张运锋
中国航空规划设计研究总院有限公司， 北京 100120
摘要：本文通过简述锂电池生产工艺及其生产环境，概括项目建设具有规模大，工艺管线错综复杂，参建承包商众多，施工任务重，工期紧等特点。依据施工管理策划的要求，分别从施工组织、质量管理、进度管理三方面易出现问题或管理薄弱处重点分析研究，总结得出应将统筹临建设施规划、做好合同交底、严控洁净实验室环境施工质量、利用BIM综合管线排布、构架信息沟通平台等列为施工管理策划重点，从而避免在施工过程中因组织不利造成返工、窝工等从而使得成本增加、工期延误，对类似工程有一定的指导意义。
关键词：EPC、锂电池、施工管理、策划
引言
在过去的二十余年，国内锂离子电池技术及相关产业得到巨大进步，但是尚未形成成熟的生产工艺。随着国家十三五规划对新能源大力推广，新能源电动汽车急剧扩张，带动着锂离子动力电池生产企业的迅速发展，较多企业新涉足此行业，为快速取得市场占有额，获得行业话语权，锂电池建设项目呈现投资多、产能大、建设规模大、建设工期紧、建设标准高、边改边建等特点，为应对上述项目建设特点，避免造成投资浪费，赢得抢占市场先机，投资企业在项目建设上多数采用EPC工程总承包模式，那么EPC总承包单位有针对性的编制科学合理的施工管理策划重点是哪些，正是本文要论述的。
1锂电池相关技术现状与项目特点
1.1锂电池生产相关技术现状
1.1.1结构形式
锂离子电池构成主要由正极、负极、非水电解质和隔膜四部分组成，其结构形式不同，材料不同，但生产工艺相似。虽工艺相似，但生产设备配置差异很大，比如：目前市场占有率较高的磷酸铁锂电池和三元锂电池，虽然两种型号电池正极原材料差异较大，但是生产工艺流程相似，可是二者的工艺参数需求差异非常大，如果将磷酸铁锂全面更换为三元材料，那么生产线上大部分设备都需要更换。
1.1.2锂电池制造工艺
锂电池的生产工艺复杂，主要生产工艺流程可分为前、中、后三段。
前段工序：主要是电极制作搅拌涂布阶段，主要设备：真空搅拌机、涂布机、辊压机等；
中段工序：主要是电芯合成卷绕注液阶段，主要设备：模切机、卷绕机、叠片机、注液机等；
后段工序：主要是化成封装包装检测阶段，主要设备：化成设备、定容检测设备、仓储物流自动化设备等。
除此之外，电池组的生产还需要Pack 自动化设备。
1.2锂电池建设项目特点
1.2.1建筑规模大，施工任务重
锂电池每条流水生产线设备上百台套，加之其生产环境为有一定洁净度要求，锂电洁净厂房生产设备及空调等辅助设备较多，辅助性用房较多，因此锂电洁净厂房整体建筑面积比较大。
1.2.2工艺管道错杂复杂，专业间交叉作业多，参建承分包商多
由于锂材料的特殊化学性，锂电池生产车间低湿洁净环境要求高，工艺技术复杂，配套专业涉及280摄氏度的高温导热油，冷冻水，纯水、防排烟、空调通风、新风、压缩空气、氮气、供电母线、网络系统、安防、消防报警、工业废水等；
参建承分包商多达百余家，各专业工序先后顺序、专业管线空间交叉、厂房施工与工艺设备安装水平、垂直交叉作业，且各包商之间因各自利益，默契配合协调性差。
1.2.3锂电池生产环境要求严苛
由于锂金属的化学特性非常活泼，使其加工、保存和使用过程对环境要求非常高，比如：正负极投料间、涂布间、辊切间、干燥前电池暂存间和入炉间等小环境，相对湿度≤20%。高温静置间和化成间设置低露点除湿空调系统，露点温度≤﹣30℃；二次注液间设备小环境设置洁净低露点除湿空调系统，露点温度≤﹣50℃。涂布辊切、一次注液、二次注液、化成等工序要求房间洁净度达到10万级。
尤其在锂电池生产过程中，其生产工艺中的封口、注液工序操作的电芯、壳体均已通过干燥处理，因此对车间内空气中的水分极其敏感，一旦房间内空气中水分含量过高被电池吸收，会造成电池鼓胀、漏液等诸多问题。因此，锂电池厂房对防水工程施工质量要求较高。
1.2.4锂电池生产工艺不成熟、工艺条件不断变化
正如引言所述，锂电池在我国发展二十余年，其工艺条件相对不成熟，因此在项目建设期间工艺参数变化频繁，不断调整设备型号及工艺设计布局，相应的建筑平面布置、结构荷载、电气负荷、通风风量、动力等专业修改频繁，正是边改边建。
1.2.5建设进度要求高
