P3軟件在抽水蓄能電站施工進度管理中的應用

何 平，劉光明，吳 強

（1.黑龍江牡丹江抽水蓄能有限公司，黑龍江省牡丹江市 157005；2.國網新源控股有限公司，北京市 100761）

0 引言

作為堅強智能電網和全球能源互聯網的重要支撐，一大批大型抽水蓄能電站工程正在選址規劃、施工建設、投產運行，抽水蓄能電站建設步入快速發展期。國家發布的《電力發展“十三五”規劃》和《水電發展“十三五”規劃》，明確提出到2020年全國將新開工抽水蓄能電站6000萬千瓦，項目基建管理的任務顯得尤為艱巨。

抽水蓄能電站基建管理是一個多目標、周期長、多工序、復雜又龐大的系統工程，具有資金密集、資源密集、建設周期長、交叉施工、組織機構復雜等特點，安全、質量、進度、投資、資源等管控難度大。P3軟件作為專業的工程項目管理軟件已普遍應用于國外大型工程建設領域，能滿足項目進度控制、資源控制和費用控制，實現進度計劃編制、進度計劃優化，以及進度跟蹤反饋、分析、控制等功能，但在抽水蓄能領域尚鮮有應用[1]。荒溝抽水蓄能電站裝機容量1200MW，四臺機組，單機容量為300MW，電站于2014年5月開工建設，計劃于2021年3月31日首臺機組發電，2021年12月31日四臺機組全部投產發電。為提高基建管理質量，荒溝抽水蓄能電站業主單位推行科學化管理，引進P3軟件實現荒溝抽水蓄能電站土建施工管理手段的現代化，具有推廣價值。

1 P3軟件概述

P3軟件（Primavera Project Planner）是一個以網絡計劃技術為主干的、廣義關鍵線路法為基礎的高效率、多功能項目管理軟件，融合了現代化項目管理思維和計算機技術，動態管理工程項目的工期進度、費用和資源投入情況，在國際上有著極高的知名度和普及程度[2，3]。它的主要功能是實現進度、費用和資源管理，通過動態跟蹤與分析，以報表、圖形、橫道圖等方式可視化的展示分析結果，幫助管理者及時發現項目在工期、資源配置、投資等方面出現的問題，提出解決措施，優化施工進度安排，從而把握項目進度、強化合同管理、加強資金資源管控，適合大型工程的基建管理[4～6]。

2 P3軟件應用過程

2.1 工程分解結構（WBS）編碼設計

應用P3進行項目管理的前提是首先要對整個建設項目有一個深入的了解，明確工程項目的單位工程、分部工程和單元工程的劃分及工程量清單，深入細致地掌握各單位工程和分部工程的工期，以及各單位工程、分部工程工期和總工期的關系，分析整個項目實施過程中的關鍵線路和可能由非關鍵線路轉化為關鍵線路的因素，從而確保各節點工期和總工期按計劃完成，這個過程就叫作WBS編碼設計，具體分為以下幾個步驟。

2.1.1 項目劃分

常見的項目劃分主要有兩種：一種是以水利水電工程概預算編制規范中規定的項目劃分方案來劃分抽水蓄能電站的單位工程、分部工程和單元工程，這種劃分是下一步進行工程完成投資統計和進行竣工決算的依據；另一種是根據招標工作的需要按標段劃分的項目，這種項目劃分的特點多是按施工條件來劃分，這種劃分則重于施工管理與合同管理。

荒溝項目在編制施工總進度計劃時，綜合上述兩種項目的劃分方法，以《抽水蓄能電站項目劃分導則》為主要依據，盡量做到既有利于施工管理，又有利于投資統計。

2.1.2 項目分解與篩選

在編制施工總進度計劃時，需對工程項目進行層層分解，一般分為四級較為合適，即一級項目、二級項目、三級項目、作業項目。在一個工程項目中，由于單元工程數量龐大，作業性質也各不相同，在編制施工進度計劃時，不可能將所有單元工程都列入計劃，這就要求對這些單元工程進行篩選，篩選的原則是選擇那些單元工程工程量大、作業時間長、對后續作業有重要影響，在分部工程中屬于主要作業而非輔助作業。

2.1.3 WBS編碼體系

以《抽水蓄能電站工程項目劃分導則》以主要依據，將荒溝抽水蓄能電站工程劃分為三級編碼體系：

一級項目，以《抽水蓄能電站工程項目劃分導則》中的項目類別為依據，將荒溝抽水蓄能電站劃分為施工輔助工程、建筑工程、環境保護和水土保持工程、機電設備及安裝工程、金屬結構設備及安裝工程、水庫淹沒處理、樞紐工程建筑區補償費用共7個一級項目。

二級項目，以《抽水蓄能電站工程項目劃分導則》中的單位工程為依據，將一級項目進行分解，共分解為施工交通工程、施工供電工程、上水庫工程、發電設備及安裝工程等若干個二級項目。

