设计变更对工程建设影响和作用
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【摘要】主要结合现场设计变更产生的原因，分析设计变更对实体工程的积极的影响，从现场建设中及时研判做出恰当的变更，可以对原设计方案进行必要、有益的补充，使工程项目的设计和施工方案更加科学合理。
【关键词】建设单位；设计变更；影响；作用
1引言
设计变更是指项目自初步设计批准之日起至通过竣工验收正式交付使用之日止，对已批准的初步设计文件、技术设计文件或施工图设计文件所进行的修改、完善、优化等活动。一个称职的现场人员，要在现场环境中认真阅读设计文件，全面掌握设计意图，且不局限于原设计方案本身。在工程建设过程中分析现场中的各种变化，对原设计方案做出合理的调整。本文结合金昌市永昌县金川河工农渠首泄洪闸除险加固工程施工现场发生的几个设计变更实例，简要阐明设计变更的步骤，以及设计变更对工程实体、工程建设过程的影响。
2设计变更的步骤
2.1施工单位提出的设计变更步骤
首先，施工单位将变更申请提交至总监理工程师，然后，审核变更的技术可行性，并由审计工程师对造价影响进行核算，之后上报至建设单位工程师方。接着，经项目经理以及总经理批准后，由设计院工程师在认可变更方案的基础上展开设计变更，并出变更说明或者变更图纸。最后，由建设单位将变更说明或变更图纸发送至监理单位，由其发送给造价单位和施工单位[1]。
2.2建设单位提出的设计变更步骤
首先，建设单位工程师联合审计工程师和总监理工程师共同对变更技术的可行性以及对造价的影响进行论证。然后，论证结果在经项目经理以及总经理批准之后，由设计院工程师在认可变更方案基础上展开设计变更，并出具变更说明或变更图纸。最后，建设单位将变更说明或变更图纸发送给监理单位，由其向造价公司以及施工单位发放。
2.3设计单位提出的设计步骤
首先，设计单位提起设计变更；然后，建设单位工程师连同审计工程师和总监理工程师对设计变更的影响展开论证。最后，论证结果经项目经理以及总经理批准之后，建设单位将相关变更说明或变更图纸发送至监理单位，由其向造价单位和施工单位发放。若施工单位或建设单位在施工期间或施工之前就发现存在设计问题，主要由建设单位发出设计变更，要求设计单位进行修改。在设计代表和设计者本人共同协商之后，由设计单位出变更说明或变更图纸。而在项目施工期间，若因个别部位施工难度大、建筑材料采购困难等，施工单位要求进行设计变更，需要施工单位通过技术联系单方式上报至建设单位，建设单位将修改意见发送给设计单位，在设计单位同意并做出修改之后，可按照新设计方案施工。
3工程概况
永昌县金川河工农渠首枢纽工程位于甘肃省金昌市永昌县河西堡镇金川河出山口迎山坡处，原渠首始建于1965年，经多年的运行，原渠首枢纽工程闸室冻融破坏严重，带病运行，且不具备检修条件。2012年10月，经过对原枢纽进行安全鉴定。鉴定安全等级为四类闸，报请并获批在原渠首上游380m处择址新建永昌县金川河工农渠首泄洪闸除险加固工程。新渠首设计方案：建筑物布置为正向泄洪冲砂、正向引水形式，即进水闸和泄洪冲砂闸呈“一”字形整体布置，垂直于金川河河道，自左向右依次布置有左岸挡水坝、5孔进水闸，3孔泄洪冲砂闸，WES溢流堰和右岸挡水坝。5孔进水闸具体情况为：1#进水闸为河西坝干渠农业灌溉、河西堡循环化工产业园、金铁集团安全供水；2#进水闸为甘肃电投金昌发电厂、金化集团等企业生产安全供水；3#、4#进水闸，为金川区、河西堡镇农业及生态灌溉安全供水；5#进水闸为金川集团公司安全供水。新渠首建成后，原渠首拆除。工程于2015年10月开工建设，2017年7月全面完成工程建设任务。
