三峡工程施工项目管理创新与实践
三峡工程是一个具有防洪、发电、航运等综合效益的巨型水利枢纽工程，枢纽主要由拦河大坝、水电站厂房、通航建筑物三大部分组成，坝顶全长2309m，最大坝高181m.大坝由左岸非溢流坝段、左厂坝段、左导墙坝段及导墙、泄洪坝段、右纵坝身段、右厂坝段及右岸非溢流坝段等组成；电站厂房分左右岸布置，共装机26台，总容量18200MW；通航建筑物由双线连续五级船闸、垂直升船机、临时船闸及上下游引航道组成。主要工程量为：土石方开挖1亿m3，填筑4000万m3，混凝土浇筑2800万m3，金属结构安装26万t.三峡工程施工分三期进行，第一期工程工期为5年，从1993—1997年；第二期工程工期为6年，从1998—2003年；第三期工程工期为5年，从2004—2009年；总工期17年。
三峡工程施工场面宏大，施工期高峰人数达25000人，施工现场投入各类设备近万台（套）。工程承包施工单位百余家，各类物资、材料、仪器、设备供应厂商数百家。
面对如此巨大的工程规模、如此复杂的资源配置和如此严格的工期与质量要求，必须建立一套严密的施工项目管理体系，并在此体系的保障下，不断创新并应用国际国内先进的管理理念和系统方法，统筹协调工程各项目、各专业、各工序，优化配置各项资源，最终实现工程建设的标准化、科学化和信息化。
2 三峡工程施工项目特点
三峡工程作为当今世界最大的水利枢纽工程，其施工项目有着十分典型的特点，主要表现在：
工程规模巨大。如主体工程混凝土工程量达2650万m3，约为巴西伊泰普电站的2倍，为国内已建葛洲坝工程的2.5倍。电站总装机容量为18200MW，约为伊泰普电站的1.45倍；最终装机为伊泰普电站的1.6倍。
项目施工工期紧、强度高。如二期工程在6年内建成，除截流、基坑抽水、开挖和金结、机电安装时间外，基本上混凝土浇筑高峰集中在3年左右，使平均年强度高达400万m3以上，最高年强度达500万m3以上。这样的施工强度在世界水电建设史上是极为罕见的。
工程项目施工专业多、技术复杂、难度大。三峡工程施工涉及土建、金结、机电等数百个子专业，且要求多个专业并行交叉作业，技术协调十分复杂。在结构上，以泄洪坝段为例，设计沿不同的高程上布设了3层孔洞，坝体混凝土在同一个浇筑仓内的品种一般多达7种以上，这些都给施工造成了巨大的难度。
此外，长江洪水峰高、量大、水深，要求二期工程施工期间，导流明渠保障通航，如此之高的通航要求在其他工程中也是不曾有过的。
项目管理系统庞大，它包括组织指挥系统、技术信息系统、经营管理系统、设备管理系统等多个系统，进而组织指挥协调难度大。施工项目管理要从组织指挥、信息传输、高新技术、设备配置、物资供应、质量跟踪、进度控制、合同管理等许多方面进行同步管理。这就要求项目管理系统既精干、高效，又灵活、畅达。
3 创新与实践
针对上述三峡工程施工项目管理特点，承担工程主要施工任务的中国葛洲坝集团公司自1992年底进入三峡工程施工时起，就坚持不断地进行项目管理创新和实践，取得了一系列突破性成果。
3.1 混凝土生产输送计算机综合监控系统
根据三峡工程大坝混凝土工程量大、结构复杂、施工持续高强度的特征，经反复论证最终选定以塔（顶）带机为主，辅以大型门塔机和缆机的浇筑方案。利用塔（顶）带机浇筑混凝土时，混凝土从拌和楼出楼后，直接由皮带机供料线运输，再经塔带机入仓，从而形成混凝土输送浇筑的不间断施工“一条龙”系统。为了充分发挥塔带机浇筑系统速度快、强度高、施工连续的优势，使原材料准备、混凝土拌和、输送、浇筑过程中每一个环节都能高效、协调地运作，我们研发了混凝土生产输送计算机综合监控系统。
本系统的主要内容和创新点：①以三峡工程建设为对象，对混凝土生产输送浇筑全过程建立了集视频、监测、控制、调度和管理于一体的计算机综合监控系统，包括对混凝土生产、输送和浇筑过程、关键生产设备的监控、调度和管理，形成了一个跨学科、多专业的综合集成的信息平台，这是国内首次实行对大型水利工程的全方位计算机综合监控，在国际上也尚未见报道。②在理论上首次为混凝土生产输送浇筑全过程建立了数学模型，并进行了计算机仿真。同时，结合三峡工程的特点，为混凝土生产输送浇筑全过程建立了工程化的启发式优化调度算法。通过实施，降低了混凝土生产输送浇筑成本，提高了经济效益，使混凝土虚方率控制在2%以内。③实现了混凝土生产输送浇筑全过程温度的在线监测。从骨料温度监测至混凝土入仓温度均通过传感器将数据获得后传输至终端，作业人员可以方便、直观的进行监控和调整。④实现了塔带机布料筒的准确定位及混凝土生产输送浇筑的在线控制。⑤对作业优化调度系统提出了“仓位设计”概念，通过预先在计算机中录入典型仓的基本数据，并模拟塔带机运行状态，将其与仓位施工合成，传输至终端，实现了在线控制的目的。⑥采用最新发展的多媒体信息技术、监控技术和通信技术，建立了网络与数据库，达到了数据共享，实现了混凝土生产输送浇筑的管理与辅助决策，有着重要的科学意义和工程应用价值；对大型水利水电工程的施工建立了新的管理思路和概念，提供了有效的监控手段。
