感，检出率较低。再加之RT成本高，效率低，劳动保护困难。特别是在每次RT作业时，周边其他施工人员均须撤离现场，造成总工期关键线路的大坝混凝土的暂停施工。经测算，不计固定成本增加，仅RT作业本身的投入成本需320万元；直线工期延误3个月增加贷款利息1.72亿元；3个月将减少产出品收益：240000041500.213/12=522900000元5.23亿元。*机组利用小时数按4150小时/年、上网电价按0.21元/kwh计算。上述合计损失效益：0.032+1.72+5.236.98亿元一方面，该要求是现行技术规范以外的要求，对工程的安全运行不起决定性作用。另一方面，又要增加巨大的成本投入并损失巨大的经济收益。根据技术咨询会的意见，该建设单位会同设计单位决定，保留一、二类焊缝UT探伤要求，取消二类焊缝的现场RT探伤。减少工期损失3个月，可减少成本投入并增加产出品收益合计近7亿元，使质量成本的投入与产出达到了最佳结合。2.3. 质量成本：质量成本效益最佳点，是指将质量成本控制在最合理的范围内，使质量水平保持在最适宜的状态，从而使项目在有限的质量成本条件下，最大限度地获得最理想的质量收益。可能有人会认为，建设单位可以利用自己的强势地位，向施工等乙方单位无限提出质量要求，并且不用付出多少成本，还可以大大提高工程质量，这是十分错误的。因为任何单位的资源都是有限的，如果无限提高某方面或局部的质量要求，使施工单位在质量、成本和效益之间严重失去了平衡，必定会使工程进度、其它方面的工程质量受到损害。建设单位是项目的最大受益者，当工程进度、其它方面的质量受到损害时，建设单位也是最大的受害者。也就是说，使质量与成本的关系处于适宜状态，以最恰当的质量成本投入，争取最理想的质量经济效果，发挥出最好的质量成本效能，不仅对施工单位重要，对建设单位将更重要。笔者参加的另一次钢岔管设计审查会，电站装机6250MW，一管三机，额定水头259.000m。设计单位工作非常细致，主岔管公切球直径从6.0m8.5m按每0.5m一个档次，进行了地质条件、材料采购、施工难度、建设资金投入等各方面的经济技术比较，没有选择运行质量最优的8.5m钢岔管，而是选择了质量成本效能最优的7.0m钢岔管。质量成本虽说具有不精确性，但质量必须进行财务衡量。建立符合建设工程项目实际状况的质量成本控制标准，有目的、有计划、有标准地进行投入，确保质量成本的投入科学合理，提高质量成本投入的效能应成为工程建设项目参建各方为之努力的目标。3.结论：上述水电站引水压力钢管的制造安装工程2006年12月31日安装完成已经安全运行近两年，工期比计划工期缩短180多天，工程质量优良。证明钢管制造安装的施工措施、施工计划得当，施工管理有力。但在工程质量与工程成本的关系方面值得总结、思考、探讨，为今后的工程建设项目提供参考，真正找到质量与效益的最佳平衡点，使建设项目效益最大化。参考资料：1.李耀挺，论如何平衡项目工期和质量及成本的关系，山西建筑，2007.07；2.水电水利工程压力钢管制造安装及验收规范DL/T5017-2007,水利电力出版社；3.水电站压力钢管设计规范DL/T5141-2001，水利水电出版社；4.郭继秋、唐慧哲，工程项目成本管理/建设工程项目管理丛书，化学工业出版社，2005.09；5.全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会建设工程项目