1、前言
三峽工程是一個具有防洪、發(fā)電、航運等綜合效益的巨型水利樞紐工程,樞紐主要由大壩、水電站廠房、通航建筑物三部分組成,壩頂全長2309m,最大壩高181m。大壩由左非壩段、左廠壩段、左導(dǎo)墻壩段及導(dǎo)墻、泄洪壩段、右縱壩身段、右廠壩段及右非壩段等組成;電站廠房分左右岸布置,共裝機(jī)26臺,總?cè)萘?8200MW;通航建筑物由雙線連續(xù)五級船閘、垂直升船機(jī)、臨時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。
三峽工程施工分三個階段進(jìn)行,總工期17 年,第一階段工程工期為5 年(1993—1997 年),主要施工項目有:場地平整、水電供應(yīng)、道路、砂石骨料加工系統(tǒng)等一批基礎(chǔ)設(shè)施工程;永久船閘一期開挖工程;臨時船閘、升船機(jī)及上、下游引航道工程;左岸1—6號機(jī)廠壩開挖工程;一期圍堰填筑工程;導(dǎo)流明渠開挖工程;混凝土縱向圍堰澆筑工程;三期RCC圍堰基礎(chǔ)工程;大江截流和二期圍堰工程等。其主要控制進(jìn)度為:1992年11 月準(zhǔn)備工程開工;1994 年12 月工程正式開工;1997 年5 月導(dǎo)流明渠進(jìn)水;1997年10月導(dǎo)流明渠通航;1997年11月實現(xiàn)大江截流。
第二階段工程工期為6 年(1998—2003 年),主要施工項目有:永久船閘工程;升船機(jī)閘首混凝土澆筑工程;左岸電站廠房及大壩工程;右岸24—26號機(jī)廠壩開挖工程;三期截流及土石圍堰工程;三期RCC圍堰工程等。其主要控制進(jìn)度為:1998 年5月臨時船閘通航;1998年6月二期圍堰開始抽水,1999年2月左岸廠房和大壩基礎(chǔ)開挖結(jié)束,并全面開始澆筑混凝土;2002年5月二期上游基坑進(jìn)水;2002年11月實現(xiàn)三期截流;2003年6月大壩下閘水庫開始蓄水,永久船閘通航,2003年10月第一批機(jī)組發(fā)電。
第三階段工程工期為5 年(2004—2009 年),主要施工項目有:右岸廠壩及電站廠房工程;三期圍堰拆除工程等。其主要控制進(jìn)度為:2009年底全部機(jī)組發(fā)電,工程完建。三峽工程規(guī)模宏大,施工期高峰人數(shù)達(dá)25000 人,投入各類設(shè)備近萬臺(套)。工程承包施工單位百余家,各類物資、材料、設(shè)備供應(yīng)廠商數(shù)百家。
針對如此巨大的工程規(guī)模、如此復(fù)雜的資源配置和如此嚴(yán)格的工期要求,必須建立一套嚴(yán)密的施工管理體系,并在此體系的保障下,應(yīng)用國際先進(jìn)的管理方法和軟件,統(tǒng)籌協(xié)調(diào)工程各方面工作,優(yōu)化配置各項資源,實現(xiàn)工程建設(shè)高速、優(yōu)質(zhì)、低耗、安全等綜合目標(biāo)。為此,在三峽工程施工中,引進(jìn)并應(yīng)用了以P3 軟件為代表的Primavera 軟件包,發(fā)揮了重要的指導(dǎo)作用,取得了突出的應(yīng)用成果。
2、P3 軟件的特點
P3(Primavera Project Planner)軟件是由美國Primavera公司研發(fā)的工程項目管理專用軟件,它主要面向項目管理的進(jìn)度和資源方面,同時進(jìn)行費用分析,在輸入各作業(yè)的工期、開工時間、作業(yè)間邏輯關(guān)系等基本數(shù)據(jù)后,經(jīng)過計算得出該項目的關(guān)鍵線路和非關(guān)鍵線路的自由時差,通過控制、管理資源及資源平衡得出合理的施工進(jìn)度,并在實際施工中進(jìn)行動態(tài)跟蹤,適時更新進(jìn)度。其主要特點如下:
(1)能根據(jù)工程施工實際,迅速計算工程最終完工日期,以便及時預(yù)測合同目標(biāo)執(zhí)行情況,提請及時采取有效措施。
(2)能全面反映各分項工程(作業(yè))的工期、資源投入、費用指標(biāo)及工程施工過程中的停工時段、重大事件記錄等。
(3)能進(jìn)行過程跟蹤和快速修改,它采用不同標(biāo)符和不同顏色標(biāo)出工程(作業(yè))的計劃和完成情況,當(dāng)需要修改優(yōu)化時可在原計劃上直接操作,并快速編制出各個方案, 最后通過比較選出優(yōu)化方案。
(4)能對成本進(jìn)行動態(tài)管理,它利用資源成本荷載(Resource Cost Loading)、資金流(Cash Flow)、成本控制(Cost Control)和單價及費率(Unite & Rates)等一系列圖表,分析資源成本的配置量,并評估其是否合理。
P3 管理軟件的功能非常強(qiáng)大,它可運用表格和圖示兩種方式提供70 多種標(biāo)準(zhǔn)報告,其主要類型包括資源型報表(反映資金流程線和資源分配線)、歷時型及關(guān)系型圖(純邏輯圖、時標(biāo)邏輯圖、橫道圖等)和自定義型(用戶自己定義的)報告等,利用這些報告,可對工程進(jìn)行全面的管理和科學(xué)的評估分析。在計劃管理方面,它具備10 萬條工序,31 種日歷、24 種用戶特征編碼,無限個目標(biāo)進(jìn)度,單節(jié)點、雙節(jié)點網(wǎng)絡(luò)、多種復(fù)雜邏輯關(guān)系都可進(jìn)行運算。在資源管理方面,可以處理無限個資源,還可提供結(jié)構(gòu)式資源編碼,對帶權(quán)資源進(jìn)行壓縮和平衡,可以為有限資源的合理使用預(yù)先進(jìn)行模擬計算,為資源調(diào)度提供優(yōu)化方案。在成本控制方面,它具備12 位長帳號包括成本種類、單位隨時間變化、宏代替選擇和累計、任意一點的匯總成本、措施調(diào)整后的成本預(yù)算,單價成本分析等諸多功能。
P3的項目管理流程通常分為四個階段:初始階段、計劃階段、控制階段和結(jié)束階段。初始階段即準(zhǔn)備工作階段,包括建立P3 小組、收集信息、了解工程項目有關(guān)情況;計劃階段即對整個項目過程中的時間進(jìn)度、資源和費用進(jìn)行計劃安排,包括建立工程目標(biāo)和工作范圍(WBS結(jié)構(gòu))、建立作業(yè)代碼和作業(yè)分類碼,確定每個作業(yè)的工作時間(包括計劃工期和作業(yè)日歷)、確定每個作業(yè)的資源量、建立作業(yè)間邏輯關(guān)系、費用預(yù)算等,經(jīng)過進(jìn)度計劃得出工程完工日期最長的連續(xù)作業(yè)路徑或自由時差為0的作業(yè)線路即為關(guān)鍵線路;控制階段即在項目的實施過程中,根據(jù)不同作業(yè)的特性,深入現(xiàn)場、采集信息、弄清制約當(dāng)前工程進(jìn)度的因素,并加以整理、歸納、分析,將結(jié)果反映到P3 計劃中,經(jīng)過P3 軟件進(jìn)行運算并提供各類工程數(shù)據(jù),再提出新的調(diào)整計劃用于實施;結(jié)束階段即對工程的最終實施過程進(jìn)行圖表描述,并加以小結(jié),得出有關(guān)的經(jīng)驗和教訓(xùn)。
3、P3 軟件的應(yīng)用及成效
3.1 應(yīng)用概況
P3 軟件于1993 年開始應(yīng)用于三峽工程中,三峽總公司在對中國二灘、水口等工程
