關(guān)于誰最適合設(shè)計(jì)、規(guī)定或選擇TBM項(xiàng)目的TBM的討論可能是一個(gè)有爭(zhēng)議的決定，因?yàn)橐话銇碚f，有三個(gè)問題需要考慮：技術(shù)規(guī)范、成本和責(zé)任。
關(guān)于誰最有資格為盾構(gòu)機(jī)（TBM）項(xiàng)目設(shè)計(jì)、指定或選擇盾構(gòu)機(jī)的討論，通常是一個(gè)頗具爭(zhēng)議的問題，因?yàn)橐话銇碚f，這涉及三個(gè)方面的問題：技術(shù)規(guī)范、成本和責(zé)任。那些決定盾構(gòu)機(jī)類型和技術(shù)規(guī)格的人，也需要承擔(dān)該決策所帶來的責(zé)任。在許多情況下，相關(guān)方（包括業(yè)主、業(yè)主的工程師或項(xiàng)目管理單位以及巖土工程師）希望做出這個(gè)決定，或者至少對(duì)其施加影響，但常常受到風(fēng)險(xiǎn)和責(zé)任問題的制約。承包商和盾構(gòu)機(jī)制造商則希望由他們來做決定，但又希望盡可能減少由該決定所帶來的責(zé)任風(fēng)險(xiǎn)。
上述各相關(guān)方都曾以某種方式負(fù)責(zé)過項(xiàng)目中盾構(gòu)機(jī)的采購。作為負(fù)責(zé)人，他們都試圖將潛在的責(zé)任風(fēng)險(xiǎn)轉(zhuǎn)移或加以限制。但事實(shí)上，所有人都應(yīng)以協(xié)作的方式參與到?jīng)Q策過程中。然而，現(xiàn)實(shí)中商業(yè)和法律問題往往成為障礙，導(dǎo)致許多情況下所作出的決策是一種妥協(xié)，而不一定是最優(yōu)的選擇。一個(gè)更合適的做法，是從分析各方在盾構(gòu)機(jī)技術(shù)規(guī)范制定和選型中的角色入手，來進(jìn)行這場(chǎng)討論。在缺乏地質(zhì)資料的情況下，關(guān)于隧道施工方法的選擇（包括在適當(dāng)情況下盾構(gòu)機(jī)的選型）往往帶有很大的不確定性。鉆孔資料所提供的地質(zhì)信息仍然非常有限，巖土報(bào)告中展示的地層剖面和地質(zhì)特性，只是基于從小范圍的垂直鉆孔或巖芯中提取的極少量樣本得出的。鉆孔之間的一切信息，只能依賴解釋以及區(qū)域地質(zhì)知識(shí)進(jìn)行合理推測(cè)。但在與地質(zhì)相關(guān)的盾構(gòu)機(jī)選型中，這仍然是我們所能依賴的最佳資料。而在項(xiàng)目中，最有能力應(yīng)對(duì)這些問題的，非業(yè)主聘請(qǐng)的巖土工程師莫屬。在美國的大多數(shù)隧道項(xiàng)目中，《巖土基準(zhǔn)報(bào)告》（GBR, Geotechnical Baseline Report）已成為用于分?jǐn)偟刭|(zhì)條件變化風(fēng)險(xiǎn)的首選文件。它基于業(yè)主對(duì)地質(zhì)條件的解釋，為所有承包商提供了一個(gè)公平的投標(biāo)基礎(chǔ)，從而減少了報(bào)價(jià)差異，并為與地質(zhì)有關(guān)的索賠提供了清晰的依據(jù)。但若以GBR為依據(jù)來選擇盾構(gòu)機(jī)，則是極其不明智的。GBR本質(zhì)上是一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)機(jī)制，當(dāng)出現(xiàn)某些預(yù)設(shè)情況時(shí)，承包商可獲得額外補(bǔ)償。如果盾構(gòu)機(jī)選型完全基于GBR，而最終這臺(tái)機(jī)器被認(rèn)為不適用或設(shè)計(jì)不足，那么后續(xù)補(bǔ)救措施如何在GBR的風(fēng)險(xiǎn)管理框架下進(jìn)行量化？