杂志名称：科学管理
刊登期号：2009年1月刊
作者：刘建钊

1.   序言

　　1987年6月3日，时任国务院副总理的李鹏在全国施工工作会议上以《学习鲁布革经验》为题，发表了重要讲话，要求建筑行业推广鲁布革经验。项目施工过程中的各项控制，在于团队的管理，承包单位日本大成公司派到中国来的仅是一支30人的管理队伍，从中国水电十四局雇了424名劳动工人。他们开挖23个月，单头月平均进尺222.5米，相当于我国同类工程的2至2.5倍；在开挖直径8.8米的圆形发电隧洞中，创造了单头进尺373.7米的国际先进纪录。1986年10月30日，隧洞全线贯通，工程质量优良，工期比合同计划提前了5个月,完美地实现了旁人眼中这个不可能的任务。
　　我司在施工德胜电厂项目土建工程时，也借鉴了鲁布革项目管理的经验，采用项目法施工这一管理模式。以工程建设项目为对象，以项目经理负责制为基础，以企业内部决策层、管理层与作业层相对分离为特性，以内部经济承包为纽带，实行动态管理和生产要素优化，从施工准备开始直至交工验收结束的一次性的施工管理活动。

　　发电厂的建设过程多专业协同工作的系统过程，土建单位作为安装前置工序，承担更多的工期压力。本文以德胜电厂2*300MW发电工程的施工过程为实例在总结进度计划的编制及实施经验基础上，探讨不足之处，通过工期优化及资源均衡理论，将本工程工期计划与定额工期计划下的资源使用情况对比分析，探讨本工程施工管理的得失，提出最合理的电厂土建施工总体计划。德胜电厂合同工期21个月，比定额工期25.5个月压缩4.5个月，实际土建工期比合同工期还提前3月完成。个别单位工程的施工速度刷新了同类电厂的施工记录。

2.   工程概况

　　顺德德胜2x300MW亚临界燃煤机组为新建工程，系火力发电工程。工程采用EPC承包模式，我公司为土建分包，土建工程总造价2.5个亿，合同工期21个月，1#机组17个月。合同范围包括主辅生产系统的结构和建筑工程（含热力系统、燃料系统、水处理系统、供水系统、电气系统、附属生产工程等），与厂址有关的单项工程。

3.   土建工程进度管理的压力

3.1　电厂常规工期要求（定额工期）

　　根据中国电力企业联合会于2007年1月1日正式发布实施的《发电建设工程工期定额》（2006年版），根据上述的工程概况：本工程机组主厂房为钢混结构，锅炉炉架为钢结构，属于II类结构类型，气象条件属于I级地区，查表得出本工程1#机组工期22.5个月，2#机组25.5个月。

3.2　电厂合同工期要求

　　根据业主与总包单位合同约定总投产工期仅为21个月，1#机组17个月，比定额工期压缩4.5个月。

3.3　外部条件

　　(1)  本工程属边设计、边采购、边施工性质的“三边”工程。因出图设备供货经常调整土建计划。

　　(2)  桩基工程滞后，我方锅炉开挖时，主厂房桩基刚开始施工，锅炉的桩基工程才完成一半。

　　(3)  现场五通一平条件不完善。进场时施工用电不足，进场道路重型车辆无法通过，由于征地补偿协议未落实，占地村民经常堵塞施工通道。

　　(4)  合同地位低，设备方是总承包(含设计、桩基)，安装方是总分包，所以设计，安装，设备滞后的工期经常压土建施工单位消化，在工期谈判上我方处于劣势。

3.4　内部水平

　　我司20多年来积累了丰富的电厂施工经验，相关电厂施工工期数据统计如下：80年代2*200MW的燃油机组电厂平均工期为37.8个月（1985河南首阳山电厂一期工程39个月，1988鹤望电厂一期工程为36个月），90年代2*200MW的燃油机组电厂平均工期35.5个月。（1992年首阳山电厂2期工程），2000以后05年来宾电厂改扩建工程2*300MW工期为24个月。我司最快的同类电厂施工工期为24个月，但是本工程合同工期21个月，压缩3个月。所以，工期压力一直贯穿项目全过程，成为制约项目各项管理如质量、安全成本等专项管理的重要因素。

4.　进度管理的体会

　　经项目部全体人员对工期管理的难度充分认识，研究决定以下的里程碑工期（见下表1）。

表1 土建工程里程碑工期表

4.1　土建进度计划的编制体会

　　在总体进度计划的编制过程中，争取了两个有利条件：1设计出图的时间跟踪，用电子版图纸做施工准备，用非正式图纸编制方案，用正式图纸进行施工交底。2安装工程采用交叉施工的办法，逐步、分段、让步移交，再正式移交，具体的土建里程碑计划见表1。