P3 軟件應(yīng)用情況進(jìn)行調(diào)查之后,決定將P3 軟件在三峽工程進(jìn)行試用。承擔(dān)三峽第一階段工程施工的中國葛洲壩集團(tuán)公司在編標(biāo)和工程實施中均應(yīng)用了P3 軟件編制計劃,擁有軟件操作人員30人。1995年,三峽總公司建立工程管理(應(yīng)急)系統(tǒng),選用P3軟件作為進(jìn)度管理模塊的工具,在工程項目管理中發(fā)揮了重要輔助管理作用。1997 年底,三峽轉(zhuǎn)入第二階段工程施工,P3軟件被正式寫入三峽工程的合同文本,成為合同各方必選的進(jìn)度管理軟件。1998 年,P3 軟件在三峽工程的各個項目中全面投入使用,承擔(dān)第二階段工程施工的中國葛洲壩集團(tuán)公司、武警水電部隊、青云公司、三七八聯(lián)營體、三聯(lián)公司等承包商均在編標(biāo)和工程實施中廣泛應(yīng)用了該軟件,與此同時,工程設(shè)計及監(jiān)理單位長江委、華東院、中南院、西北院等也都采用P3 軟件編制工程進(jìn)度,軟件操作人中達(dá)200多人。
3.2 三峽P3 編碼體系的建立
P3軟件的功能強(qiáng)大,但要充分發(fā)揮效用,首先必須根據(jù)工程特點建立一套完整的編碼體系。1998 年,為了在三峽全工地范圍全面推行P3 軟件,三峽總公司組織開展了適應(yīng)三峽工程特點的編碼系統(tǒng)的建立,在已有資料的基礎(chǔ)上,廣泛吸收國內(nèi)外其它水電工程P3 編碼體系經(jīng)驗,制訂出了三峽工程施工進(jìn)度計劃編制辦法,在該辦法中統(tǒng)一了三峽工程項目分解結(jié)構(gòu)(WBS)、作業(yè)分類碼、作業(yè)代碼和資源代碼。
三峽工程建設(shè)的主要特點是規(guī)模大、工期長、分標(biāo)多、參建單位多,為了保障編碼體系科學(xué)完善,在建立三峽工程P3 進(jìn)度編碼系統(tǒng)時,充分考慮了其統(tǒng)一性、全面性和穩(wěn)定性。
WBS 是三峽工程探討研究得最多的一種編碼,國內(nèi)外許多工程將項目合同納入WBS考慮之中。三峽工程在制定WBS編碼時,除了遵循逐級分解,層次分明和層次的一致性等原則外,還考慮了其獨立性和穩(wěn)定性原則,即一個工程的WBS一旦建立,就要維持其獨立和穩(wěn)定,否則就會給工程管理帶來極大的不便。基于上述原則,三峽工程WBS編碼主要參照擴(kuò)大單位工程、單位工程、分部分項工程和單元工程的劃分,同時考慮三峽工程初步設(shè)計報告中項目劃分辦法,依據(jù)部位概念進(jìn)行劃分。由于部位具有唯一性和穩(wěn)定性,排除了三峽工程招標(biāo)分包的多變性,一旦WBS體系建立起來,就不會因為將來因某一標(biāo)段原因而發(fā)生改變,經(jīng)過專門設(shè)計而建立起來的WBS編碼必須貫穿工程的始末,這樣一來,就使三峽工程總進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)的形成變得比較容易,并可以將已招標(biāo)項目和未招標(biāo)項目全部考慮進(jìn)去。
三峽工程在進(jìn)行WBS編碼時,考慮到某一部分可能同時發(fā)生開挖、混凝土、金屬結(jié)構(gòu)等多種作業(yè),故未考慮作業(yè)類別,而將作業(yè)類別放入作業(yè)分類碼,由此可見,三峽工程WBS結(jié)構(gòu)是一種部位概念的WBS結(jié)構(gòu)。按照上述WBS編碼原則,三峽工程WBS編碼結(jié)構(gòu)(第一、二層次)劃分如下:
A三峽工程
A.1準(zhǔn)備工程
A.2導(dǎo)流工程
A.3大壩工程
A.4電站工程
A.5航建工程
A.6移民工程
