三峽工程施工項(xiàng)目管理創(chuàng)新與實(shí)踐

1、三峽工程施工項(xiàng)目管理創(chuàng)新與實(shí)踐           摘  要: 本文在簡要介紹三峽工程概況的基礎(chǔ)上，對(duì)三峽工程的施工項(xiàng)目特點(diǎn)進(jìn)行了分析。隨后，結(jié)合中國葛洲壩集團(tuán)公司在三峽工程十多年的施工項(xiàng)目管理創(chuàng)新與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，從大壩混凝土生產(chǎn)輸送計(jì)算機(jī)綜合監(jiān)控系統(tǒng)、混凝土澆筑倉面管理系統(tǒng)以及大壩施工進(jìn)度仿真等方面介紹了三峽工程施工項(xiàng)目管理的創(chuàng)新成果。這些成果對(duì)于保障和促進(jìn)三峽工程高速、優(yōu)質(zhì)、安全地向前推進(jìn)發(fā)揮了重要作用，可供國內(nèi)外其他大型水電工程施工項(xiàng)目管理借鑒和參考。&

2、#160;   關(guān)鍵詞: 項(xiàng)目管理,進(jìn)度仿真,綜合監(jiān)控,倉面管理系統(tǒng),三峽工程     1、概述    三峽工程是一個(gè)具有防洪、發(fā)電、航運(yùn)等綜合效益的巨型水利樞紐工程，樞紐主要由攔河大壩、水電站廠房、通航建筑物三大部分組成，壩頂全長2309m，最大壩高181m。大壩由左岸非溢流壩段、左廠壩段、左導(dǎo)墻壩段及導(dǎo)墻、泄洪壩段、右縱壩身段、右廠壩段及右岸非溢流壩段等組成；電站廠房分左右岸布置，共裝機(jī)26臺(tái)，總?cè)萘?8200MW；通航建筑物由雙線連續(xù)五級(jí)船閘、垂直升船機(jī)、臨時(shí)

3、船閘及上下游引航道組成。主要工程量為：土石方開挖1億m3，填筑4000萬m3，混凝土澆筑2800萬m3，金屬結(jié)構(gòu)安裝26萬t。    三峽工程施工分三期進(jìn)行，第一期工程工期為5年，從19931997年；第二期工程工期為6年，從19982003年；第三期工程工期為5年，從20042009年；總工期17年。    三峽工程施工場面宏大，施工期高峰人數(shù)達(dá)25000人，施工現(xiàn)場投入各類設(shè)備近萬臺(tái)（套）。工程承包施工單位百余家，各類物資、材料、儀器、設(shè)備供應(yīng)廠商數(shù)百家。    面對(duì)如此

4、巨大的工程規(guī)模、如此復(fù)雜的資源配置和如此嚴(yán)格的工期與質(zhì)量要求，必須建立一套嚴(yán)密的施工項(xiàng)目管理體系，并在此體系的保障下，不斷創(chuàng)新并應(yīng)用國際國內(nèi)先進(jìn)的管理理念和系統(tǒng)方法，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)工程各項(xiàng)目、各專業(yè)、各工序，優(yōu)化配置各項(xiàng)資源，最終實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化、科學(xué)化和信息化。    2、三峽工程施工項(xiàng)目特點(diǎn)    三峽工程作為當(dāng)今世界最大的水利樞紐工程，其施工項(xiàng)目有著十分典型的特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在：    （1）工程規(guī)模巨大。如主體工程混凝土工程量達(dá)2650萬m3，約為巴西伊泰普電站的2倍，為

5、國內(nèi)已建葛洲壩工程的2.5倍。電站總裝機(jī)容量為18200MW，約為伊泰普電站的1.45倍；最終裝機(jī)為伊泰普電站的1.6倍。    （2）項(xiàng)目施工工期緊、強(qiáng)度高。如二期工程在6年內(nèi)建成，除截流、基坑抽水、開挖和金結(jié)、機(jī)電安裝時(shí)間外，基本上混凝土澆筑高峰集中在3年左右，使平均年強(qiáng)度高達(dá)400萬m3以上，最高年強(qiáng)度達(dá)500萬m3以上。這樣的施工強(qiáng)度在世界水電建設(shè)史上是極為罕見的。    （3）工程項(xiàng)目施工專業(yè)多、技術(shù)復(fù)雜、難度大。三峽工程施工涉及土建、金結(jié)、機(jī)電等數(shù)百個(gè)子專業(yè)，且要求多個(gè)專業(yè)并行交叉作業(yè)，技術(shù)協(xié)調(diào)十分復(fù)雜