4.2　主厂房基础施工的抢工体会

　　主厂房土方完成时间为12月5日，基础回填至-2米时间为1月28日，只用了55天，比常规速度快了20天。

　　经验：

　　正确处理主厂房基础之间关系，部分基础采取负挖法，如电动给水泵和机房0米辅机的施工，又如工业水泵、汽动给水泵等安装工作量比较小的工程可以采取负挖法施工，最迟可以在框架首层脚手架拆除后施工，保证了快速完成0米以下的工程。

　　教训：

　　受基础上部短柱图纸完成滞后1个月影响导致了窝工。其实可以根据同类电厂的施工经验，在确定上部结构为钢筋砼结构后，可预测基础上部短柱上没有预埋件和螺栓，因此可以放大短柱和拉梁的截面继续施工，产生的额外费用比窝工导致的损失要小很多。

4.3　主厂房框架结构施工的抢工体会

　　从1月28日出0米到5月13日机房封顶，除去期间等待基础上部短柱图纸的时间不算，一共用了69天，比常规速度快了70天，刷新了同类电厂该部位的施工记录。

　　经验：

　　(1)  部分楼层采用开天窗的施工方案

　　“开天窗”在三边工程中是一种常见的现象，如在集控楼12.6米层楼板施工中，对盘柜部位就采取预留的办法。在主厂房框架抢工时，把设计未明确的部位、配电室、化水制药间等夹层区域预留，集中全力抢框架，保证最快的速度封顶。

　　(2)  钢次梁的吊装顺序

　　为了抢工期，框架结构采用柱梁板一次性浇筑，钢次梁先吊装，柱子高度最高12米，浇筑时采取开浇筑口的方法以保证质量，具体方法：搭设柱钢筋绑扎用的灯笼架 → 绑扎柱钢筋、安装埋件、支设柱模 → 搭设主梁（花篮梁）和钢次梁的支撑架 → 吊装钢次梁、绑扎梁钢筋、支设梁侧模 → 绑扎板钢筋 → 浇筑砼。当然这也是抢工迫不得已的方法，往往不能保证柱的浇筑质量，造成钢次梁的埋件跑位，而且先吊装钢次梁，会造成绑扎花篮梁钢筋较费力，模板无法正常周转的问题。

　　(3)  B排柱提前封顶

　　A排柱施工的平均速度是7天一层，远远快于B排，因此B排柱施工至22米层时，在BC柱间的拉梁处预留施工缝，单独施工B排柱，提前封顶，保证钢外架吊装时间。

　　教训：

　　本工程基础开始施工时，塔吊的桩基还没到龄期，塔吊的桩基施工滞后拖延了工期。建议类似工程可以利用主厂房的试桩作为塔吊基础，因该类试桩位置通常不符合设计要求，无法用做工程桩，但可作为塔吊基础，节省几十万的桩基费用。

　　本工程2#塔吊设置在B-A/9-10轴间，因影响定子吊装被迫提前拆除，从而影响了施工进度。建议类似工程施工时应慎重考虑塔吊的位置，或者积极与安装单位协商，本工程2#塔吊若设置在A排，则比较合理，因为2#机延后4个月，可在塔吊拆除后施工2#机循环水管，或者与安装单位协商变更定子吊装方案，采用轨道移动从固定段进入

4.4　循环水泵房及取水口工程的抢工体会

　　经验：

　　从开挖开始到交付安装用了6.5个月，比合同要求的快了1.5个月。该工程地下水位高，地下水类型为潜水，其主要补给源来自大气降水，洪奇沥水道与地下水位存在一定的水力联系，循环水泵房基底与外江面的高差达12米，又紧靠江边，水力梯度比较强，且素填层、淤泥及淤泥质土等软弱土层较厚，在这样的水文地质条件下进行深基坑的施工是一件很困难的事。本工程能实现如此快的施工进度，主要是把基坑和基础部分的工程抢在了洪奇沥的枯水期进行施工。

　　教训：

　　在循环水泵房及取水口工程的施工中，我项目部采取了平行施工的方式，取水口和泵房基础同时施工，投入300多名劳动力，导致人工费增加。另外，我项目部没有解决好材料运输的问题，应在基坑边安装塔吊来提升运输效率。