（注釋：這句話的意思是美國工程行業(yè)雖然在普通工程中應(yīng)用GBR分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，但還不敢將這種模式應(yīng)用到TBM選型中）補(bǔ)救措施在現(xiàn)場(chǎng)可能難以實(shí)施，而對(duì)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)行重大改造的成本極高，且會(huì)對(duì)工期造成嚴(yán)重影響。作為業(yè)主方的設(shè)計(jì)工程師往往會(huì)力圖在項(xiàng)目中爭(zhēng)取更多的主導(dǎo)權(quán)與控制力，在許多情況下，這會(huì)導(dǎo)致其在施工方法方面提出大量具體要求和規(guī)范。這通常包括永久結(jié)構(gòu)的所有計(jì)算、建模和設(shè)計(jì)說明，有時(shí)還包括豎井設(shè)計(jì)和臨時(shí)支護(hù)設(shè)計(jì)的部分內(nèi)容。（注釋：這一段沒什么意義，以上是業(yè)主設(shè)計(jì)方按責(zé)任一般都是需要這么做的）在美國及全球范圍內(nèi)，招標(biāo)文件中關(guān)于盾構(gòu)機(jī)（TBM）技術(shù)規(guī)范的詳細(xì)程度差異很大。一些高度詳細(xì)的規(guī)范幾乎接近于隧道掘進(jìn)機(jī)設(shè)計(jì)本身，明確規(guī)定了：掘進(jìn)機(jī)類型——如土壓平衡（EPB）、泥水式、雙模式或混合型；最小扭矩和刀盤轉(zhuǎn)速；最小推進(jìn)力、超挖量、刀具直徑及其他參數(shù)。其他性能規(guī)范可能規(guī)定，基于地質(zhì)資料，所提供的盾構(gòu)機(jī)必須能夠按照?qǐng)D紙進(jìn)行開挖和隧道施工，同時(shí)不得引起地面不均勻沉降或?qū)χ苓吔Y(jié)構(gòu)造成損害。在這種情況下，承包商需要提交的資料往往更加詳盡。有些情況下，雖然招標(biāo)文件中的盾構(gòu)機(jī)規(guī)范非常具體，但卻是基于僅通過幾口相隔較遠(yuǎn)的鉆孔獲取的有限地質(zhì)資料而制定的。在這種情況下，通常合同中會(huì)要求承包商必須開展更深入的地質(zhì)勘察，以確定地質(zhì)剖面和地質(zhì)參數(shù)值，從而進(jìn)行永久支護(hù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)建模，并確定盾構(gòu)機(jī)的類型和參數(shù)。然而由于工期壓力，盾構(gòu)機(jī)往往在補(bǔ)充地質(zhì)勘察尚未完成前就已被訂購。（注釋：這一段講出了一些承包商的困境，也就是說業(yè)主把具體參數(shù)規(guī)定非常詳細(xì)，但是事實(shí)上地勘資料難以支撐選型，承包商把掘進(jìn)機(jī)選擇的責(zé)任背在身上壓力較大）基于GBR（巖土基準(zhǔn)報(bào)告）來確定盾構(gòu)機(jī)類型和參數(shù)會(huì)更加復(fù)雜，因?yàn)镚BR對(duì)預(yù)期地質(zhì)條件的“基準(zhǔn)值”設(shè)定方式存在很大差異。一個(gè)典型的例子是：在大多數(shù)鉆孔中測(cè)得的巖石強(qiáng)度最大為10MPa，但在隧道中段的一個(gè)鉆孔中測(cè)得的巖石強(qiáng)度高達(dá)80MPa。GBR中可能直接給出巖石強(qiáng)度基準(zhǔn)值為10MPa至80MPa。于是，承包商與盾構(gòu)機(jī)制造商可能會(huì)依據(jù)主要為10MPa、部分為80MPa的情況來設(shè)計(jì)盾構(gòu)機(jī)。如果在實(shí)際掘進(jìn)過程中，長距離遇到遠(yuǎn)高于10MPa的巖石，導(dǎo)致刀具磨損嚴(yán)重、推進(jìn)速度低于預(yù)期，則由于并未超出GBR中設(shè)定的最大強(qiáng)度80MPa，承包商將無法提出“現(xiàn)場(chǎng)條件差異”（DSC）索賠。