雜志名稱(chēng)：科學(xué)管理
刊登期號(hào)：2009年1月刊
作者：劉建釗

1.   序言

　　1987年6月3日，時(shí)任國(guó)務(wù)院副總理的李鵬在全國(guó)施工工作會(huì)議上以《學(xué)習(xí)魯布革經(jīng)驗(yàn)》為題，發(fā)表了重要講話(huà)，要求建筑行業(yè)推廣魯布革經(jīng)驗(yàn)。項(xiàng)目施工過(guò)程中的各項(xiàng)控制，在于團(tuán)隊(duì)的管理，承包單位日本大成公司派到中國(guó)來(lái)的僅是一支30人的管理隊(duì)伍，從中國(guó)水電十四局雇了424名勞動(dòng)工人。他們開(kāi)挖23個(gè)月，單頭月平均進(jìn)尺222.5米，相當(dāng)于我國(guó)同類(lèi)工程的2至2.5倍；在開(kāi)挖直徑8.8米的圓形發(fā)電隧洞中，創(chuàng)造了單頭進(jìn)尺373.7米的國(guó)際先進(jìn)紀(jì)錄。1986年10月30日，隧洞全線(xiàn)貫通，工程質(zhì)量?jī)?yōu)良，工期比合同計(jì)劃提前了5個(gè)月,完美地實(shí)現(xiàn)了旁人眼中這個(gè)不可能的任務(wù)。
　　我司在施工德勝電廠項(xiàng)目土建工程時(shí)，也借鑒了魯布革項(xiàng)目管理的經(jīng)驗(yàn)，采用項(xiàng)目法施工這一管理模式。以工程建設(shè)項(xiàng)目為對(duì)象，以項(xiàng)目經(jīng)理負(fù)責(zé)制為基礎(chǔ)，以企業(yè)內(nèi)部決策層、管理層與作業(yè)層相對(duì)分離為特性，以?xún)?nèi)部經(jīng)濟(jì)承包為紐帶，實(shí)行動(dòng)態(tài)管理和生產(chǎn)要素優(yōu)化，從施工準(zhǔn)備開(kāi)始直至交工驗(yàn)收結(jié)束的一次性的施工管理活動(dòng)。

　　發(fā)電廠的建設(shè)過(guò)程多專(zhuān)業(yè)協(xié)同工作的系統(tǒng)過(guò)程，土建單位作為安裝前置工序，承擔(dān)更多的工期壓力。本文以德勝電廠2*300MW發(fā)電工程的施工過(guò)程為實(shí)例在總結(jié)進(jìn)度計(jì)劃的編制及實(shí)施經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，探討不足之處，通過(guò)工期優(yōu)化及資源均衡理論，將本工程工期計(jì)劃與定額工期計(jì)劃下的資源使用情況對(duì)比分析，探討本工程施工管理的得失，提出最合理的電廠土建施工總體計(jì)劃。德勝電廠合同工期21個(gè)月，比定額工期25.5個(gè)月壓縮4.5個(gè)月，實(shí)際土建工期比合同工期還提前3月完成。個(gè)別單位工程的施工速度刷新了同類(lèi)電廠的施工記錄。

2.   工程概況

　　順德德勝2x300MW亞臨界燃煤機(jī)組為新建工程，系火力發(fā)電工程。工程采用EPC承包模式，我公司為土建分包，土建工程總造價(jià)2.5個(gè)億，合同工期21個(gè)月，1#機(jī)組17個(gè)月。合同范圍包括主輔生產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和建筑工程（含熱力系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)、水處理系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、附屬生產(chǎn)工程等），與廠址有關(guān)的單項(xiàng)工程。

3.   土建工程進(jìn)度管理的壓力

3.1　電廠常規(guī)工期要求（定額工期）

　　根據(jù)中國(guó)電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)于2007年1月1日正式發(fā)布實(shí)施的《發(fā)電建設(shè)工程工期定額》（2006年版），根據(jù)上述的工程概況：本工程機(jī)組主廠房為鋼混結(jié)構(gòu)，鍋爐爐架為鋼結(jié)構(gòu)，屬于II類(lèi)結(jié)構(gòu)類(lèi)型，氣象條件屬于I級(jí)地區(qū)，查表得出本工程1#機(jī)組工期22.5個(gè)月，2#機(jī)組25.5個(gè)月。

