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【经验交流】谈水利水电工程地质变更索赔数字化管理
来源:经营管理部 作者:黄献新 时间:2020年8月18日 文字大小:【      

摘  要:水利水电工程不可预见的不利地质条件是客观存在的,如何把地质技术管理转化为地质艺术管理,让行为艺术与地质技术发生碰撞,产生火花来点燃不利地质变更索赔引擎。不利地质变化的晴雨表,是地质索赔的风向标;地质是创效的龙头,方案是增效的手段,BIM数字建模是索赔的发展方向,AI数字地质是推开地质银行大门的关键。

关键词:水电工程  不利地质  数字建模  变更索赔


地质变更,始于初心,基于共赢,成于担当。索赔,是承包人在合同实施过程中根据法律及合同规定,对并非由于自己的过错或疏忽,并且属于应由发包人承担责任的情况,所造成的实际损失或额外费用向工程师提出请求的要求,包括经济补偿和工期延长。

1.地质承载梦想 数字融合索赔

水电工程施工,建设规模大、施工工期长、技术条件复杂,以及地质条件复杂、地下勘测情况不确定性等因素,都可能导致承包人的实际成本超支,增加额外费用。随着合同管理的日趋完善,《招投标法》《水利水电工程施工合同和招标文件示范文本》等颁布,以及“人材机利费税”数字技术的广泛应用,数字化合同管理越来越受到大家的重视,索赔数字化也成为承包人维护自己正当合同利益的重要手段。不可预见的不利地质条件变更索赔也引起了“工程人”的重视,所谓地质是创效的龙头,方案是增效的手段是有现实的实践依据的。

BIM数字建模,AI数字地质融合。因不利地质条件引起的变更索赔,涉及到工程地质的围岩边坡稳定、岩体岩石分类、岩体结构面的性质、岩体地应力的影响等各个方面。数字为古老的建筑业绽放光彩,通过BIM数字建模地质技术、工程实施PRP智能管理、AI数字融合管理等数字技术的广泛应用,对地质变更索赔呈现的一些新课题进行思考和探索,对承包人是非常有益的。

2.地质是创效的龙头、方案是增效的手段

索赔机会是客观存在的,但在严谨的合同条款中,很难寻找变更索赔突破口。这种情况下,在复杂的工程地质中发现和把握索赔机会,就成为了项目管理提质增效的关键。

不可预见的不利地质条件进行索赔的一般步骤为:①根据投标时的资料和条件提出可合理预见的工程地质条件;②列举施工中遇到的工程地质条件;③施工中遇到的工程地质条件与投标时可合理预见的工程地质条件相比,得出不可预见的不利工程地质条件;④根据不可预见的不利工程地质条件,列出导致工期延误和引起的额外费用;⑤作出工期延长和费用增加索赔结论。

一个有经验的承包人还可以从以下几方案,证明实际遇到的比投标时预见的工程地质条件出现不同或更加恶劣的情况:①从数量上说明断层、断层带、断层影响带、层理、节理、裂隙、软弱夹层等大量增加;②以工程施工中出现一些经常见到的工程现象,如超欠挖、岩石掉块、边坡岩石滑落等,证明地质条件的恶化;③以工程师按合同指令修改开挖支护线或支护形式、以及设计变更说明工程地质条件变差;④以钻孔效率降低,资源增加证明工程地质条件变坏;⑤以业主、工程师及设计的往来文中的一些观点或结论佐证工程地质条件的不能合理预见。

3.揭示地质奥秘 点燃索赔引擎

合同实施过程中,违约是多方面、多原因引起的,但主要的可归为二类索赔:一种是发包人违约理论,即因发包人或工程师代表违约而引起的损失,承包人有权提出费用或延长工期的索赔,通常称“损失索赔”;另一种是合同变更索赔,即根据合同条款的约定,承包人有资格为合同变更或追加工作取得额外费用补偿或延长工期,则可称“额外工作索赔”。在施工索赔过程中,比较复杂的是不利的现场条件引起的索赔,如不利地质条件,这方面的违约在合同中无法确定,是一个有经验的承包人不可预见的。