反過來，如果承包商僅依據(jù)80MPa的最大值來設(shè)計(jì)刀盤，其設(shè)備在較軟地層中可能效率較低。由于GBR中基準(zhǔn)值已涵蓋了巖芯中發(fā)現(xiàn)的強(qiáng)度范圍，承包商也無法因所開挖巖石強(qiáng)度的比例而提出“現(xiàn)場(chǎng)條件差異”（DSC）索賠。（注釋：這一段講出了一些承包商的困境，也就是說業(yè)主把具體參數(shù)規(guī)定非常詳細(xì)，但是事實(shí)上地勘資料難以支撐選型，但是通過合同要求使承包商背起掘進(jìn)機(jī)選項(xiàng)的全部責(zé)任）有些GBR不僅會(huì)設(shè)定強(qiáng)度范圍，還會(huì)明確不同強(qiáng)度等級(jí)巖石在隧道線路中所占的比例。在這種情況下，如果實(shí)際遇到的硬巖或軟巖比例超出GBR基準(zhǔn)值，承包商就有可能依據(jù)此提出DSC索賠。但即使如此，變更令（Change Order）的金額仍具爭(zhēng)議性，因?yàn)镚BR中通常并不會(huì)設(shè)定推進(jìn)速度的基準(zhǔn)。有能力的承包商若想提交具有競(jìng)爭(zhēng)力的投標(biāo)報(bào)價(jià)，通常會(huì)對(duì)地質(zhì)資料、巖土解釋報(bào)告（Geotechnical Interpretive Report）和巖土基準(zhǔn)報(bào)告（GBR）進(jìn)行解讀。但地質(zhì)資料和解釋報(bào)告有時(shí)并不會(huì)提供給承包商，即便提供了，也通常不屬于合同文件。大多數(shù)承包商并沒有常駐的巖土工程師，且在投標(biāo)階段往往沒有足夠時(shí)間對(duì)地質(zhì)資料進(jìn)行深入分析。一些承包商意識(shí)到了解地層條件的重要性，會(huì)聘請(qǐng)本地巖土工程師，以更準(zhǔn)確地評(píng)估可能遇到的地質(zhì)狀況。在某些情況下，投標(biāo)文件中的地質(zhì)信息和GBR會(huì)被直接交給盾構(gòu)機(jī)供應(yīng)商，要求其根據(jù)這些資料提供一臺(tái)尺寸合適、適應(yīng)地層條件的盾構(gòu)機(jī)。在這種情形下，承包商試圖將風(fēng)險(xiǎn)和責(zé)任轉(zhuǎn)嫁給盾構(gòu)機(jī)供應(yīng)商，而供應(yīng)商往往不會(huì)接受這個(gè)角色，而是選擇僅提供技術(shù)建議。（注釋：這段說的是承包商和制造商之間的博弈）當(dāng)投標(biāo)文件以性能要求為導(dǎo)向，尤其是設(shè)計(jì)-施工一體化（Design-Build）項(xiàng)目中，承包商為了壓低報(bào)價(jià)，有可能選用成本最低的盾構(gòu)機(jī)。這種做法可能基于對(duì)地層條件的過于樂觀判斷，以及對(duì)所選盾構(gòu)機(jī)適應(yīng)性和掘進(jìn)效率的高估。也有可能承包商本身就擁有一臺(tái)符合直徑要求的盾構(gòu)機(jī)，并用這臺(tái)機(jī)器參與投標(biāo)，盡管它并不完全適合項(xiàng)目的地質(zhì)條件。例如，在水位以下的透水地層中，使用開敞式盾構(gòu)機(jī)，并依賴降水系統(tǒng)穿越高滲透帶。如果降水系統(tǒng)未能充分發(fā)揮作用，可能會(huì)發(fā)生掌子面坍塌、嚴(yán)重的地表沉降、地面結(jié)構(gòu)損壞，甚至塌陷出露等事故。雖然隧道承包商的樂觀態(tài)度是眾所周知的，但如果他們不樂觀，可能也不會(huì)投身于隧道行業(yè)！