3.2　電廠合同工期要求

　　根據(jù)業(yè)主與總包單位合同約定總投產(chǎn)工期僅為21個(gè)月，1#機(jī)組17個(gè)月，比定額工期壓縮4.5個(gè)月。

3.3　外部條件

　　(1)  本工程屬邊設(shè)計(jì)、邊采購(gòu)、邊施工性質(zhì)的“三邊”工程。因出圖設(shè)備供貨經(jīng)常調(diào)整土建計(jì)劃。

　　(2)  樁基工程滯后，我方鍋爐開(kāi)挖時(shí)，主廠房樁基剛開(kāi)始施工，鍋爐的樁基工程才完成一半。

　　(3)  現(xiàn)場(chǎng)五通一平條件不完善。進(jìn)場(chǎng)時(shí)施工用電不足，進(jìn)場(chǎng)道路重型車(chē)輛無(wú)法通過(guò)，由于征地補(bǔ)償協(xié)議未落實(shí)，占地村民經(jīng)常堵塞施工通道。

　　(4)  合同地位低，設(shè)備方是總承包(含設(shè)計(jì)、樁基)，安裝方是總分包，所以設(shè)計(jì)，安裝，設(shè)備滯后的工期經(jīng)常壓土建施工單位消化，在工期談判上我方處于劣勢(shì)。

3.4　內(nèi)部水平

　　我司20多年來(lái)積累了豐富的電廠施工經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)電廠施工工期數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如下：80年代2*200MW的燃油機(jī)組電廠平均工期為37.8個(gè)月（1985河南首陽(yáng)山電廠一期工程39個(gè)月，1988鶴望電廠一期工程為36個(gè)月），90年代2*200MW的燃油機(jī)組電廠平均工期35.5個(gè)月。（1992年首陽(yáng)山電廠2期工程），2000以后05年來(lái)賓電廠改擴(kuò)建工程2*300MW工期為24個(gè)月。我司最快的同類(lèi)電廠施工工期為24個(gè)月，但是本工程合同工期21個(gè)月，壓縮3個(gè)月。所以，工期壓力一直貫穿項(xiàng)目全過(guò)程，成為制約項(xiàng)目各項(xiàng)管理如質(zhì)量、安全成本等專(zhuān)項(xiàng)管理的重要因素。

4.　進(jìn)度管理的體會(huì)

　　經(jīng)項(xiàng)目部全體人員對(duì)工期管理的難度充分認(rèn)識(shí)，研究決定以下的里程碑工期（見(jiàn)下表1）。

表1 土建工程里程碑工期表

4.1　土建進(jìn)度計(jì)劃的編制體會(huì)

　　在總體進(jìn)度計(jì)劃的編制過(guò)程中，爭(zhēng)取了兩個(gè)有利條件：1設(shè)計(jì)出圖的時(shí)間跟蹤，用電子版圖紙做施工準(zhǔn)備，用非正式圖紙編制方案，用正式圖紙進(jìn)行施工交底。2安裝工程采用交叉施工的辦法，逐步、分段、讓步移交，再正式移交，具體的土建里程碑計(jì)劃見(jiàn)表1。

4.2　主廠房基礎(chǔ)施工的搶工體會(huì)

　　主廠房土方完成時(shí)間為12月5日，基礎(chǔ)回填至-2米時(shí)間為1月28日，只用了55天，比常規(guī)速度快了20天。

　　經(jīng)驗(yàn)：

　　正確處理主廠房基礎(chǔ)之間關(guān)系，部分基礎(chǔ)采取負(fù)挖法，如電動(dòng)給水泵和機(jī)房0米輔機(jī)的施工，又如工業(yè)水泵、汽動(dòng)給水泵等安裝工作量比較小的工程可以采取負(fù)挖法施工，最遲可以在框架首層腳手架拆除后施工，保證了快速完成0米以下的工程。