引起不利地质条件变更索赔的奥秘也是无穷的,可以从岩石的物理特性中的岩石质量指标、岩石强度,岩石的结构面特性包括断层、断层带、断层影响带、层理、节理、裂隙、软弱夹层的规模、数量、性质、充填物的长短,岩石级别分类,岩体的地应力,洞室围岩稳定等方面进行深度解读,点燃不利地质索赔引擎。

3.1工程地质术语的诠释。由于断层、断层带、断层影响带之间的定义是难理清的,承包人可以把三者放在一起统称为“断层带”,从而扩大了断层带的范围。如业主在招标时给出的地质资料中的地质图例、地质图精度不全,承包人可认为按业主提供的图例不能合理预见施工的地质条件提出索赔。

3.2 揭示基岩面的改变。受工程地质勘探密度的限制,业主不可能在工程的任何施工部位都布置有勘探孔,也没有这个必要。但如果在某个项目的地表以下出现了覆盖层和岩石风化层与招标时或招标图上显示的高程或位置有很大的差别,承包人就可以认为这是不能合理预见的不利地质条件而提出相应的索赔。

3.3岩石级别及围岩分类的变化。对于岩石级别或围岩分类,如没有明确的概念和严谨的判据区分岩石的级别,承包人可从工程地质的岩石工程分类及其适用条件的不同提出索赔。

3.4 围岩松动圈扩大与锚杆支护改变。地下洞室围岩松动圈范围会随时间和空间的变化而变化,对施工的洞室、勘探洞或导洞,发生一些不可避免的顶拱变形、围岩松动圈范围的扩大,这些未被测定及无法预见的蠕变变形和洞室扩挖后围岩松动圈范围的增加,导致原洞室顶部和需扩挖的洞室的支护设计不能满足扩挖后的洞室围岩稳,尤其在地质条件不良或可能造成塌方或岩石掉块的地带,承包人可以提出不可预见的索赔。

3.5岩石结构面的改变。对连续的软弱剪切泥化夹层数量和长短,以及这些泥化夹层中的膨胀性矿物,高角度节理性质及其充填物性质,以及节理的贯穿性、数量,断层、断层带及断层影响带规模和性质层理及岩层厚度和岩性等工程地质因素是形成洞室边位移、甚至缩径、工程塌方或滑坡、形成超欠挖的原因,从而对施工进度和施工难度带来巨大影响,是承包人提出不利地质变更索赔最普遍的理由。

3.6地应力的不稳定。地应力本身是受地壳运动和人类活动原因引起的岩体应,在同一工程区域中,地应力随空间和时间的变化而不同,这也为承包人提出变更索赔找到了契机。

4.补齐证据链短板 下好索赔先手棋

在提出索赔前,必须要有足够的证据资料证明自己的索赔要求。一般工程师收到索赔报告后都会对承包人的报告提出一些质疑,要求承包人作出解释或出具进一步的证明材料。能否作出令人满意的解释和提供有说服力的支撑材料,在很大程度上取决于承包人索赔前的资料准备及索赔人的经验水平。在提出索赔前,应该准备好与索赔相关的一切细节资料,补齐完善证据链短板,以便在索赔报告中灵活运用,或在工程师要求时出示。虽然并非每一个细节资料都能用上,但资料准备越充分,索赔的成功率就越高。合同实施中需要保持的记录和文件是多种多样的,任何一项工作人员都不应放过与自己有关事项不加以记录,这些原始资料对索赔来说都是极好依据。