盾構(gòu)機(jī)供應(yīng)商則往往傾向于提供“雙保險(xiǎn)”的解決方案（即所謂的“皮帶加吊帶”方案），對(duì)盾構(gòu)機(jī)類型與設(shè)計(jì)采取非常保守的策略，同時(shí)對(duì)掘進(jìn)進(jìn)度做出保守預(yù)測(cè)。這可以降低其在項(xiàng)目中失敗的風(fēng)險(xiǎn)，但也會(huì)顯著增加盾構(gòu)機(jī)成本和整個(gè)項(xiàng)目成本。除非所有投標(biāo)人都使用相同的解決方案，否則擁有最高成本隧道掘進(jìn)機(jī)（TBM）的承包商不太可能以最低報(bào)價(jià)中標(biāo)，盡管業(yè)主從長遠(yuǎn)來看為保守的TBM設(shè)計(jì)支付了高價(jià)。（注釋：這段意思是如果把盾構(gòu)機(jī)選擇權(quán)全部交給承包商，承包商也不一定會(huì)選擇最合適的機(jī)器，他們更多會(huì)考慮成本問題）在提供了詳細(xì)的盾構(gòu)機(jī)技術(shù)規(guī)范的項(xiàng)目中，承包商和盾構(gòu)機(jī)供應(yīng)商的選型工作相對(duì)簡單。但如果所選盾構(gòu)機(jī)未能達(dá)到預(yù)期性能，業(yè)主更容易成為索賠對(duì)象。此時(shí)，編制盾構(gòu)機(jī)技術(shù)規(guī)范的工程公司可能未能充分掌握不斷發(fā)展的盾構(gòu)機(jī)技術(shù)，或者其團(tuán)隊(duì)缺乏具備經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)背景的人員，無法依據(jù)預(yù)期地質(zhì)條件編制出合理的詳細(xì)盾構(gòu)機(jī)規(guī)范。（注釋：如果盾構(gòu)機(jī)選項(xiàng)基于業(yè)主的技術(shù)規(guī)定，那么承包商和盾構(gòu)機(jī)制造商的責(zé)任小了，但業(yè)主的責(zé)任就大了，這里作者還擔(dān)心編制技術(shù)規(guī)范的團(tuán)隊(duì)的專業(yè)性）那么，究竟應(yīng)該由誰來選擇盾構(gòu)機(jī)呢？答案是：應(yīng)該是一個(gè)協(xié)同決策的過程！業(yè)主的核心訴求是：以最低的成本、安全地、按時(shí)完成項(xiàng)目。因此，業(yè)主可以提供一份有條件的性能規(guī)范——包括成型隧道的直徑、可能的永久支護(hù)系統(tǒng)類型與設(shè)計(jì)，并提供詳盡的地質(zhì)資料，從而使承包商能夠合理評(píng)估盾構(gòu)機(jī)和襯砌系統(tǒng)的性能。這將更有助于實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。一個(gè)在類似地質(zhì)條件下、具備相似直徑隧道施工經(jīng)驗(yàn)的高素質(zhì)隧道承包商，加上一個(gè)曾在類似地質(zhì)條件下提供過盾構(gòu)機(jī)的有經(jīng)驗(yàn)的盾構(gòu)機(jī)供應(yīng)商，這樣的團(tuán)隊(duì)通常最有能力提出最具技術(shù)適應(yīng)性的“施工方法與手段”解決方案。然而，這并不一定能帶來成本最低的盾構(gòu)機(jī)或最低的投標(biāo)報(bào)價(jià)。另一種選擇是，在授標(biāo)時(shí)不再單純以最低報(bào)價(jià)為標(biāo)準(zhǔn)，而是基于“最佳價(jià)值”（Best Value）進(jìn)行評(píng)估，同時(shí)考慮施工風(fēng)險(xiǎn)和風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)方案。通常，最佳的價(jià)值和技術(shù)方案來自最有資質(zhì)的承包商，他們能根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)選擇最合適的盾構(gòu)機(jī)�？