赵士明,周俊杰
(中冶赛迪工程技术股份有限公司,重庆 400013)
钢结构在冶金工业设备工程中占有重要的地位[1]。钢结构施工造价低、施工进度快,高炉建设工程广泛采用大量钢结构建筑。因此,钢结构在整个工程建设中所占比例也很高。
正因为如此,钢结构工程进度是影响整个工程建设进度的重要因素。对于巨型高炉建设,钢结构构件是非标件,数量多、结构复杂、生产重复程度低。因此,钢结构制作对后续的钢结构安装有直接影响,进而影响到整个工程项目的整体进度。
国内的钢结构工程多为制作、安装一体化的施工方式,即施工单位承担钢结构的详图设计、制作和安装,施工单位根据具体客户合同的指定要求进行施工并按照传统管理方法进行管理。但对海外项目来讲,钢结构制作在国内完成,安装在国外完成,对钢结构制作应给予专门的管理以满足现场安装进度所需。
长期以来,施工单位存在重施工轻管理的特点,没有大范围地运用项目管理知识体系进行进度管理并付诸实践。本文即结合海外某巨型高炉的建设,谈谈对高炉项目钢结构制作的进度管理并进行进一步的探讨。
某高炉建设工程是由两座巨型4350m3高炉及共用设施组成,包含高炉炉体、炉顶、矿焦槽、热风炉、喷煤等27个组成系统,是同类冶金建设工程中规模最大系统最全的高炉建设工程之一。项目建设地在东南亚,业主方为台湾企业。项目总包方国际知名的国内某工程公司承担该工程的项目咨询、设计、采购和施工等各个阶段的工作,为EPC交钥匙工程。钢结构制作承包方为国内某大型冶金施工企业,并外委分包多家不同钢结构制作单位同时制作。
该工程结构设计大多采用钢结构,钢结构重量有35000t,构件数量较多,构件形状复杂,构件类型有(1)高炉炉壳、重力除尘器等工艺钢结构;(2)钢柱、箱型梁、屋架、网架、桁架、吊车梁等厂房钢结构;(3)环缝洗涤塔等压力容器钢结构;(4)管道等。
业主方对工程建设的质量和进度要求严格。钢结构质量方面按照PDCA原则进行管理,采用ITP(检验测试计划)进行每个工序环节的管控。进度方面按照合同约定的总工期不允许延误和推迟。在较高的质量要求下,按期完成工程建设,具有相当大的工程难度。
因此,项目总包方在项目一开始就对钢结构进度管理利用项目管理知识体系,进行精心策划和组织,对各种可控制、不可控制、可预见及不可预见因素进行了及时的预防和应对。
按照项目管理知识体系,项目进度管理包括保证项目按时完成的各过程,即定义活动、排列活动顺序、估算活动资源、估算活动持续时间、制定进度计划和控制进度六个过程。每个过程彼此相互作用,还与其他领域中的过程如质量管理过程和成本控制过程等相互作用[2]。
对钢结构工程而言,在钢结构制作前,对进度控制必须进行详细的规划和研判。而掌握钢结构进度控制的特点对进度管理策划有直接帮助。钢结构制作工程一般有如下特点。
(1)影响钢结构进度的因素多。设计、原材料、制作工艺和设备、技术措施、管理水平及气象、地形、地质等,对钢结构制作进度有直接影响。
(2)钢结构工程可以工业化施工,速度快,如果组织得当,工期控制可以很快达到目标。
(3)钢结构每件(批)产品均需要根据具体指定要求进行定制设计与制造工作,生产受图纸驱动。
(4)钢结构产品具有结构复杂、制造周期长、生产重复程度低、生产过程中变更频繁等特点。
除此之外,对海外建设工程,还有部分专属特点。
(1)海外建设地可利用资源相对国内较少,钢结构的任何管理失误或瑕疵都可能对海外现场的安装进度带来致命影响。
(2)国际接轨形势下的质量管理要求较高,质检严格,进度管理细致。因此,钢结构制作单位的质量、进度意识和管理水平、措施尤为重要。
(3)钢结构运输海陆联运,多次装卸等,必须对物流运输、包装、储藏堆放等一系列细节做专门考虑。
遵照项目管理知识体系理论,在对钢结构工程特点充分认识、分析和研判的基础上,对该海外工程的钢结构制作进行了一系列的实践。
3.1.1 进度目标的确定