法无禁止即可为,法无授权不可为。工程地质本身不属于合同管理的范畴,是一门自然科学,有自己的理论基础和研究对象。但对投标前后地质信息的解释和分析、地质模型的设置、岩体结构面的性质、岩体的各种分类、岩体地应力的影响等都可以为索赔服务。工程地质因素可导致合同问题变更,承包人在索赔资料中提出的有关工程地质的观点,是建立在工程地质理论的基础上。就承包人而言,施工中的索赔是决定承包施工经济效益的关键环节,有经验的承包人都会利用一切客观条件、经验总结和自身业务能力等进行施工索赔,这是合同赋予承包人的索赔权利,是合同管理的正常行为。

承包人提供不利地质条件证据:一是招标期业主提供的地质勘探情况、工程地质参数;二是工程实施期地质参数。如:①不可预见的不利地质条件的范围;②以工程地质理论进行不利地质条件的解释;③承包人的工程地质模型;④断层、断层带、断层影响带,泥化夹层的范围的确定;⑤断层、断层带、断层影响带、泥化夹层的数量统计;⑥工程超挖超填等问题于断层、断层带、泥化夹层、节理的区分和分析;⑦采用不同岩体分类标准以降低实际的围岩级别;⑧工程地质条件比原来差造成工程不稳定分析;⑨对岩体地应力自然因素分析等。

以隧洞开挖工程为例,隧洞开挖地质变更至少检查以下 4 类问题,每类问题有多个检查项目:①地下洞室围岩特性改变(围岩类别、岩石级别);②地下洞室不良地质开挖(塌方、断层、破碎带、缓倾角、涌水、遇水软化、变形);③地下洞室开挖方法、时间、工艺、顺序改变(全断面改分层、分层改全断面、钻爆改液压破碎锤、钻爆改掘进机、正坡改反坡、与混凝土衬砌平行施工);④地下洞室开挖位置、标高、尺寸改变(断面、坡度、弯段)。

5.抓住索赔时机 展示艺术技巧

机不可失时不再来。索赔时机选择是否恰当,在很大程度上影响索赔的效益。随着工程的进展、时间的推移、现场条件与社会条件的变化、工程质量与设计的变更、双方履行其合同义务程度的不同等均以暴露出来。因此,必须根据工程的性质、发包人的心态有的放矢地提出索赔。就水电工程而言,如大江截流之前、下闸蓄水之前、度汛目标达到之前、土建移交安装之前、机组投产发电之前、完工验收前等均是打开地质银行提出索赔的最佳时机,可起到事半功倍的效果。当意识到存在潜在有索赔机会时,承包人要做的第一件事就是将有关情况及自己的索赔意向书面通知工程师,并及时收集各项资料、讨论编写索赔报告,28天内发出索赔通知,然后根据工程师的需要及时补充理由和证据。

共性问题学会搭车,个性问题逐个突破。一是坚持地质是创效的龙头,地质是有温度的,既是技术又是艺术,发挥艺术的想象力,把工程地质管理变为行为艺术管理,让行为艺术与岩石技术发生碰撞,产生火花来点燃变更索赔工作引擎。二是坚持重视方案是增效的手段,因施工环境的改变引起施工方案的改变,做好有利于计量计价的施工方案。如项目有多个标段,要学会索赔搭车。三是坚持做好材料核销是地质变更的晴雨表,通过对材料进行成本动态分析,对爆破服务费、火工材料管理费提出补偿等。四是坚持用好不利地质条件是索赔的风向标,如有“本项目不因地质条件变化调整价格”等不利合同条款,要破解并提升理解合同条款的能力,因在地质勘探资料是有约定的“发包人应将其持有的现场地质勘探资料、水文气象资料提供给承包人,并对其准确性负责”,请记住不利地质条件变化永远是发包人的责任!