　　教訓(xùn)：

　　受基礎(chǔ)上部短柱圖紙完成滯后1個(gè)月影響導(dǎo)致了窩工。其實(shí)可以根據(jù)同類(lèi)電廠的施工經(jīng)驗(yàn)，在確定上部結(jié)構(gòu)為鋼筋砼結(jié)構(gòu)后，可預(yù)測(cè)基礎(chǔ)上部短柱上沒(méi)有預(yù)埋件和螺栓，因此可以放大短柱和拉梁的截面繼續(xù)施工，產(chǎn)生的額外費(fèi)用比窩工導(dǎo)致的損失要小很多。

4.3　主廠房框架結(jié)構(gòu)施工的搶工體會(huì)

　　從1月28日出0米到5月13日機(jī)房封頂，除去期間等待基礎(chǔ)上部短柱圖紙的時(shí)間不算，一共用了69天，比常規(guī)速度快了70天，刷新了同類(lèi)電廠該部位的施工記錄。

　　經(jīng)驗(yàn)：

　　(1)  部分樓層采用開(kāi)天窗的施工方案

　　“開(kāi)天窗”在三邊工程中是一種常見(jiàn)的現(xiàn)象，如在集控樓12.6米層樓板施工中，對(duì)盤(pán)柜部位就采取預(yù)留的辦法。在主廠房框架搶工時(shí)，把設(shè)計(jì)未明確的部位、配電室、化水制藥間等夾層區(qū)域預(yù)留，集中全力搶框架，保證最快的速度封頂。

　　(2)  鋼次梁的吊裝順序

　　為了搶工期，框架結(jié)構(gòu)采用柱梁板一次性澆筑，鋼次梁先吊裝，柱子高度最高12米，澆筑時(shí)采取開(kāi)澆筑口的方法以保證質(zhì)量，具體方法：搭設(shè)柱鋼筋綁扎用的燈籠架 → 綁扎柱鋼筋、安裝埋件、支設(shè)柱模 → 搭設(shè)主梁（花籃梁）和鋼次梁的支撐架 → 吊裝鋼次梁、綁扎梁鋼筋、支設(shè)梁側(cè)模 → 綁扎板鋼筋 → 澆筑砼。當(dāng)然這也是搶工迫不得已的方法，往往不能保證柱的澆筑質(zhì)量，造成鋼次梁的埋件跑位，而且先吊裝鋼次梁，會(huì)造成綁扎花籃梁鋼筋較費(fèi)力，模板無(wú)法正常周轉(zhuǎn)的問(wèn)題。

　　(3)  B排柱提前封頂

　　A排柱施工的平均速度是7天一層，遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于B排，因此B排柱施工至22米層時(shí)，在BC柱間的拉梁處預(yù)留施工縫，單獨(dú)施工B排柱，提前封頂，保證鋼外架吊裝時(shí)間。

　　教訓(xùn)：

　　本工程基礎(chǔ)開(kāi)始施工時(shí)，塔吊的樁基還沒(méi)到齡期，塔吊的樁基施工滯后拖延了工期。建議類(lèi)似工程可以利用主廠房的試樁作為塔吊基礎(chǔ)，因該類(lèi)試樁位置通常不符合設(shè)計(jì)要求，無(wú)法用做工程樁，但可作為塔吊基礎(chǔ)，節(jié)省幾十萬(wàn)的樁基費(fèi)用。

　　本工程2#塔吊設(shè)置在B-A/9-10軸間，因影響定子吊裝被迫提前拆除，從而影響了施工進(jìn)度。建議類(lèi)似工程施工時(shí)應(yīng)慎重考慮塔吊的位置，或者積極與安裝單位協(xié)商，本工程2#塔吊若設(shè)置在A排，則比較合理，因?yàn)?span face="">2#機(jī)延后4個(gè)月，可在塔吊拆除后施工2#機(jī)循環(huán)水管，或者與安裝單位協(xié)商變更定子吊裝方案，采用軌道移動(dòng)從固定段進(jìn)入

4.4　循環(huán)水泵房及取水口工程的搶工體會(huì)