5.　工期优化和最经济合理的综合进度计划

　　本电厂的土建工程经过努力最终实现合同工期，在工期管理上确实可圈可点的很多，但项目管理目标是以成本为核心的多目标管理，本电厂迫于合同压力偏重进度，须反思在其它方面的得与失，以供以后同类项目参考。下面通过工期优化及资源均衡理论，将本工程工期计划与定额工期计划下的资源使用情况对比分析，探讨本工程进度管理对其它管理目标的影响，提出最合理的电厂土建施工总体计划。

5.1　工期优化理论

　　工期优化的理论有很多，这里采用工期固定，资源平衡方法。“工期固定、资源均衡”优化的目标是：把网络计划日需资源量压缩到某一最低限额，使工程的物资有保证而提高计划实现的可能性；同时减少物资储备、物资需求高峰时增加临时设备的费用，或在资源需求低谷时减少设备与人力的闲置浪费，从而达到加快资金周转，降低工程成本和加速工程进度的目的。运用的主要方法为“工期固定、主要资源均方差最小法”(本文简称Min护法)。比如某工程按网络计划排出的每月资源需求量如下： 

　　资源需求均衡是通过资源配置量的均方差来衡量的。资源配置量的极差：R=R_max-R_min(R_max、R_min是R₁-R₁₂中的最大值，最小值)

　　资源配置量的均方差：

5.2　工期优化计算实例

　　目前有很多种工期固定下资源均衡的优化方法，近年来提出了不少新的研究方法，比如常用的极限求小法，整数规划法或以均方差的最小平均值为调整标准。这里并不机械的根据某个优化方法来达到资源配置均衡的目标计划，而是通过两种网络计划下，各资源需求量表的对比，直接判断优劣。一种是被合同压缩的非常规的电厂工期，一种是社会平均水平常规合理工期。

　　方案一、本电厂土建工期下（如前所述）各月资源配置量如下：

　　砼产量与劳动力直接存在直接的联系，工期的安排决定每月砼产量，每月砼产量，决定每月需要的劳动力，又可以通过每方含钢筋、模板等数量算出资源需求量，所以下面就以每月的砼产量来对比：

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

　　方案二：同类2×300MW燃油机组，主厂房和锅炉基础钢筋混凝土结构，炉架是钢结构，离城镇的运输距离属于II型，气象条件属于I型。定额工期25.5个月。根据与安装和调试等单位协商，由设计院出的一级网络计划，制定土建的二、三级进度计划。据上述计划，可以得出年内每月的资源需求量报表。

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

　　可以看出，虽然方案一比方案二的年产值多5500方，约9%。但是年资源配置的均方差方案二是方案一的一半。从资源均衡，项目平稳运行的角度，定额规定的工期比较合理。根据该工期测算的成本应该是社会平均水平。任何工期的压缩，都会导致劳动力、施工机械、周转材料、临时设施（工人宿舍、食堂、临时仓库、加工厂）等资源一次性配置量过大，大大提高了劳动力管理成本、施工机械的维护成本，周转材料不能充分周转，并且占用资金较多，财务费用也相应增加。以本工程为例，由于抢工反复进场的班组达80个，高峰期劳动力约2500人，施工机械3台吊机平板车等，模板配置量达65000平米，钢管总量3000吨，临时设施占地面积总量8000000平米，均比常规电厂多一半左右，总的资源使用效率并不高。另外高峰期过于集中，月消耗的砼、钢筋等数量最高峰达12000方，钢筋4000多吨，最少的一个月只有2600方，钢筋600多吨，材料的采购成本相应增加，碰到市场行情高涨时规避风险的能力比较小，资金使用不均衡，高峰期占用资金比较多，对资金数量变化敏感，资金拨付量细小的变化都会影响高速运行的项目实体。

6.　结论

　　项目管理目标是以成本为核心的多目标管理，进度、质量、成本三足鼎立，偏重其中任何一方，都会影响最终目标的实现。同类电厂的施工应以定额工期为基准，以工期固定、资源优化的原理，通过不断调整非关键工序的施工时间，达到资源均衡使用，保证项目平稳有序运行，实现项目的成本管理目标。对于建设方，同样适用，盲目追求工期最小化，导致融资压力增加，与外围单位协调工作紧迫，一旦资金断档，引发合同纠纷。

 　　当然，目前电厂建设工期普遍压缩，大部分属于三边工程，各个电厂的施工条件，实际出图顺序，设备实际到货顺序，安装、调试方案等不尽相同，各个电厂的施工过程不可能千篇一律。本文研究的目的并不是要求所有的电厂必须按定额工期计划施工，而是想指出，作为施工管理者必须在指挥过程中贯彻工期优化的原理，通过调整单位工程的开完工顺序，尽力达到最合理的工期目标，从而保证项目整体目标的实现。