作業(yè)分類碼和作業(yè)代碼也是P3 軟件應(yīng)用非常重要的編碼。作業(yè)分類碼編制的主要原則是便于數(shù)據(jù)的組織和便于工程的管理。三峽工程在制定作業(yè)分類碼時,根據(jù)標(biāo)段多、承包商多、監(jiān)理單位多等特點,采取了既統(tǒng)一又靈活的原則。為使各承包商用P3 編制的進(jìn)度計劃文件能在監(jiān)理和業(yè)主處得到方便地匯總、檢查、分析,建立并使用了統(tǒng)一作業(yè)分類碼、作業(yè)代碼及部分資源代碼體系,在上述統(tǒng)一碼的前提下,又允許各承包商對后幾項根據(jù)自身的需要 建立各自的編碼,以滿足不同層次編制進(jìn)度網(wǎng)絡(luò)的需求。
根據(jù)上述原則,三峽工程作業(yè)分類碼的主項(即前幾位)分別為施工單位、作業(yè)類別、里程碑、永久或臨時工程、主體或附屬工程、合同代碼、工程區(qū)域代碼等,這些碼的名稱、代碼及長度有統(tǒng)一規(guī)定,除此之外的輔項(即后幾位),諸如工區(qū)負(fù)責(zé)人、子區(qū)域、合同內(nèi)的子里程碑、作業(yè)類別明細(xì)等等,這些均由各單位自行規(guī)定。作業(yè)代碼與之類似,對前幾位進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)定,后幾位則由各單位自行規(guī)定。
3.3 應(yīng)用成效
泄洪壩段及左廠壩段是三峽工程的重要的組成部分。施工時段為1999 年5 月至2003 年1 月。為此,根據(jù)標(biāo)書文件和施工方案,采用P3 軟件編制了該項目施工進(jìn)度計劃,把月、季、年度計劃與總進(jìn)度計劃銜接起來,動態(tài)地反映了各階段計劃對總進(jìn)度計劃的工期的影響。通過計劃編制,確定關(guān)鍵線路在深槽壩段。
深槽壩段混凝土澆筑超過1200倉次,工期46 個月,平均每月澆筑27次倉次,施工高峰期集中在2000 年,最大月澆筑42倉次約5.5萬m3,施工手段以1臺塔帶機(jī)為主,2臺大型塔機(jī)配合澆筑,入倉強(qiáng)度滿足要求。然而,受1998年長江洪水和塔帶機(jī)投產(chǎn)推遲的影響,使深槽壩段工期比進(jìn)度計劃拖延了2 個多月。在這樣的情況下,應(yīng)用P3 軟件進(jìn)行了工期調(diào)整。
首先是進(jìn)行開挖工期調(diào)整。由于基坑抽水受洪水影響而拖后,在二期圍堰閉氣后, 適當(dāng)加快基坑抽水速度,使深槽段盡早出露;對原施工方案加以調(diào)整,把深槽作為泄洪壩段開挖的左端點,同時在左廠14 號壩段抽槽,形成從中部向兩邊擴(kuò)挖的格局,盡早進(jìn)行深槽部位開挖;施工中調(diào)集精良隊伍、設(shè)備以提高開挖強(qiáng)度。
其次是進(jìn)行澆筑工期調(diào)整。由于塔帶機(jī)形成時間比合同工期晚,為充分利用低溫季節(jié)的有利時機(jī),采取了增加前期臨時澆筑手段和其它資源投入,搶深槽壩段澆筑等措施。在深槽壩段上游增裝1臺門機(jī),主要用以澆筑上塊;在泄5號壩段增安1臺塔機(jī),主要澆筑泄5號壩段上塊和泄4號壩段;在泄3號壩段下塊增加1臺胎帶機(jī),主要澆筑1~4號壩段中塊;向左延長門機(jī)軌道,使門機(jī)能覆蓋到4號壩段上塊;在倉位安排上,優(yōu)先安排上塊澆筑,有效地控制施工形象和進(jìn)度。
通過調(diào)整工期,優(yōu)化方案,增加資源,施工初期滯后的工期得到了逐步追回,最終保證了整個泄洪壩段及左廠壩段按期澆筑到設(shè)計高程的進(jìn)度目標(biāo)。
3.4 應(yīng)用成效
在三峽工程的建設(shè)過程中,P3軟件被廣泛、多層次地用于工程進(jìn)度管理,用于工程各標(biāo)段之間、各項目之間的協(xié)調(diào)推進(jìn),它的應(yīng)用,對于全面保障三峽工程截流、基坑開挖、大壩澆筑、蓄水、發(fā)電等重大里程碑的按期實現(xiàn)起到了十分關(guān)鍵的作用,其具體如下:
(1)實現(xiàn)了對工程進(jìn)度階段存在問題的超前預(yù)見。在三峽工程項目研究、招標(biāo)和實施之前,均采用P3 軟件進(jìn)行施工進(jìn)度的編排和論證,仔細(xì)地研究各階段各分項的施工特點和難點,找出施工中可能存在的各項重大問題,并將超前預(yù)見的成果提交技術(shù)部門、決策部門進(jìn)行研究和決策。三峽工程建設(shè)的施工總進(jìn)度的科學(xué)排定正是在P3 軟件的有力支持下而完成的。
(2)實現(xiàn)了工程施工進(jìn)度各方面、各層次的整體協(xié)調(diào)。三峽工程建設(shè)是一個龐大的系統(tǒng)工程,參加建設(shè)的有業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計、施工、咨詢、監(jiān)測、供貨廠商等數(shù)十個方面;施工標(biāo)段按土建、金屬結(jié)構(gòu)、機(jī)電安裝等分為百余個項目;施工工作面自左岸至右岸、自上游至下游分為數(shù)百個部位;施工時限按多年、年度、季度、月度、旬、日、臺班等劃分為若干時段。應(yīng)用P3 軟件后,工程參建各方有了總體布置;各施工標(biāo)段間得到了有機(jī)的協(xié)調(diào);各施工部位間得到了統(tǒng)籌兼顧;各施工時段進(jìn)度計劃得到了保證,進(jìn)而,保障了工程建設(shè)各分階段目標(biāo)和總體目標(biāo)的圓滿實現(xiàn)。
(3)實現(xiàn)了項目進(jìn)度的調(diào)整與優(yōu)化。三峽工程全面進(jìn)入主體工程施工后,有些施工部位曾一度出現(xiàn)局部工期拖延,如泄洪壩段混凝土澆筑、左岸電站廠房開挖與澆筑等,針對這些難以滿足總進(jìn)度要求的部位,采用P3 軟件進(jìn)行了進(jìn)度調(diào)整與優(yōu)化,主要方法是:①從關(guān)鍵線路入手,壓縮關(guān)鍵線路上的作業(yè)工期,使之成為非關(guān)鍵線路;②改變部分作業(yè)的邏輯關(guān)系,使作業(yè)與作業(yè)之間成為并行或交叉作業(yè);③加大關(guān)鍵線路上資源(如 費用等)的投入,以此滿足控制工期的要求。經(jīng)過上述調(diào)整的優(yōu)化,最大限度地遏制了各項目可能出現(xiàn)的工期延誤,進(jìn)而消除了延誤項目對工程總進(jìn)度所帶來的不利影響。
(4)實現(xiàn)了工程建設(shè)的高效動態(tài)管理格局。三峽工程建設(shè)初期,參建各方均沿用傳統(tǒng)的行政條塊化管理模式,施工進(jìn)程中的動態(tài)化程度低,效率不高。應(yīng)用P3軟件后,按照P3 的運行規(guī)程,形成了“計劃→實施→反饋→對比分析→修訂計劃→實施”的高效動態(tài)化新格局,一旦發(fā)現(xiàn)工程進(jìn)展中出現(xiàn)任何與計劃不符的情況,便能在最短的時間內(nèi)得到反饋和修訂。
4、結(jié)語
(1)三峽工程舉世無雙,其規(guī)模巨大,系統(tǒng)復(fù)雜,在工程建設(shè)的過程中,廣泛運用以P3為代表的P&’mavera 軟件包是必要的,也是必然的.它因為工程建設(shè)龐大的功能需求而必要,也因為軟件包的性能卓越而必然。
(2)P3 軟件在三峽工程項目進(jìn)度計劃中的應(yīng)用是廣泛的、多層次的,應(yīng)用后所取得的成效是實際的、顯著的,它對于三峽工程按期順利建成并發(fā)揮效益起到了重要的推進(jìn)作用。