投资方为抢占产品市场，通常将建设工期压缩到极致，甚至定额工期两年，实际要求一年建成投产。同时，又因锂电池生产工艺不成熟、工艺条件不断变化、更新，项目边改边建的特点，因此对项目建设进度要求很高。
1.3某已建锂离子动力电池项目概况
本文作者曾参与某已建成投产使用的锂离子动力电池项目建设规模、资源投入主要数据如下：
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2项目策划的要求
项目策划应结合上述锂电池项目自身独具特点，根据项目合同工期、质量以及工程总承包自身企业管理的要求，分析项目可能存风险以及采取的应对措施，策划项目各项管理原则、措施的关键点。
2.1承包范围及分工、项目目标
首先要查看合同承包范围，分工，项目质量、安全、进度、费用目标等。
2.2施工管理策划主要内容
施工管理策划核心内容：施工组织原则，施工质量计划，施工安全，职业健康和环境保护计划，施工进度计划，施工费用计划，施工技术管理计划、包括施工技术方案要求，资源供应计划，施工准备工作要求。
3项目风险分析
经过深入了解锂电建设项目的特点，投资方对项目各项指标要求，确定项目施工策划核心，结合本人参建的锂电建设项目经验，总结施工管理过程中在施工组织、质量管理、进度管理三方面易出现问题或管理薄弱进行重点分析与研究。
3.1施工组织风险
专业承分包商多，施工人员多，进场材料和堆放场占用面积大、建安和工艺设备进场、搬运、吊装及安装频繁持续时间长，同一时间内同一工作面各专业平行、垂直交叉作业多，各专业管线综合布线相互平行、交叉影响等，这些都存在一定的人员组织、材料和设备组织、机械施工组织、工序先后组织等风险。如：临时用电规划不周全，施工期间造成负荷不足；临时道路无序管理，经常被堆放材料或者混凝土浇筑时混凝土泵车影响厂区内交通等；诸如以上事项如果组织不利，将相互之间影响扩大，造成人员窝工，材料和设备无法组织进场以及机械设备闲置，最终会导致的工期延误。
3.2施工质量风险
由于锂金属的化学特性非常活泼，而且电池在生产时对低湿洁净环境要求高，如果项目施工质量有缺陷，也将对电池产品的质量产生影响，如：洁净室耐磨地面开裂易产尘影响室内环境洁净度，空调设备或风管出现施工质量问题造成生产环境温湿度达不满足电池工艺生产条件，生产车间防水质量出现问题可能导致严重生产安全事故，以上种种质量问题都会导致电池成品质量问题或发生安全生产事故。
3.3施工进度风险
为满足合同工期目标，项目建设过程中，一是采取各种非常规手段（早拆模、提前投入使用等非常规方式），二是分段流水，同时加大人材机等资源投入，见缝插针施工，三是找出关键线路，重点控制关键工作。各专业各工序之间势必环环相扣，紧密相连，一旦任何中间环节脱节，则工期不可控，而在建设过程中往往会出现各种不可控因素，因此，工期进度风险仍然存在。
4施工管理策划重点及应对措施
4.1施工组织策划
工程建设规模、参建单位、施工人员以及各专业交叉复杂性等因素都是施工组织策划主要考虑重点，结合项目特点，根据类似工程经验，主要通过整体规划、统筹安排、统一标准，实现施工组织井然有序，做到忙而不乱，使施工现场整洁安全高效。
4.1.1厂区临建规划
根据项目标段和合同工作包划分情况，整体规划临时设施，主要考虑：各总分包生活区、办公区、现场材料堆放区（材料进场根据施工需要分批次进场）、安全文明卫生责任区，塔吊安装位置，工艺设备临时堆放区（考虑占地面积、场地硬化、照明、监控、安保、消防等），厂区道路要保证正常通行，确保塔吊基础，临时一级、二级配电箱，室外设备搬运通道，室外基础及道路施工相互间不冲突等。
4.1.2临时用电和临时用水策划
4.1.2.1临时用电管理：由于各总分包单位用电点位及计量复杂，根据各阶段用电情况，估算用电总负荷，在设计之初充分考虑后期用电量和负荷，在各总、分配电箱设有足够数量的备用电源、回路，开关等。临时用电策划采用临电管理组织机构和临时用电配电管理层级，即：工程总承包负责临时用电全面管理，施工总承包单位负责组织临时用电方案实施和维护，各分承包服从临时用电管理规章制度，安全用电。
4.1.2.2临时用水管理采用临时用电类似的管理模式。
4.1.3厂区临时道路策划