　　經(jīng)驗(yàn)：

　　從開(kāi)挖開(kāi)始到交付安裝用了6.5個(gè)月，比合同要求的快了1.5個(gè)月。該工程地下水位高，地下水類(lèi)型為潛水，其主要補(bǔ)給源來(lái)自大氣降水，洪奇瀝水道與地下水位存在一定的水力聯(lián)系，循環(huán)水泵房基底與外江面的高差達(dá)12米，又緊靠江邊，水力梯度比較強(qiáng)，且素填層、淤泥及淤泥質(zhì)土等軟弱土層較厚，在這樣的水文地質(zhì)條件下進(jìn)行深基坑的施工是一件很困難的事。本工程能實(shí)現(xiàn)如此快的施工進(jìn)度，主要是把基坑和基礎(chǔ)部分的工程搶在了洪奇瀝的枯水期進(jìn)行施工。

　　教訓(xùn)：

　　在循環(huán)水泵房及取水口工程的施工中，我項(xiàng)目部采取了平行施工的方式，取水口和泵房基礎(chǔ)同時(shí)施工，投入300多名勞動(dòng)力，導(dǎo)致人工費(fèi)增加。另外，我項(xiàng)目部沒(méi)有解決好材料運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題，應(yīng)在基坑邊安裝塔吊來(lái)提升運(yùn)輸效率。

5.　工期優(yōu)化和最經(jīng)濟(jì)合理的綜合進(jìn)度計(jì)劃

　　本電廠的土建工程經(jīng)過(guò)努力最終實(shí)現(xiàn)合同工期，在工期管理上確實(shí)可圈可點(diǎn)的很多，但項(xiàng)目管理目標(biāo)是以成本為核心的多目標(biāo)管理，本電廠迫于合同壓力偏重進(jìn)度，須反思在其它方面的得與失，以供以后同類(lèi)項(xiàng)目參考。下面通過(guò)工期優(yōu)化及資源均衡理論，將本工程工期計(jì)劃與定額工期計(jì)劃下的資源使用情況對(duì)比分析，探討本工程進(jìn)度管理對(duì)其它管理目標(biāo)的影響，提出最合理的電廠土建施工總體計(jì)劃。

5.1　工期優(yōu)化理論

　　工期優(yōu)化的理論有很多，這里采用工期固定，資源平衡方法。“工期固定、資源均衡”優(yōu)化的目標(biāo)是：把網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃日需資源量壓縮到某一最低限額，使工程的物資有保證而提高計(jì)劃實(shí)現(xiàn)的可能性；同時(shí)減少物資儲(chǔ)備、物資需求高峰時(shí)增加臨時(shí)設(shè)備的費(fèi)用，或在資源需求低谷時(shí)減少設(shè)備與人力的閑置浪費(fèi)，從而達(dá)到加快資金周轉(zhuǎn)，降低工程成本和加速工程進(jìn)度的目的。運(yùn)用的主要方法為“工期固定、主要資源均方差最小法”(本文簡(jiǎn)稱(chēng)Min護(hù)法)。比如某工程按網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃排出的每月資源需求量如下： 

　　資源需求均衡是通過(guò)資源配置量的均方差來(lái)衡量的。資源配置量的極差：R=R_max-R_min(R_max、R_min是R₁-R₁₂中的最大值，最小值)

　　資源配置量的均方差：

5.2　工期優(yōu)化計(jì)算實(shí)例

　　目前有很多種工期固定下資源均衡的優(yōu)化方法，近年來(lái)提出了不少新的研究方法，比如常用的極限求小法，整數(shù)規(guī)劃法或以均方差的最小平均值為調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)。這里并不機(jī)械的根據(jù)某個(gè)優(yōu)化方法來(lái)達(dá)到資源配置均衡的目標(biāo)計(jì)劃，而是通過(guò)兩種網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃下，各資源需求量表的對(duì)比，直接判斷優(yōu)劣。一種是被合同壓縮的非常規(guī)的電廠工期，一種是社會(huì)平均水平常規(guī)合理工期。

　　方案一、本電廠土建工期下（如前所述）各月資源配置量如下：

　　砼產(chǎn)量與勞動(dòng)力直接存在直接的聯(lián)系，工期的安排決定每月砼產(chǎn)量，每月砼產(chǎn)量，決定每月需要的勞動(dòng)力，又可以通過(guò)每方含鋼筋、模板等數(shù)量算出資源需求量，所以下面就以每月的砼產(chǎn)量來(lái)對(duì)比：