6、。在結(jié)構(gòu)上，以泄洪壩段為例，設(shè)計(jì)沿不同的高程上布設(shè)了3層孔洞，壩體混凝土在同一個(gè)澆筑倉內(nèi)的品種一般多達(dá)7種以上，這些都給施工造成了巨大的難度。    此外，長江洪水峰高、量大、水深，要求二期工程施工期間，導(dǎo)流明渠保障通航，如此之高的通航要求在其他工程中也是不曾有過的。    （4）項(xiàng)目管理系統(tǒng)龐大，它包括組織指揮系統(tǒng)、技術(shù)信息系統(tǒng)、經(jīng)營管理系統(tǒng)、設(shè)備管理系統(tǒng)等多個(gè)系統(tǒng)，進(jìn)而組織指揮協(xié)調(diào)難度大。施工項(xiàng)目管理要從組織指揮、信息傳輸、高新技術(shù)、設(shè)備配置、物資供應(yīng)、質(zhì)量跟蹤、進(jìn)度控制、合同管理等許多方面進(jìn)行同步管理。這就要

7、求項(xiàng)目管理系統(tǒng)既精干、高效，又靈活、暢達(dá)。    3、創(chuàng)新與實(shí)踐    針對(duì)上述三峽工程施工項(xiàng)目管理特點(diǎn)，承擔(dān)工程主要施工任務(wù)的中國葛洲壩集團(tuán)公司自1992年底進(jìn)入三峽工程施工時(shí)起，就堅(jiān)持不斷地進(jìn)行項(xiàng)目管理創(chuàng)新和實(shí)踐，取得了一系列突破性成果。    3.1混凝土生產(chǎn)輸送計(jì)算機(jī)綜合監(jiān)控系統(tǒng)    根據(jù)三峽工程大壩混凝土工程量大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、施工持續(xù)高強(qiáng)度的特征，經(jīng)反復(fù)論證最終選定以塔（頂）帶機(jī)為主，輔以大型門塔機(jī)和纜機(jī)的澆筑方案。利用塔（頂

8、）帶機(jī)澆筑混凝土?xí)r，混凝土從拌和樓出樓后，直接由皮帶機(jī)供料線運(yùn)輸，再經(jīng)塔帶機(jī)入倉，從而形成混凝土輸送澆筑的不間斷施工“一條龍”系統(tǒng)。為了充分發(fā)揮塔帶機(jī)澆筑系統(tǒng)速度快、強(qiáng)度高、施工連續(xù)的優(yōu)勢(shì)，使原材料準(zhǔn)備、混凝土拌和、輸送、澆筑過程中每一個(gè)環(huán)節(jié)都能高效、協(xié)調(diào)地運(yùn)作，我們研發(fā)了混凝土生產(chǎn)輸送計(jì)算機(jī)綜合監(jiān)控系統(tǒng)。    本系統(tǒng)的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)：以三峽工程建設(shè)為對(duì)象，對(duì)混凝土生產(chǎn)輸送澆筑全過程建立了集視頻、監(jiān)測(cè)、控制、調(diào)度和管理于一體的計(jì)算機(jī)綜合監(jiān)控系統(tǒng)，包括對(duì)混凝土生產(chǎn)、輸送和澆筑過程、關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)控、調(diào)度和管理，形成了一個(gè)跨學(xué)科、多專業(yè)的綜合集成的信息

9、平臺(tái)，這是國內(nèi)首次實(shí)行對(duì)大型水利工程的全方位計(jì)算機(jī)綜合監(jiān)控，在國際上也尚未見報(bào)道。在理論上首次為混凝土生產(chǎn)輸送澆筑全過程建立了數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真。同時(shí)，結(jié)合三峽工程的特點(diǎn)，為混凝土生產(chǎn)輸送澆筑全過程建立了工程化的啟發(fā)式優(yōu)化調(diào)度算法。通過實(shí)施，降低了混凝土生產(chǎn)輸送澆筑成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益，使混凝土虛方率控制在2%以內(nèi)。實(shí)現(xiàn)了混凝土生產(chǎn)輸送澆筑全過程溫度的在線監(jiān)測(cè)。從骨料溫度監(jiān)測(cè)至混凝土入倉溫度均通過傳感器將數(shù)據(jù)獲得后傳輸至終端，作業(yè)人員可以方便、直觀的進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)整。實(shí)現(xiàn)了塔帶機(jī)布料筒的準(zhǔn)確定位及混凝土生產(chǎn)輸送澆筑的在線控制。對(duì)作業(yè)優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)提出了“倉位設(shè)計(jì)”概念，通過預(yù)先在計(jì)算機(jī)中