三級項目，以《抽水蓄能電站工程項目劃分導則》中的單元工程為依據，將二級項目進一步分解為若干個三級項目。

作業說明，在抽水蓄能電站中以下作業項目作為編制施工計劃的最小單元：鋼構件、鋼材、錨桿、壓力鋼管制作/安裝、土方開挖、石方明挖、石方洞挖、土方回填、干（漿）砌石、襯混凝土、澆混凝土、噴混凝土、固結灌漿、回填灌漿、接觸灌漿、接縫灌漿、帷幕灌漿、橡膠止水、銅片止水、排水管、錨索、排水孔。將上述作業項目作為編制計劃的最小單位，基本上滿足了建筑工程年、季、月施工進度計劃的編制深度。

為了使WBS編碼簡潔明了，在編制前必須對整個工程的項目類別、單位工程、單元工程的數量有個準確的統計。即將各已招標和擬招標項目中的工程量清單進行整理，從中統計出已篩選的單元工程數量，并對這些單元工程的計量單位進行統一，個別單元工程計量單位不一致，應進行換算，見圖1。

2.1.4 定義資源、類別、科目

定義資源、類別、科目的意義在于可對其進行分類別匯總，從不同方面對施工進度計劃進行分析與綜合，從而更全面細致地掌握施工項目在某一時點和某一時段的狀態，實現各專業的分工及融合，見圖2。

資源，也就是項目建設過程中的物質勞動，在P3計劃的編制中將下列項目定義為資源：鋼材、鋼筋、錨桿、壓力鋼管制作/安裝、土方開挖、石方明挖、石方洞挖、土方回填、干（漿）砌石、襯混凝土、澆混凝土、噴混凝土、固結灌漿、回填灌漿、接觸灌漿、接縫灌漿、帷幕灌漿、橡膠止水、銅片止水、排水管、錨索、排水孔。

類別：在P3計劃編制中，將“各標段”定義為類別，如C1標上水庫工程，C2標輸水、廠房工程，代碼用英文字母升序排列，一個代碼對應一個字母。

科目：是資源的另一種表現方式，科目支持簇資源，科目里面的項目與資源里面的項目可以相同，但科目里面的項目可以進一步細化，如錨桿可分為3m、3.5m、4m、4.5m。

2.1.5 項目進度計劃的編制

進度計劃是明確一級項目、二級項目、三級項目、作業項目的工期節點和工程量等，包括目標進度計劃和實際進度計劃，目標進度計劃是依據項目里程碑節點和合同中規定的進度計劃而定，實際進度計劃則是以實際施工進度情況為準[7，8]。

圖1 荒溝抽水蓄能電站WBS編碼體系Fig．1 WBS of Huanggou Pumped Storage Power Station

圖2 資源、類別、科目定義Fig．2 Definition of resources，categories，and subjects

2.2 數據的軟件錄入

在構建的《荒溝抽水蓄能電站WBS編碼體系》基礎上，應用P3軟件功能進行項目分類、資源、費用、作業等數據項的定義，以及數據的編碼和錄入工作，設計完成《荒溝抽水蓄能電站工程P3軟件模板》，見圖3。

P3軟件還可以實現計算和設置關鍵路線、顯示資源/費用直方圖、顯示資源/費用表格、顯示作業橫道圖、顯示作業關系線等功能，直觀地將分析統計結果呈現給用戶，見圖4。

2.3 項目進度計劃的分析與調整

在完成數據錄入和一般設置后，就要對整個工程項目進度情況進行分析與調整，P3軟件就是用工程項目的各分項工程量建立起了一個完整的數據模型，用戶可以用不同方式重新組織數據，可以從不同角度觀察與分析這個數據模型，從而對工程項目進行宏觀決策與微觀調整，使工程進度在可控狀態下按計劃進行[9]。

圖3 荒溝抽水蓄能電站P3軟件模板Fig．3 Primavera Project Planner Module of Huanggou Power Station

圖4 組合資源直方圖Fig．4 Combined resource histogram

2.3.1 工程量狀態的分析

在默認視圖中設定一些關鍵時間和關鍵數據，可以清晰直觀的反應用戶經常關心的工程狀態。如圖5所示，在這個默認視圖中，設置了作業代碼、作業說明、剩余工期、最早開工、最早完工、合同數量、累計完成、本期計劃，在時間坐標和橫道欄設置了本期實際工期與合同工期（目標工期）。這些工程進度計劃的主要數據，直觀地反映了每一個分項工程的進展狀態，成為工程管理的有力工具。

P3軟件也可以實現按需要重新組織項目排序，比如按“資源”類別、“費用科目”、“開工先后順序”、“分項工程”組合數據，滿足水工專業、水機專業、電氣專業、計經專業等對信息統計的需要，分析各專業計劃完成情況，同時，也可以實現對不同施工單位編制的進度計劃進行匯總，有助于管理者從更全面的角度對各施工單位進行管理。