4变更实例
1）原设计方案中建筑物的位置的布置不恰当，现场实际，调整原方案中渠首布置位置，成功避免了与已建地下建筑物的重叠问题。2015年10月，参建人员在现场对新渠首进行工程建设测量控制网布设。布设中发现，已建金河饮水管道在新渠首实施范围内自上而下由西南向往东北从金川河河道穿过，新渠首引水枢纽1#引水闸及闸后泵转输水管道整体与处于地下掩埋中的已建金河引水管道重叠。突然的发现引起现场的高度关注，如果按照原方案施工，首先，工程施工必然严重影响已建金河饮水管道的安全运行；其次，新建渠首建成后不利于通过新渠首范围内450m金河引水管道的工程运行与管理。另外，金河饮水管道左侧紧靠陡峭坚硬的山体，且管线平行于山体走向，右侧是拟建渠首引水枢纽和引水系统，现场管道左侧没有对已建金河引水管道进行改线移动的空间。根据现场管道布置位置，最后一致认为，在工程建设初期，引水枢纽和引水系统尚未开建，此时对新建渠首枢纽位置整体向右移动7m，时机适当。这样的变更仅仅是左岸挡水坝长度增加7m，右岸挡水坝缩短7m，不会引起原设计方案中包括渠首枢纽建设规模、设计标准、总体布局、布置方案、主要建筑物的结构形式、机电金属结构设备、施工导流方案均没有发生改变，引水系统的设计其他设计参数不变。而且现场地质基础条件良好，金河饮水管道右侧是宽阔通畅的金川河，满足变更要求，一致同意做出变更。2）施工现场施工条件的变化，采用自制钢制渡槽，与导流明渠对接，顺利实现Ⅱ期施工导流。本工程采用河床分期导流方式。Ⅰ期导流采用枯期导流与全年导流相结合，主要完成左岸挡水坝、泄洪闸和进水闸施工；Ⅱ期采用枯期导流，主要完成溢流堰和右岸挡水坝施工。2021年9月底，新渠首引水枢纽进水闸、冲砂闸水下部分建设已完成建设内容，引水枢纽闸室上部结构的建设内容正在推进。现场出现了3个方面的变化：由于用水管理中水量调配的需要，原渠首暂不能拆除；原渠首暂不能拆除，要完成引水系统与原渠首的衔接，就不能用原Ⅱ期施工导流方案进行施工导流；原渠首溢流坝长度仅为14.5m，Ⅱ期导流围堰为土石围堰，围堰底宽10.5m，下游临时管线槽宽至少3m，两者合计13.5m，几乎占据整个溢流坝，无法保证导流期间原渠首的泄洪要求。这些变化需要对原Ⅱ期导流方案进行调整，新Ⅱ期导流方案3部分进行：一是可以考虑在Ⅰ期导流明渠末端采用悬空式钢制渡槽自流引水，渡槽内设节制闸，按需调节供水量，在稳定引水的前提下，顺利实现引水系统与原渠首的全面衔接。二是按照现在的施工进度和现场自然气候条件，溢流坝和右岸挡水坝的建设将在次年3月底至5月底进行，这一时期为非主汛期，可在中导墙上游建造土石围堰，并用钢筋石笼对土石围堰进行围护。确保Ⅱ期导流的安全可靠。三是引水系统与原渠首成功连接，引水枢纽闸室上部结构及启闭设施安装后，引水枢纽成功引水。正常引水通过引水枢纽和引水系统进行，正常引水后，钢制渡槽拆除。对现场考虑条件分析后，同意Ⅱ期导流方案变更。3）从进一步提高工程建成后管理的方便和安全，增强工程的协调性和美观度，需要调整进水闸闸房启闭机室高度。2016年9月底，在进水闸及泄冲闸闸房排架柱钢筋绑扎过程中，发现进水闸进入泄冲闸楼梯的平台与进水闸闸房挑檐底部之间仅有1.2m的空间距离，按原设计方案施工，工程建成后1.2m的空间，影响管理人员的正常直立行走，从闸房外观的美观度和协调性上考虑。建议将引水闸闸房整体提高0.6m，要求设计单位复核并做出相应变更。设计单位对闸室整体受力情况进行综合分析后，同意做以下变更：将进水闸段启闭机室闸房排架柱、圈梁及屋面板高程由原设计的1767.9m整体抬高至1768.5m，抬高0.6m。