10、錄入典型倉的基本數(shù)據(jù)，并模擬塔帶機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，將其與倉位施工合成，傳輸至終端，實(shí)現(xiàn)了在線控制的目的。采用最新發(fā)展的多媒體信息技術(shù)、監(jiān)控技術(shù)和通信技術(shù)，建立了網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫，達(dá)到了數(shù)據(jù)共享，實(shí)現(xiàn)了混凝土生產(chǎn)輸送澆筑的管理與輔助決策，有著重要的科學(xué)意義和工程應(yīng)用價(jià)值；對(duì)大型水利水電工程的施工建立了新的管理思路和概念，提供了有效的監(jiān)控手段。    項(xiàng)目實(shí)施后，有效地解決了如全面監(jiān)控大壩的施工和管理情況、混凝土的溫度全過程監(jiān)控、防止混凝土混倉和錯(cuò)倉等許多關(guān)鍵技術(shù)問題，對(duì)保證巨型或大型水電工程建設(shè)中混凝土澆筑質(zhì)量、降低成本、提高管理人員的調(diào)度管理水平、提高資源的利用率

11、和生產(chǎn)設(shè)備的完好率、及時(shí)發(fā)現(xiàn)混凝土生產(chǎn)輸送澆筑過程中出現(xiàn)的問題等發(fā)揮了指導(dǎo)作用。該系統(tǒng)運(yùn)行安全、可靠，操作簡單，能夠滿足生產(chǎn)過程的需要，是一個(gè)具有創(chuàng)新價(jià)值和很高實(shí)用價(jià)值的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，在混凝土生產(chǎn)輸送澆筑過程的建模和優(yōu)化調(diào)度等方面達(dá)到了國際先進(jìn)水平。目前，該系統(tǒng)正在三峽工程三期項(xiàng)目和廣西龍灘工程大壩混凝土澆筑中推廣應(yīng)用。    三峽工程大壩混凝土生產(chǎn)輸送澆筑監(jiān)控系統(tǒng)見圖1。    圖1  三峽工程大壩混凝土生產(chǎn)輸送澆筑監(jiān)控系統(tǒng)    3.2 混凝

12、土澆筑倉面管理系統(tǒng)    三峽工程千年大計(jì)，質(zhì)量第一?；炷链髩问怯扇舾蓚€(gè)壩段所組成的，每一個(gè)壩段又是由若干個(gè)壩塊所組成，而每一個(gè)壩塊又是經(jīng)過一個(gè)個(gè)倉位澆筑上升形成的。如何對(duì)每一個(gè)倉位的每一道工序是否按照規(guī)定的程序嚴(yán)格實(shí)施進(jìn)行有效地監(jiān)控，如何對(duì)實(shí)施過程進(jìn)行翔實(shí)、全面的記錄并對(duì)記錄進(jìn)行處理、分析和評(píng)判，我們?cè)凇耙磺羞^程都是可以通過記錄器記錄”的理念指導(dǎo)下，自主研發(fā)了混凝土澆筑倉面管理系統(tǒng)。    本系統(tǒng)通過倉面記錄器（盯倉器）對(duì)混凝土澆筑全過程信息進(jìn)行全面、實(shí)時(shí)記錄；通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫,對(duì)混凝土施工倉面進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)

13、，對(duì)倉面記錄器記錄的信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、查詢、分析。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)混凝土澆筑倉面進(jìn)行管理、監(jiān)控和跟蹤，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并得到有效的追溯。    其主要設(shè)計(jì)要點(diǎn)如下：建立在數(shù)據(jù)庫平臺(tái)基礎(chǔ)上的倉面設(shè)計(jì)系統(tǒng)，快捷方便，格式統(tǒng)一、規(guī)范，有利于查詢、統(tǒng)計(jì)等信息管理；澆筑過程數(shù)據(jù)采用記錄器記錄，并在記錄過程中，采取時(shí)間由儀器系統(tǒng)決定，記錄人無法更改，更無法事后寫回憶錄、甚至編造信息，從而保證過程記錄的真實(shí)性、準(zhǔn)確性和完整性；記錄信息資料以計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫形式保存，便于處理、分析和評(píng)判。    該系統(tǒng)研究開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)的智能化倉面管理信息系統(tǒng)（