圖5 工程量狀態圖Fig．5 Engineering quantity chart

2.3.2 施工進度的分析

在工程管理中，需要將每一個項目的計劃工期與實際工期進行跟蹤比較，從中分析原因，找出差距，進行調整，使工程進度處于可控狀態，實現預期目標。P3軟件通過設定目標工程錄入計劃進度（合同工期），將每一個項目的計劃進度與實際進度進行跟蹤比較，有助于管理者直觀地發現是否存在進度緩慢、工期延后、資源不足等問題，從中分析原因、找出差距，進行調整，以保證進度計劃按期完成。

P3軟件在同一個分項工程欄里設置兩個橫道圖，一個作為目標橫道圖（合同工期），另一個作為本期實際橫道圖，從而實現了直觀的工期比較。如圖5所示，以“1號施工支洞”為例，在圖右側能看到有兩條顏色（位置）不同的橫道圖，在綠色的橫道圖（上面的）表示本期實際進度，藍色的橫道圖（下面的）表示合同進度（目標進度），可以明顯看出前兩項（施工支洞土方開挖、石方明挖）作業盡管實際開工時間晚于合同計劃時間，但均按時完成了作業，而第三項作業（石方洞挖）實際開始時間晚于合同計劃時間，且實際完工時間也晚于合同計劃時間，被軟件自動標識成紅色，以提醒管理者注意分析此項作業進度滯后的原因，提早發現、提早解決。

圖6 施工強度示意圖Fig．6 Sketch map of construction strength

圖7 施工強度直方圖Fig．7 Construction intensity histogram

2.3.3 施工強度的分析

當一個工程項目有上百個分項工程同時施工時，有時需要考慮其中某一分項工程集合的施工強度有多大，比如在施工現場設計的混凝土拌和強度是40m3/h，那么與某一時間混凝土澆筑強度是否匹配，砂石料的生產能否滿足混凝土拌和強度要求等。

對于施工強度的分析，主要是通過按“資源”分組狀態下來完成。如圖6所示，在資源（費用）直方圖對話框內選擇“襯混凝土”，這時看到柱形圖顯示的襯混凝土施工強度，這只是個形象圖，可以看出在2018年中的時候襯混凝土施工強度最大[10]。

此外，還可以以數字的形式描述施工強度，如圖7所示，通過在資源（費用）直方圖中選擇澆混凝土，這時澆混凝土的月施工強度數據顯示在第一行，可以看到2018年7月，澆筑混凝土15579m3，平均每天澆筑強度519m3。再結合混凝土拌和設計強度值，能夠對拌和設備數量和工作時間進行預估，進行提前做好施工安排。

3 P3軟件應用效果分析

通過在荒溝抽水蓄能電站土建施工中推廣應用P3軟件，明確了關鍵線路，合理調配資源，節約了工程成本，為業主單位、監理單位、各施工單位的計劃編制、進度管控、管理決策提供支持，有效地提升了荒溝抽水蓄能電站進度管理水平。

3.1 提高資源利用率，降低管理成本

應用P3軟件后，其優良的進度計算功能能幫助施工單位找到關鍵線路和關鍵作業，施工單位依據關鍵線路將有限的資源投入到關鍵作業中去，同時，合理調配其他非關鍵作業資源，從而使資源利用率大大提高，縮短了物資采購和庫存周期，從資金的時間價值和機會價值等方面考慮，大大降低了庫存、采購等管理成本。比如Q1標段交通洞和通風洞，通過P3軟件使用，明確了影響開挖進尺的制約物資是火工材料，為此制定專項供應方案，設立專人及時跟蹤，確保了火工材料的及時供應。

3.2 縮短工期，節約施工成本

P3軟件能識別關鍵路線和關鍵作業，應用后，幫助管理者優化了標段的進度計劃，比如中心試驗室、監理試驗室建設，按照關鍵線路的每一個節點，從基礎開始，中間環節包括材料運輸、專項供電方案確定執行等，環環相扣，工期安排非常合理有序，比計劃工期縮短20天，從而節約成本；工期進度完成率大大提高。應用P3軟件后施工單位能隨時對實際進度及計劃進度進行對比分析，實時掌握工期進度，及時從中發現實際進度與計劃進度的差異，并盡早處理問題，避免其對施工進度造成不利影響。工期進度完成率大大提高，每月按照合同約定進度開展工作，避免違約造成經濟損失。

3.3 提升進度管理科學化水平

目前實施P3軟件之后，各標段施工單位均使用P3軟件進行管理，實現對各標段進度的統一監督、管理和調控，科學化管理水平顯著提升。

4 結束語

本文創新性地將P3軟件應用在荒溝抽水蓄能電站施工進度管理中，系統論述了包括工程項目劃分、項目分解與篩選、工程分解結構（WBS）編碼設計、資源、類別、科目定義、P3軟件數據錄入等工作流程，并以圖文并茂的形式從工程量狀態、施工進度、施工強度三個方面對荒溝抽水蓄能電站進度管理進行了跟蹤控制與分析。結果表明：P軟件有助于提高資源利用率、降低管理成本，縮短工期、節約施工成本，提升進度管理科學化水平。

在P3軟件應用過程中，幾方面要點應引起重視：要熟悉和掌握P3軟件的強大功能，項目劃分和WBS編碼體系設計這兩項流程也要引起格外重視。

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