公路改擴建工程項目進度管理研究

劉斌

（晉江市路橋建設開發有限公司，福建 晉江 362200）

0 引言

按期完工是公路改擴建工程中的難點、重點問題，直接影響工程成本。在公路改擴建工程中，受拆遷、管線遷移、交通組織設計等因素影響，工程進度控制難度大，易出現施工延誤問題。針對該問題，可借助關鍵鏈法進行公路改擴建工程進度控制，通過識別工程進度關鍵路徑和安全時間，根據約束資源調整確定關鍵鏈，并建立工程進度緩沖管理機制，能夠有效管理、控制工程進度，確保工程按時完成。本文結合福建省國省干線縱二線改造工程，深入分析公路改擴建工程進度管理策略，以期為同類工程施工提供有益參考。

1 關鍵鏈法概述及應用思路

1.1 關鍵鏈法概述

關鍵鏈法是一種基于約束理論的工程進度管理方法，其基本思路是通過識別系統中的瓶頸資源，在網絡計劃技術安排進度的基礎上，通過調整瓶頸資源占用活動工序，以此解決瓶頸資源占用和工期計劃之間的沖突問題[1]。同時，為消除不良因素對工程進度控制的不利影響，解決項目進度計劃安排中工序估時過長和安全時間浪費問題，可對估計時間進行縮減和設置緩沖時間監控機制，以此保障項目進度關鍵鏈按時完工[2]。

關鍵鏈法的應用需要解決兩個方面問題，即工序估時過長、安全時間浪費問題[3]。估計時間過長的根本原因是工序估計時將可能出現的工序進度控制影響因素考慮在內，并將整體進度控制消減的工時考慮在內，形成相對“安全”的工序控制時間。安全時間浪費是指除工序歷時估計中增加的額外時間因工序拖延、提前完成未得到激勵而造成工期浪費問題。

1.2 關鍵鏈法應用基本思路

關鍵鏈法應用基本思路為：①根據關鍵路徑法評審技術繪制網絡進度計劃，并確定工程進度控制關鍵路徑；②消減各工序安全時間；③根據約束資源調整網絡進度計劃，確定工程進度關鍵鏈；④插入項目緩沖區和支流緩沖區；⑤建立緩沖區監控管理機制，對緩沖區過度工序采取約束資源保障措施，保障工程進度目標[4]。

2 工程概況

該工程為福建省國省干線縱二線紫帽塘頭至磁灶井邊段改造工程，起點位于晉江市紫帽鎮塘頭村泉三高速與324國道交叉處，樁號為K201+780，終點為磁灶鎮井邊村，樁號為205+781，接現狀G324線，標段全長4.001km。該工程主要施工內容包括路基、路面、橋梁、涵洞、改渠、排水、交通工程等。根據工程規劃設計，道路設計標準為一級公路兼城市主干道，設計速度為60km/h，路基寬度70m，雙向8車道，瀝青混凝土路面。項目含大橋、中橋各1座，鋼結構人行天橋1座。紫帽高架橋為單線雙幅現澆箱梁大橋，橋長425m，橋梁基礎為花瓶墩配樁基礎，直立式橋臺配樁基礎。下落沙中橋為預應力混凝土連續空心橋梁單線雙幅橋，基礎為柱式墩配樁基礎，橋長65m。根據項目計劃，工程工期共計20個月（608d）。

3 基于關鍵鏈法的公路改擴建工程進度控制研究

3.1 關鍵鏈確定

根據關鍵路徑和計劃評審技術，該工程建設內容主要包括施工準備、路基路面工程、立交橋工程、人行天橋工程、管線溝槽開挖與敷設等內容。基于關鍵路徑法和計劃評審技術確定該工程工序清單和工序估時。項目約束資源包括機械設備、人力資源等，在設備資源投入保障的前提下，以人力資源（技術人員，R2非技術人員）作為項目進度約束資源（如表1所示）。