14、MIS），把智能化信息技術(shù)與先進(jìn)的倉面管理技術(shù)緊密結(jié)合，建立一套綜合的智能應(yīng)用系統(tǒng)，對(duì)混凝土澆筑過程的所有記錄信息進(jìn)行處理、分析，自動(dòng)生成終倉報(bào)告、質(zhì)量評(píng)定分析報(bào)告等。所有信息均可上網(wǎng)，為指揮調(diào)度和技術(shù)管理人員提供決策支持，保證現(xiàn)場高效工作，實(shí)現(xiàn)了對(duì)施工現(xiàn)場的全方位監(jiān)督和控制，對(duì)保證混凝土澆筑質(zhì)量、提高施工項(xiàng)目管理水平有積極作用。本記錄器已獲得國家專利（專利號(hào)：ZL 01 2 40119.6）。    3.3 大壩施工進(jìn)度仿真系統(tǒng)    如前所述，三峽工程混凝土澆筑的單元是倉

15、位，從平面上看，僅泄洪壩段澆筑倉位就有108個(gè)。在澆筑過程中，每一個(gè)倉位的上升都要受到多項(xiàng)因素的制約，如相鄰塊間的高差、基礎(chǔ)約束條件、天氣、溫度、間歇期、澆筑時(shí)機(jī)、手段等。顯然，這些約束條件對(duì)施工進(jìn)展將造成不利影響，為了在滿足這些約束條件和滿足混凝土施工強(qiáng)度或進(jìn)度要求之間找到最優(yōu)解，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是解決此類問題的首選方法之一。    仿真系統(tǒng)用于大壩施工進(jìn)度分析，可在不干擾真實(shí)系統(tǒng)運(yùn)行的情況下，為研究系統(tǒng)的性能而構(gòu)造并在計(jì)算機(jī)上按照特定的規(guī)則運(yùn)行表征真實(shí)系統(tǒng)的模型。系統(tǒng)仿真的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在它不影響和破壞真實(shí)系統(tǒng)，同時(shí)，能夠反映真實(shí)系統(tǒng)的某些行為，與物理實(shí)驗(yàn)相

16、比，它具有靈活方便、成本低的特點(diǎn)，另一方面，當(dāng)真實(shí)系統(tǒng)的某些因素具有不可實(shí)驗(yàn)性時(shí)，仿真系統(tǒng)照樣可以建立；與數(shù)學(xué)解析模型相比，仿真模型可以考慮眾多因素，尤其當(dāng)這些因素的作用機(jī)理非常復(fù)雜時(shí)，仿真模型的優(yōu)越性就更加突出。    在水電大壩施工中，施工進(jìn)度受許多不確定因數(shù)的影響，因此，用仿真系統(tǒng)可以事先預(yù)演各種條件下的施工進(jìn)度，然后從中選優(yōu)，從而為施工決策提供科學(xué)依據(jù)，為保證施工進(jìn)度，降低施工成本奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。    本系統(tǒng)通過在三峽工程大壩混凝土澆筑中應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)澆筑過程的科學(xué)建模和計(jì)算，縮小了人工方法的偏差；實(shí)現(xiàn)了澆

17、筑施工方案的快速比較，大大提高工作效率和準(zhǔn)確率；實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場施工的反饋分析，用以指導(dǎo)施工單位事先采取措施；實(shí)現(xiàn)了整個(gè)施工過程的動(dòng)態(tài)展示，使混凝土澆筑過程更直觀、更形象；實(shí)現(xiàn)了對(duì)混凝土澆筑的實(shí)時(shí)控制和動(dòng)態(tài)管理，以免實(shí)際施工進(jìn)度較大地偏離進(jìn)度計(jì)劃目標(biāo)。    三峽工程大壩某時(shí)刻澆筑三維仿真形象見圖3。    圖3   三峽二期工程大壩某時(shí)刻澆筑三維仿真形象圖    4  結(jié)束語    三峽工程迄今已經(jīng)進(jìn)展了12年。在過去的十多年中，工程施工項(xiàng)目管理一直都在全體建設(shè)者的努力下，進(jìn)行著不斷的創(chuàng)新和實(shí)踐。這些創(chuàng)新和實(shí)踐包括建設(shè)體制、管理體制、工程目標(biāo)的控制與管理、標(biāo)準(zhǔn)化管理、信息化管理、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)等等。特別是將管理的軟科學(xué)與工程項(xiàng)目施工緊密結(jié)合，從根本