项目伊始,按照项目的总进度网络计划,考虑到该工程项目的钢结构工程制作完成时间,确立两座高炉钢结构制作的分别完成时间。在确定目标时考虑了如下因素:(1)项目总进度计划对钢结构工程进度的要求;(2)业主方对钢结构工程承包合同的特殊要求;(3)已建成的同类或近似项目的施工期限;(4)钢结构承包商投入的施工力量和制作能力;(5)钢结构用原材料(钢材、油漆、螺栓、焊丝焊剂等)的供应能力。
3.1.2 进度目标的分解
按照高炉系统来分,进度目标分为高炉炉体、炉顶、热风炉、喷煤、综合管线等多个子系统目标,确定每个系统的钢结构制作完成时间。并按照钢结构制作专业工序,进度目标又划分为原材料采购、下料、组焊、装配、预组装、涂装、成品包装等进度目标。也结合了各钢结构制作分包商,制定每个分包商的完成时间。
各个层次的目标分解体系形成了钢结构进度目标控制系统。见图1。
图1 某海外高炉工程的钢结构进度目标控制系统
3.2.1 进度计划的输出
在确定了进度目标和进行进度分解之后,根据高炉建设工程施工技术和每个进度目标间的逻辑关系,编制出一整套的高炉钢结构制作计划。进度计划以各系统为单位,细化到每套图的每个构件,并按照制作工艺流程对每个构件确定完成时间,从根本上控制钢结构制作进度按工程项目的总体要求完成。
3.2.2 关键线路的确立
在编制进度计划时,按照高炉施工顺序,对钢结构工程确定制作先后顺序,并找出高炉建设工程的关键线路,以此控制整个高炉工程能够按期完成。在对制作计划全面分析的基础上,该工程以高炉炉体炉顶系统的钢结构制作为主线、粗煤气、热风炉、矿焦槽、喷煤、鼓风站等系统的钢结构制作为辅线,全面开展对钢结构制作进度的控制。
3.3.1 事前进度控制
事前进度控制在于对活动资源进行分析判断,根据钢结构工程的制作特点和制作计划,对钢结构分包商的技术水平、装备能力、质量管理、制作场地以及当地的气象条件、人文环境等,还有制作资金到位和使用情况、原材料供应能力等进行全方位的分析和判断,确定进度控制的方法和措施,找出影响钢结构制作的潜在风险并加以规避。例如该工程在钢结构制作前,通过对制作场地的工艺布局调研,发现涂装场地是制约钢结构工程进度的重要因素。因此,另行新建一个涂装车间,有效地增强了钢结构的涂装能力。针对钢结构分包商的质检人员力量不足和海外供货经验欠缺可能会影响钢结构制作进度,总包方提前派遣了总包的质控团队并聘请海外专业品质工程师入驻到制造厂,协助分包商加强质量管理,以规避质量风险对进度的影响。
3.3.2 事中进度控制
事中进度控制的内容是建立钢结构制作进度的实施系统并对实施情况加以检查和记录,随时掌握进度实施状态,对进度数据进行整理统计和分析,与进度计划值比较,找出进度是否存在偏差和对未来进度进行预测。如果进度存在偏差,及时提出修正措施并调整进度计划,按照新的计划付诸实施并再次监控。在该海外工程实施过程中,钢结构进度每天更新并每周分析,找出重点关注项和赶工项,并采取相应措施以加强管理。例如,项目进行到中期,由于人力、质控、进度等方面的相互作用,发现有钢结构制作存在进度延误的风险,项目总包方和钢结构承包方及时新增制作单位,有效避免了进度延后的风险。
3.3.3 事后进度控制
事后进度控制是对完工钢结构及时组织验收和组织发货供现场安装,对工程进度资料整理归类和编目建档等,总结进度控制过程的经验和不足,配合海外现场的安装,及时处理现场安装时存在的问题。
该海外工程的进度控制实施过程自始至终贯彻着项目管理知识体系的理论和方法,运用动态控制原理,有效地对进度目标进行控制。如图2。
实施过程中,根据项目总进度的要求,认真分析工程特点和各种条件,充分考虑业主方、总包方和钢结构承包方的工程要求,确定进度控制目标,编制进度计划。跟踪检查实际进度,与计划进度作比较,发现偏差及时采取措施,加以调整和纠正。协调与钢结构制作有关单位和部门的关系,调动一切积极因素,协调各种关系,从而做到规划、控制和协调的统一,保证施工进度的实施。
图2 进度控制动态原理图[3]
钢结构进度控制目标的实现,有赖于一系列管理工具、措施和技术手段的运用。由于钢结构制作受多种因素影响,具有多变性等特点,且构件种类多,构件数量达到数十万乃至上百万件。要想使进度目标实现,管理手段就必须科学化、规范化和信息化以达到有效管理和便捷迅速的目的。