表1 關鍵鏈工序、工期和約束資源

根據該工程中各工序銜接邏輯關系，確定該工程工序關鍵路徑4條，其中，路徑1工期最長600d（如表2所示）。

表2 關鍵鏈工序路徑確定

3.2 消減安全時間

針對工程工序估時長和安全時間浪費的問題，可在項目進度計劃估時的基礎上消減安全時間，一般可按原計劃50%消減。經安全時間消減后，該工序可能完成的概率為50%，消減后的時間可作為安全緩沖區。

3.3 關鍵鏈確定

在不調整工序邏輯關系的前提下，將所有工序按最晚時間進行調整，并結合項目工序資源約束條件進行資源沖突檢查，如投入資源存在沖突情況，則平行調整工序至下一時刻，以滿足資源投入約束。根據關鍵鏈核算，該工程在工序8-10人力投入為技術人員50人，非技術人員140人，超出該項目計劃投入資源約束（技術人員30人，非技術人員120人），則將工序9、10設置為平行施工工序（如圖1所示），以滿足各工序資源約束條件要求。

圖1 關鍵鏈工序計劃示意圖

3.4 緩沖區設置

緩沖區設置包括資源緩沖區和工期緩沖區，由于該工程施工機械設備投入保障良好，人力資源投入能夠滿足滿足工序計劃資源投入要求，因此，僅討論工期緩沖區設置。根據工序關鍵鏈，可將緩沖區分為項目主緩沖區和支流緩沖區。主緩沖區是指項目關鍵鏈時間緩沖，是關鍵鏈上所有工序安全時間的累積，以確保關鍵鏈工序能夠按時完成。支流緩沖區則是非關鍵鏈工序緩沖安全時間，其目的是調節資源和時間，以滿足關鍵鏈工序施工。針對并行施工的非關鍵鏈，其緩沖區時間應小于關鍵鏈緩沖區，確保工程進度符合工期控制要求。在緩沖區計算時，可采用根方差法計算緩沖區大小[5]。

式中：PB為緩沖區；I為關鍵鏈工序集合；si為關鍵路徑法評測的工序工期；ai為關鍵鏈評測的工序i工期。

將工序路徑1關鍵路徑法工期和關鍵鏈法確定的工期代入到上式中，計算項目主緩沖區為136.38d。計算路徑2、3、4支流緩沖區為76.16d、59.37d、37.75d。

在緩沖區計算的基礎上，可將緩沖區作為工序關鍵鏈安全時間，并根據緩沖區時間消耗情況進行監控。該工程中，公路工程進度按關鍵鏈法確定的工期制定施工計劃，將緩沖區作為安全時間予以監控，并采用顏色標識。當緩沖區消耗≤1/3時為綠色，≤2/3時為黃色，2/3時為紅色。當項目進度緩沖區進入黃色時，予以特別關注，分析進度滯后原因并制定進度保障措施，當緩沖區進入紅色區域時采取項目進度追趕措施，以此保障項目總體施工進度。

該工程中，受項目征地拆遷進度影響和邊施工邊通車等因素影響，工程中工序8、11、12進度緩慢，緩沖區消耗量達到70%。同時，受磁灶段征地拆遷滯后因素影響，該路段延期施工96d，即計劃工期調整為704d。經施工單位與業主協調，并加大機械設備、人力等資源投入，工程完工后實際工期為658d，較調整后的計劃工期提前46d。表明該工程進度控制良好。通過采用關鍵鏈法識別關鍵路徑并對關鍵工序進行優化，經交工后結算測算，對比正常工期，優化工序后工期提前46d，按機械臺班費2.85萬元、人工費1.5萬元計算，節省項目成本約200.1萬元，提高了施工單位經濟效益。

4 結語

在公路改擴建工程項目中，受多方面因素影響，工程進度控制難度較大，容易出現工期延誤問題，給業主和施工單位造成經濟損失。在公路工程進度控制中，關鍵鏈法通過識別關鍵鏈工序，并對安全估時和安全時間浪費問題進行約束和控制，在研究和保障約束資源的基礎上，合理調控緩沖區，并加強項目進度計劃執行情況監控與預警，能夠提前發現工程進度計劃執行中的短板問題，實現工程進度計劃由事中控制、事后反思向事前預警、事中監控、事后總結發展，從而有效解決了公路改擴建工程進度控制中的難點問題。