在施工高峰期同一条道路同一时间段内有不同类型车辆占用道路，比如：同一道路上会出现混凝土浇筑泵车、设备吊运的起重机、运输工程材料的重型货车、清洗道路的洒水车、穿越道路管沟开挖等，若没有统一指挥很容易造成交通堵塞，因此根据各单位报备的厂区道路占用情况统筹规划，统一调度，实时公布，相互知悉，及时调整工作安排，避免因此而产生人员窝工和机械闲置。
4.1.4设备进场策划
设备进场前设备进场计划，设备基础复核工作，设备进场洞口是否与室外设备基础冲突，搬运通道预留及通道楼地面荷载是否满足搬运要求，设备运输车辆场区内运输路线和卸车场地路基条件和作业半径是否满足要求均要复核完成等。
建安和工艺设备在进场后一般不能立即开始安装，都会在存放在临时堆放场，待具备安装条件时再进行搬运安装，因此要策划从整机设备或配件现场组装，设备/配件数量、设备重量、存放周期、防火防盗等方面考虑，设备进场后的存放、安全、搬运等的管理。
某项目设计了三层的锂电池生产厂房，每层设置不同的锂电池生产工序，由于各楼层的工艺设备到场时间不同，各层工艺设备所需要的土建结构条件和机电管线排布情况也不相同，这就给各楼层之间的工艺设备进场规划和交叉施工协调带来很大难度。
措施：针对三层厂房的特点，通过前期详细合理的策划工作（如：根据设备到场时间，规划设备堆场、设备运输线路和搬运方式），制定每台工艺设备的进场搬运计划，确保各楼层各工序工艺设备进场安装工作有序开展；超大超重设备搬运方案在结构设计时予以考虑。
4.1.4合同交底策划
合同包界范围划分不合理或工作内容交叉重复或界面划分不清或工作内容漏项，如果出现上述情况，各承分包商之间因利益冲突会相互推诿，导致延误工期。因此，务必在工程实施前，各单位进场后立即组织合同交底，使各承分包商清晰、熟知本单位合同工作内容，分析、梳理各单位工作界面划分，通过会议洽商方式合理划分包界范围，减少包商之间界面交叉，预判可能出现的纠纷，在交底洽商时明确责任主体。避免出现施工过程因一项工作相互扯皮、推拖而延误工期。
因同一材料/设备可能是不同的总分包单位采购，若没有统一标准要求，会出现材料/设备虽满足使用要求，但不利于维修保养和厂家售后服务，且规格大小、颜色等五花八门，整体美观性差。在工作界面划分时，要求各总分包单位采购材料/设备在满足设计要求的情况下要尽量统一标规格型号、工艺参数、颜色、品牌等，尤其涉及外观观感效果的材料/设备。如：某电池项目中门有防火隔声门、防火卷帘门、密封门、提升门、钢制门、木门等类型，门型多，种类多，数量总计约1500樘，应对同一种类门型统一品牌、统一颜色、统一编号标准，为竣工钥匙移交以及竣工后维修提供方便。
4.1.5信息沟通策划
项目实施阶段的各方面信息比较庞大而繁琐，因其需要参建承分包商之间信息要对称，要求统一服从指挥、各司其职具有良好团队协作精神，这就需要构建信息沟通的平台，主要有：组织进场的管理交底、建立微信工作群，召开电话会议、专题会等形式，其目的是统一目标，统一调配项目公共资源、协调各方步伐一致，明确各方责任、权利和义务。
管理交底和进场须知，通过管理交底明确各项规章制度，利用进场须知速查表，明确各总分方应提供资料（方案、计划）、日常报表（日报、周报、月报）、各项检查（安全检查、质量检查、进度检查）、来往函件、各种会议、移交记录的格式、时间以及接收人等，使各方迅速了解相关内容，也统一各方信息的标准及兼容性。
根据工程协调会议制度和不同的施工阶段，采用不同的会议形式，做到结合现场，务实求真，不搞形式主义。譬如：工艺设备密集进场、安装及调试阶段，每天早上8点组织业主工艺技术部门、生产制造部门、建设管理部门、工艺设备供应商、搬运商、二次配施工单位等召开工艺设备晨会。
4.2质量管理策划
通过走访和调研大量洁净厂房工程实例，得知洁净室楼地面开裂、洁净室内温湿度、室内防渗漏、综合管线排布对室内洁净度和生产条件有着较大的影响。
4.2.1洁净室楼面及地面开裂、龟裂的现象普遍存在。应从结构楼板参数、工期、楼面提前施加荷载及施工过程中质量控制松散等方面综合考虑，采取增加板楼配筋和厚度、合理安排楼地面施工工序、加强裂缝质量管控措施等。