天下熙熙皆为利来,地上攘攘皆为利往。索赔报告的水平和质量直接关系索赔的成败,抓住事件的本质和关键,突出重点,证据充分,合理引用法规及合同条文,并且做到提供资料数据准确,使发包人和监理人认为是合情合理的。索赔报告由四部分组成:题目:关于****事件的索赔;事件:事件过程的详细描述;理由:合同依据、合同的法律基础;附录:各种索赔的证据。

6.引用经典案例 剖析裂变效果

6.1开挖遇硬岩变化引起的岩石级别裂变。某水电项目上水库及引水隧洞工程,石方明挖350万立方米,洞挖30万立方米。因前期政策处理问题,工期滞后,实际施工成本增加,造成严重亏损。承包人在水库蓄水前6个月提出因岩石级别提高要求增加费用的变更,得到了业主较好的补偿,产生极好的岩石裂变效果。

事件经过:招标文件地质资料明确了流纹质晶屑熔结凝灰岩岩饱和抗压强度为92-120兆帕,按水电工程岩石类别分级为Ⅸ~Ⅹ岩石,投标报价按Ⅹ编制预算价。实际施工过程中,工程地质有较大变化。在参建各方的见证下,对主要的部位进行了36个岩石取芯,并委托第三方检测机构进行岩石单轴抗压强度检测,岩石饱和抗压强度达到154~189兆帕(Ⅻ~ⅩⅣ级)。据现场实测岩石类别分级,实际施工过程中较招标文件提高了2-4级。变更立项依据:根据合同“改变合同中任何一项工作的质量或其他特性”,是一个有经验的承包人在投标时不可预见的不利地质条件。将所涉及到岩石级别项目从X级分别换算成Ⅻ-~ⅩⅣ级,按合同工程量回归计算变更补偿。

6.2毛料岩性改更引起的骨料单价裂变。某水电站骨料系统生产规模,设计生产能力1000吨/小时,总量为800万吨属大型砂石加工系统。招标文件毛料地质描述为变质粉砂岩与粉砂质板岩,抗压强度80兆帕,二氧化硅含量在58~72%。骨料加工系统投运后,系统未能达到设计产能,经多次专家论证并对系统进行技改。但系统板锤耗损大、设备超强磨损、小石裹粉超标、洗砂效率降低,运维成本极高。承包人因疫情等适时提出变更,业主同意并调增骨料加工工序单价,因毛料岩性的变化使骨料加工单价产生裂变效果。

事件经过:经对毛料进行原岩物理力学检验,实测岩石平均抗压强度为121兆帕(Ⅺ级岩),毛料可碎性由中等可碎性石料变为难碎性石料;实测石料化学分析发现石料含有铁、锰、硅、钙等成分,二氧化硅含量平均77%,超过上限值;毛料中出现罕见油性矿物质等变更。立项依据:石料变更是一个有经验的承包人在投标时不可预见的不利地质条件。证据收集:岩石抗压、二氧化硅(石英)含量、油性矿物质试验测定资料;岩石地质报告,岩石可钻性、可爆性、可碎性的现场测定,系统生产效能的有效测定等。费用为岩石强度毛料开采费用提高,增加二段圆锥破碎工序,粗碎、中碎、细碎的定额级差费用,棒磨机钢棒耗量定额增加,增加二次水洗工序,脱水筛分工序产能降低系数调整费,污水环境处理费用增加等。

7.数字地质技术 反思当下索赔

随着BIM数字地质建模技术的发展,工程地质问题的广泛性和不确定性必将数字化,对工程地质问题引起的合同争议,当下值得反思的几个问题:①业主前期的地质勘察应达到什么样的范围和深度,向投标者提供的标前资料应包括哪些方面,如何从招标文件资料中勾画出一个业主预见的“BIM数字地质建模”。②承包人所谓的标前预计的“BIM数字地质建模”是否反映了一个有经验的承包人应该预见的地质所有情况,其数字标准是什么,何为是一个有经验的承包人。③以什么样的地质标准数字确定实际施工中遇到的断层、断层带、泥化夹层、层理节理等的范围、数量、性质和类型。④以什么样的地质方法确定数字围岩类别及数字岩石级别的变化。⑤如何用大数据确定地质因素对施工超挖超填等工程计量的影响。⑥如何用人工智能区分地质变化对施工方法、设备、人员和管理等施工降效的影响。

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