紤]到上述問題，隧道行業(yè)正在逐步發(fā)展并越來越多地采用替代性項(xiàng)目交付方式，如設(shè)計(jì)-施工總承包（Design-Build，DB）、漸進(jìn)式設(shè)計(jì)-施工總承包（Progressive Design-Build，PDB）、施工經(jīng)理總承包（Construction Manager General Contractor，CMGC）、施工經(jīng)理承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)方式（Construction Manager at Risk，CMAR）、公私合營模式（Public-Private-Partnerships，P3）以及早期承包商介入（Early Contractor Involvement，ECI）等。在這些替代性交付模式下，業(yè)主的工程顧問會(huì)提供一份初步設(shè)計(jì)文件，包含地質(zhì)資料、隧道線路、直徑以及最終襯砌的要求。在很多方面，這與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)-投標(biāo)-建造（Design-Bid-Build）模式下的性能規(guī)范類似，承包商需聘請(qǐng)顧問工程師完成詳細(xì)設(shè)計(jì)，并可能提出有助于降低成本的設(shè)計(jì)替代方案，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目節(jié)省支出后的收益分成。設(shè)計(jì)-施工招標(biāo)文件中通常會(huì)包括地質(zhì)勘察數(shù)據(jù)、解釋性報(bào)告，甚至可能包括基準(zhǔn)報(bào)告。承包商可以自行開展補(bǔ)充地質(zhì)勘察，并根據(jù)自身的施工方法與手段完成設(shè)計(jì)。這些方法往往受到承包商自身經(jīng)驗(yàn)、所聘顧問工程師的聲譽(yù)和技術(shù)能力，以及盾構(gòu)機(jī)供應(yīng)商建議的強(qiáng)烈影響，從而提出一個(gè)具有最小風(fēng)險(xiǎn)和最低成本的最佳技術(shù)方案。在這種“最佳價(jià)值”承包商選擇模式下，能確保業(yè)主獲得最適合項(xiàng)目的盾構(gòu)機(jī)，同時(shí)將風(fēng)險(xiǎn)留給最有能力應(yīng)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)的單位——即承包商。這一模式在香港屯門至赤鱲角海底高速公路連接項(xiàng)目中得到了很好的體現(xiàn)。在該設(shè)計(jì)-施工項(xiàng)目中，承包商、其設(shè)計(jì)顧問和盾構(gòu)機(jī)制造商在招標(biāo)階段就提出了盾構(gòu)掘進(jìn)直徑的重大調(diào)整，并提出了一種可節(jié)省成本和工期、同時(shí)降低項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的替代方案。該項(xiàng)目在海底穿越段并未進(jìn)行地質(zhì)勘察。為了降低成本與風(fēng)險(xiǎn)，合同中針對(duì)不同地質(zhì)條件設(shè)定了不同的單價(jià)，這是一種具有代表性的風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)機(jī)制，也正是這一機(jī)制，使該項(xiàng)目在 2019 年國際隧道協(xié)會(huì)（ITA）獎(jiǎng)項(xiàng)中獲得最高類別獎(jiǎng)項(xiàng)。如今可以明確的是，隧道的設(shè)計(jì)以及施工方法和手段，應(yīng)該交由真正的專家來決定——而這些專家通常是經(jīng)驗(yàn)豐富的隧道承包商、他們的工程團(tuán)隊(duì)及設(shè)備供應(yīng)商。如今，這種情況越來越多地出現(xiàn)在替代性交付的項(xiàng)目中。