4.2.2洁净室内温湿度管理策划重点，一是净化空调系统风管与部件制作环境要足够清洁，二是安装净化空调系统及附件的作业人员穿无尘服、使用不易产尘的工具、保证安装环境在洁净的状态下，重点关注是三通阀门安装位置与质量，三是保证风管连接处密封严密不漏风且美观，系统漏风量满足规范和设计要求。
4.2.3屋面、墙面渗漏：屋面新增洞口或者防水施工质量引起的渗漏。建议从设计方面增强防水措施，如：变电所等重要设备站房的屋面或楼面上方增加液态防水涂料层；防水工程施工选用专业化的作业队伍；屋面后开洞要有专项方案。
4.2.4工艺设备安装平面基准线和水平高程控制点经常被破坏，影响设备安装精度。施工总包单位负责向分包单位提供永久性的、统一的各楼层的标高线和控制线。
4.2.5洁净区吊顶内管线错综复杂，施工期间和后期维修难以定位。根据建筑和结构图纸将洁净区吊顶上方框架柱或梁上喷涂或悬挂柱位号。
4.3进度管理策划
根据建筑材料特性、施工工序要求、国家规范和标准等等相关要求，有些施工工序客观上必然是关键工作，如：土建工作完成才能机电安装，而模板拆除和后浇带是制约土建完成的重要节点等，因此分析找出这类工作并提前做好策划是规避工期延误最好的办法。
根据工期要求，列出主要里程碑节点，倒排工期计划，从试生产具备条件开始倒推，先满足通风、给水、压缩空气、电气（强弱电）、能源、动力等单系统调试，然而这些具体调试是先完成安装，安装前提是相对应土建房间应完工，那些安装与土建共同交叉点即是关键工作，通过倒排找出关键线路和关键工作，重点策划如何加强这类工作的管控。
4.3.1项目工期短、规模大、施工难度大、专业多、工艺条件变化修改多，使得项目的总体控制经常偏离计划。
一是做好统筹管理方案，策划考核激励制度、建立协调机制、统筹各包商之间工序交叉作业协调、综合运用现代化管理技术、利用BIM技术合理规划空间综合排布等。
二是主厂房根据图纸伸缩缝分布情况，组织分段流水施工，初步规划每个流水段面积。
三是后浇带耗时最长（主体结构浇筑42天后，后浇带才可以浇筑），建议用改为膨胀加强带与主体结构同时施工，缩短总工期。
四是支撑体系建议采用易拆卸早拆支撑体系，缩短大跨度支撑体系拆模时间。
4.3.2各变配电所、动力站房等设备用房建筑专业施工、收尾及移交进度，直接影响建安设备进场安装和工艺设备调试的时间；因此重点将变配电站、动力站房等设备用房列为关键工作，重点项目管控。另外，当项目进入收尾阶段时，各专业收尾一定要干净利落，此时很多设备已开始调试，实施洁净管控，作业面洁净度有更高的要求，此时任何一项施工都将通过层层审批和做好洁净防护，大大降低工效，影响总体工期。
4.3.3 BIM综合管线排布
利用BIM可视性强、可提前预判管线冲突的优点，对走廊、洁净定吊顶上方管线进行统筹的综合管线排布，应考虑各管线组织施工的先后顺序；在计算共架荷载时将所有管线荷载全部考虑在内，避免遗漏而已安装共架荷载不足再重复做支吊架；重点考虑两个标段接驳处同一管线的管径、位置、标高，接驳方式是否匹配等。
4.3.4利用已建建筑复核拟建建筑
厂区内拟建建筑与已建建筑有关联时，一定要符合已建建筑的轴线和标高与拟建建筑的位移与偏差。室外基础和建筑物基础施工时，要考虑在建筑物3米范围内其下部有无已建室外管线、检查井等，是否与管线、检查井相冲突。
5结语
综上所述，本文从施工组织、质量管理、进度管理三方面易出现问题或管理薄弱处重点分析与研究，罗列出一些施工管理策划重点，但项目的复杂程度、项目独具特点、施工单位组织管理水平等也深深影响着策划重点，所以本文未全面囊括项目管理策划的方方面面，然而通过本文的研究可以为类似项目借鉴提供思路和方法。
因此，项目建设前期应通过深入了解、认真剖析项目特点，学习总结类似项目策划和施工经验，结合本单位施工管理水平，制定详细而周全的项目管理策划，所谓运筹帷幄之中决胜千里之外即是如此。
参考文献：
[1]建设项目工程总承包管理规范（GB/T50358-2017）,中国建筑业出版社2017
[2]李桂文.施工现场临时用电管控重点及标准化流程研究报告，中国航空规划设计研究总院有限公司（技1904-18），2019
[3]质量、环境、职业健康安全管理手册（CAPDI-0-SC-2019，版次：A），中国航空规划设计研究总院有限公司，2019