项目实施后，有效地解决了如全面监控大坝的施工和管理情况、混凝土的温度全过程监控、防止混凝土混仓和错仓等许多关键技术问题，对保证巨型或大型水电工程建设中混凝土浇筑质量、降低成本、提高管理人员的调度管理水平、提高资源的利用率和生产设备的完好率、及时发现混凝土生产输送浇筑过程中出现的问题等发挥了指导作用。该系统运行安全、可靠，操作简单，能够满足生产过程的需要，是一个具有创新价值和很高实用价值的综合监控系统，在混凝土生产输送浇筑过程的建模和优化调度等方面达到了国际先进水平。目前，该系统正在三峡工程三期项目和广西龙滩工程大坝混凝土浇筑中推广应用。
3.2 混凝土浇筑仓面管理系统
三峡工程千年大计，质量第一。混凝土大坝是由若干个坝段所组成的，每一个坝段又是由若干个坝块所组成，而每一个坝块又是经过一个个仓位浇筑上升形成的。如何对每一个仓位的每一道工序是否按照规定的程序严格实施进行有效地监控，如何对实施过程进行翔实、全面的记录并对记录进行处理、分析和评判，我们在“一切过程都是可以通过记录器记录”的理念指导下，自主研发了混凝土浇筑仓面管理系统。
本系统通过仓面记录器（盯仓器）对混凝土浇筑全过程信息进行全面、实时记录；通过计算机网络数据库，对混凝土施工仓面进行工艺设计，对仓面记录器记录的信息进行统计、查询、分析。该系统实现了对混凝土浇筑仓面进行管理、监控和跟踪，及时发现问题并得到有效的追溯。
其主要设计要点如下：①建立在数据库平台基础上的仓面设计系统，快捷方便，格式统一、规范，有利于查询、统计等信息管理；②浇筑过程数据采用记录器记录，并在记录过程中，采取时间由仪器系统决定，记录人无法更改，更无法事后写回忆录、甚至编造信息，从而保证过程记录的真实性、准确性和完整性；③记录信息资料以计算机数据库形式保存，便于处理、分析和评判。
该系统研究开发基于网络的智能化仓面管理信息系统（MIS），把智能化信息技术与先进的仓面管理技术紧密结合，建立一套综合的智能应用系统，对混凝土浇筑过程的所有记录信息进行处理、分析，自动生成终仓报告、质量评定分析报告等。所有信息均可上网，为指挥调度和技术管理人员提供决策支持，保证现场高效工作，实现了对施工现场的全方位监督和控制，对保证混凝土浇筑质量、提高施工项目管理水平有积极作用。本记录器已获得国家专利（专利号：ZL 01 2 40119.6）。
3.3 大坝施工进度仿真系统
如前所述，三峡工程混凝土浇筑的单元是仓位，从平面上看，仅泄洪坝段浇筑仓位就有108个。在浇筑过程中，每一个仓位的上升都要受到多项因素的制约，如相邻块间的高差、基础约束条件、天气、温度、间歇期、浇筑时机、手段等。显然，这些约束条件对施工进展将造成不利影响，为了在满足这些约束条件和满足混凝土施工强度或进度要求之间找到最优解，计算机仿真技术是解决此类问题的首选方法之一。
仿真系统用于大坝施工进度分析，可在不干扰真实系统运行的情况下，为研究系统的性能而构造并在计算机上按照特定的规则运行表征真实系统的模型。系统仿真的优点表现在它不影响和破坏真实系统，同时，能够反映真实系统的某些行为，与物理实验相比，它具有灵活方便、成本低的特点，另一方面，当真实系统的某些因素具有不可实验性时，仿真系统照样可以建立；与数学解析模型相比，仿真模型可以考虑众多因素，尤其当这些因素的作用机理非常复杂时，仿真模型的优越性就更加突出。
在水电大坝施工中，施工进度受许多不确定因数的影响，因此，用仿真系统可以事先预演各种条件下的施工进度，然后从中选优，从而为施工决策提供科学依据，为保证施工进度，降低施工成本奠定坚实基础。
本系统通过在三峡工程大坝混凝土浇筑中应用，实现了对浇筑过程的科学建模和计算，缩小了人工方法的偏差；实现了浇筑施工方案的快速比较，大大提高工作效率和准确率；实现了对现场施工的反馈分析，用以指导施工单位事先采取措施；实现了整个施工过程的动态展示，使混凝土浇筑过程更直观、更形象；实现了对混凝土浇筑的实时控制和动态管理，以免实际施工进度较大地偏离进度计划目标。
4 结束语
三峡工程迄今已经进展了12年。在过去的十多年中，工程施工项目管理一直都在全体建设者的努力下，进行着不断的创新和实践。这些创新和实践包括建设体制、管理体制、工程目标的控制与管理、标准化管理、信息化管理、专家系统、决策支持系统等等。特别是将管理的软科学与工程项目施工紧密结合，从根本上推动了施工工艺和项目管理的流程再造。正是在这些项目管理的创新和实践的推动下，三峡工程建设创造了围堰填筑最大日抛投19.4万m3，混凝土最高年浇筑548万m3，最高月浇筑55.35万m3，最高日浇筑2.2万m3，水轮发电机组安装年最大4200MW等一系列世界记录，最后使三峡工程能够顺利地按照预定的质量、工期、安全及文明生产目标全面统筹地向前推进，成为世界大型水利水电工程建设的典范。（考试考试网一级建造师编辑整理）
上一篇：建设工程招投标的几点思考
下一篇：设计院向工程公司转型后项目管理分析（二）