　　　　R_max=10.1     R_min=2.6    R=R_max-R_min=7.5

　　方案二：同類(lèi)2×300MW燃油機(jī)組，主廠房和鍋爐基礎(chǔ)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，爐架是鋼結(jié)構(gòu)，離城鎮(zhèn)的運(yùn)輸距離屬于II型，氣象條件屬于I型。定額工期25.5個(gè)月。根據(jù)與安裝和調(diào)試等單位協(xié)商，由設(shè)計(jì)院出的一級(jí)網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃，制定土建的二、三級(jí)進(jìn)度計(jì)劃。據(jù)上述計(jì)劃，可以得出年內(nèi)每月的資源需求量報(bào)表。

 R_max=6.8     R_min=3.5      R=R_max-R_min=3.7 

　　可以看出，雖然方案一比方案二的年產(chǎn)值多5500方，約9%。但是年資源配置的均方差方案二是方案一的一半。從資源均衡，項(xiàng)目平穩(wěn)運(yùn)行的角度，定額規(guī)定的工期比較合理。根據(jù)該工期測(cè)算的成本應(yīng)該是社會(huì)平均水平。任何工期的壓縮，都會(huì)導(dǎo)致勞動(dòng)力、施工機(jī)械、周轉(zhuǎn)材料、臨時(shí)設(shè)施（工人宿舍、食堂、臨時(shí)倉(cāng)庫(kù)、加工廠）等資源一次性配置量過(guò)大，大大提高了勞動(dòng)力管理成本、施工機(jī)械的維護(hù)成本，周轉(zhuǎn)材料不能充分周轉(zhuǎn)，并且占用資金較多，財(cái)務(wù)費(fèi)用也相應(yīng)增加。以本工程為例，由于搶工反復(fù)進(jìn)場(chǎng)的班組達(dá)80個(gè)，高峰期勞動(dòng)力約2500人，施工機(jī)械3臺(tái)吊機(jī)平板車(chē)等，模板配置量達(dá)65000平米，鋼管總量3000噸，臨時(shí)設(shè)施占地面積總量8000000平米，均比常規(guī)電廠多一半左右，總的資源使用效率并不高。另外高峰期過(guò)于集中，月消耗的砼、鋼筋等數(shù)量最高峰達(dá)12000方，鋼筋4000多噸，最少的一個(gè)月只有2600方，鋼筋600多噸，材料的采購(gòu)成本相應(yīng)增加，碰到市場(chǎng)行情高漲時(shí)規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的能力比較小，資金使用不均衡，高峰期占用資金比較多，對(duì)資金數(shù)量變化敏感，資金撥付量細(xì)小的變化都會(huì)影響高速運(yùn)行的項(xiàng)目實(shí)體。

6.　結(jié)論

　　項(xiàng)目管理目標(biāo)是以成本為核心的多目標(biāo)管理，進(jìn)度、質(zhì)量、成本三足鼎立，偏重其中任何一方，都會(huì)影響最終目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。同類(lèi)電廠的施工應(yīng)以定額工期為基準(zhǔn)，以工期固定、資源優(yōu)化的原理，通過(guò)不斷調(diào)整非關(guān)鍵工序的施工時(shí)間，達(dá)到資源均衡使用，保證項(xiàng)目平穩(wěn)有序運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的成本管理目標(biāo)。對(duì)于建設(shè)方，同樣適用，盲目追求工期最小化，導(dǎo)致融資壓力增加，與外圍單位協(xié)調(diào)工作緊迫，一旦資金斷檔，引發(fā)合同糾紛。

 　　當(dāng)然，目前電廠建設(shè)工期普遍壓縮，大部分屬于三邊工程，各個(gè)電廠的施工條件，實(shí)際出圖順序，設(shè)備實(shí)際到貨順序，安裝、調(diào)試方案等不盡相同，各個(gè)電廠的施工過(guò)程不可能千篇一律。本文研究的目的并不是要求所有的電廠必須按定額工期計(jì)劃施工，而是想指出，作為施工管理者必須在指揮過(guò)程中貫徹工期優(yōu)化的原理，通過(guò)調(diào)整單位工程的開(kāi)完工順序，盡力達(dá)到最合理的工期目標(biāo)，從而保證項(xiàng)目整體目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。