经调整后，工程建成运行以来，由引水闸进入泄冲闸更加方便顺畅，而且闸房外观愈现美观，总体效果更加协调。4）现场条件限制，需要加高溢流坝后消力池右挡墙，缩短右岸挡水坝，调整右岸挡水坝坝坡坡比，确保工程运行安全。2017年3月，开始对新建渠首溢流坝、右岸挡水坝进行施工。现场发现原设计溢流坝后消力池右挡墙后段设计高度不满足右副坝段挡土需要，且溢流坝后消力池尾部护坦右侧未进行护坡处理，影响建成后的工程运行安全，因而提出加高溢流坝后消力池右挡墙和对溢流坝后消力池尾部护坦的变更要求；同时避免右岸挡水坝田间道路和交通车辆以及输水渠道水流对右坝肩的破坏，缩短右副坝，调整斜坡段坡比，确保工程质量和运行安全。从工程运行的稳定性考虑：对溢流坝后消力池右挡墙进行加高处理，起始点加高3.6m，末端高程不变；避免现状简易道路车辆和沟道灌溉水破坏右坝肩，将右副坝段缩短2m，调整斜坡段坡比，即由原设计的1∶5调整为1∶4。
5设计变更对工程建成后的影响
5.1更加符合现场实际
通过将现场实际和设计方案进行分析比较，调整并选择符合现场实际的最佳方案。在恰当的时机提出恰当的变更方案，不仅有利于后续工程施工的连续性，更有利于已建和新建工程的运行管理。
5.2工程质量更加有保证
为确保工程建后质量和稳定运行，需要做出相应的变更。由于设计和施工存在冲突，对相应部分做出改进，并提起设计变更，使工程设计和施工现场地实际情况更相符，在此基础上有效确保工程建设质量，规避因设计方案和工程实际存在偏差引发的质量问题，充分发挥工程功能[2]。
5.3工程建成后视觉的美观度、协调性进一步加强
不同的建筑工程有不同的使用价值，而设计与建设环节很难考虑周全，为充分满足工程使用功能及视觉展示等需求，在施工期间及时提起设计变更，有助于结合实际施工情况进一步优化设计方案，促使工程建成之后提高视觉美观度及其和周边生态环境、其他建筑等之间的协调性。
5.4建成后管理更加方便
工程设计期间，部分细节难免出现偏差或考虑不周全。那么在实际施工中建设单位可结合使用要求、管理需求等提出设计变更，从而使调整后的工程成品更加符合管理需求，使后期管理更加方便。
6设计变更对工程建设过程的影响
一个完整的设计变更需要相应的工作程序，它的产生会使施工工期延长，将使施工流程更加复杂，增加参建单位工作量，给正常施工造成不必要的麻烦，从主观上很不受现场的欢迎。为避免或减少设计变更的发生，从以下方面入手：首先，做好现场深入细致的调查，为设计提供第一手的现场调查资料；其次，加强设计过程中设计单位与业主的工作沟通机制；最后，规范沟通工作程序和内容，对现场基础资料进行再核实，将会大幅提高设计方案的准确性和与现场实际情况的吻合度，从而避免或减少设计变更的发生[3]。
7结语
工程建设过程中提出设计变更，主要是解决施工图纸既有问题和缺陷，使设计更科学、合理且符合实际情况。变更的结果将增强符合现场实际的客观性，加大施工工序的连续性和可靠性，提高工程建后管理的方便程度、提升工程实体外观的协调性和美观度。设计变更，也需要工程建设中的建设、设计、监理、施工等单位结合实际情况，通力配合和密切协调，在施工期间及时、恰当地提出设计变更，可以及时弥补原设计不足问题，保证设计和施工实际情况有更高匹配度，在此基础上逐步提高工程建设管理水平与工程建设质量。
【参考文献】
[1]魏仰军.设计变更及现场签证造价审核要点研究[J].建材与装饰,2020(3):171-172.
[2]刘伟.水利工程施工设计变更的特点及管理方法探究[J].冶金管理,2019(23):59+61.
[3]陈小琴.设计变更对建筑工程管控的影响[J].散装水泥,2020(5):16-17.
作者:张德才 单位:甘肃省金昌市永昌县金川水利管理处