在制定钢结构进度计划时,采用了横道图法和时标网络计划法,科学地把制作进度进行了合理编排,对制作顺序和资源安排有效地进行布置。在进度监控时,采用完成百分比法用数据把进度量化并进行测量,采用曲线法对未来进度进行预测。
通过对科学方法的运用,及时地找出进度中的问题,采用组织措施、合同措施、经济措施和技术措施予以改进,力争每一细节能够满足整体进度要求。同时,一些信息化的手段也辅助了进度控制的实施,如AutoCAD数据到EXCEL数据转换方法应用、网络计划软件Project和Primavera 6.0的应用以及进度信息的互通互联等,大大提高了进度管理的效率。
利用项目管理知识体系,固然能够对钢结构工程制作进度进行有效控制。但在实际实施过程中,特别是海外巨型高炉建设,由于工程建设的复杂性,实施过程存在的问题对钢结构进度控制有着直接的影响。
钢结构制作工程自成一个系统,受紧前工作(设计)和紧后工作(安装)的影响,三者如能做到无缝衔接,则对整个项目的管理提升有很大的作用。设计、制作和安装这三项工作由多个单位和众多人员参与,而设计又作为项目工作的龙头,对后期的制作和安装有直接影响。设计工作的标准化和规范化,则能统率紧后的制作和安装的一致。安装工作的科学化和精细化,又能倒逼紧前的设计和制作更加细致。制作作为中间环节,又需要有效衔接设计和安装。三者是一个整体。对复杂而又庞大的建设工程,在项目整体控制下,做到各项工作的顺利衔接有利于工程整体向前推进。
钢结构制作过程中有较多方参与,如业主方、总包方、承包方、监理方、制作方等。每一方都是为了完成工程建设这一共同目标而努力,同时,每一方的管理手段、制度、技能、水平和意识都来自原所属各自单位。在同一项目下,统一整合相关参建方,达成一致的管理共识能够更好地推动项目进行。
按照项目管理理论,管理目标有赖于自上而下的目标分解体系和自下而上的目标保证体系相结合才能更好地完成。实施过程中,因组织结构的不同,有的侧重于自上而下式的管理,有的侧重于自下而上的管理。长期以来,不同管理方式形成不同工作意识。实际操作中,意识观念的不一致容易对项目整体进度有影响。因此,各种管理、技术等交底和培训在实际管理过程中尤为重要。项目前期尤其需要注重交底和培训,并需要在项目执行不同阶段给予检查和纠正。
如前所言,复杂而又庞大的建设工程涉及方方面面,钢结构制作过程的主要问题如信息共享和协同作业都需要进行克服和解决。通常情况下,信息不流畅和重复作业,对钢结构生产带来很大挑战。
从信息管理角度,这也是一项大数据管理业务。传统管理方式下较难适应如此复杂情况下的管理,必须有赖于一系列信息化手段的实现。该海外工程实施过程中,在基于互联网的信息管理平台上也做了一些应用,例如该工程自主开发的CPM平台(全流程管理平台),有效地整合了设计、制作和安装的衔接。尽管如此,庞大的数据还需要在信息化手段上做更大的开发和应用。例如目前建设工程领域的BIM技术,国内外的各研究单位和制造企业都在不停地进行研发,将来必为钢结构工程带来革新式的提升。互联网领域的大数据技术、物联网技术等新技术也会为工程建设的信息化实施等提供参考和帮助。只有借鉴和参考各领域内的新技术,才能推进钢结构工程管理手段的更加科学化。
通过对某海外巨型高炉建设工程的钢结构制作项目实施,利用项目管理知识体系,可以有效地对钢结构进行管理控制,能够达到预期目标。同时,讨论了钢结构工程的管理需要注意的事项,并指出在以后的钢结构管理中,项目管理必须和信息化结合,才能更好地推进项目管理水平的科学化。
[1]苏晔,周韦鑫.以宝钢1#高炉大修项目论冶金钢结构制作安装工程的质量监控[J].设备监理,2012.
[2](美)项目管理协会.项目管理知识体系指南:第4版[M].王勇,张斌,译.北京:电子工业出版社,2009.
[3]全国一级建造师执业资格考试用书编写委员会.建设工程项目管理[M].北京,中国建筑工业出版社,2014.