基于精益建造理論的工程項目工藝優化及措施優化探討

摘 要：精益建造是現代工程項目建設的主要指導理論之一。本文簡單介紹了精益建造理論與流程優化理論，從建筑工藝、結構工藝、機電工藝幾個方面，探究了基于精益建造理論的工程項目工藝優化方法，并從安全管理措施、質量管理措施、工期管理措施、成本管理措施幾個方面，討論了基于精益建造理論的工程項目措施優化要點，希望為精益建造理論在工程項目工藝、措施優化中的有效實踐提供一些參考。

關鍵詞：精益建造理論;工程項目;安全管理

中圖分類號：TU714 文獻標識碼：A 文章編號：2096-6903（2022）02-0071-03

0引言

近幾年，我國建筑業迅速發展。但在工程項目管理方面，我國建筑企業與世界一流建筑企業仍然具有較大差距，存在管理方式粗放、綜合效益低下等短板，企業的國際競爭力也處于弱化狀態。而精益建造理論是針對建筑企業管理短板、弱項而提出的創新創效理論，其主要目的是減少消耗，提高安全和質量，為客戶提高價值，直觀的反映就是“三提三減”，即提高質量、提高效率、提高價值，減少用料、減少用工、減少用時。通過減少多余工序，優化組織，確保施工的連續性，減少窩工，增加工作面，努力達到“空間占滿、時間連續”[1]。因此，探討基于精益建造理論的工程項目工藝優化、措施優化方法具有非常重要的意義。

1 精益建造理論和流程優化理論概述

1.1 精益建造理論

精益建造是精益思想、建筑業的有機體，由20世紀90年代芬蘭VTT技術研究中心研究員羅瑞·科斯凱拉提出。精益建造理論的本質內涵是綜合建筑管理理論、生產管理理論與建筑生產的特殊性，面向建筑產品的整個生命周期，在最大限度滿足顧客需求的情況下，持續減少、消除低價值損耗。

1.2 流程優化理論

流程理論由邁克爾·哈默提出，其將流程視為一個或若干個輸入轉化為對客戶有價值的輸出活動，流程包括輸入資源、活動、活動項目作用、輸出結果、顧客、價值幾個要素。流程管理的本質是構造卓越的業務流程，實現流程增值。流程優化理論主要是在組織高層具備完善優化計劃、實施步驟的前提下，通過“實施-評估-分析-改進”的循環優化模型，改進流程，保持企業的競爭優勢，并促使進度、質量、成本等績效衡量因素發生根本性的改變。

2 基于精益建造理論的工程項目工藝優化

（1）工藝優化以保證成品質量為前提，從簡化升級傳統施工工藝入手，強調標準化、流程化的工藝改進，消除多余施工步驟或返工造成的浪費。工藝優化主要體現在：①構件預制工藝。裝配式工程近些年發展迅速，構件預制裝配化作為新興的生產方式，采用建筑標準化、工業化生產制作施工構件，不僅節約材料、降低施工成本，還有利于提高工作效率，確保綠色建造。如深化設計時，將建筑外墻采用集成保溫、門窗、涂料于一體的預制外墻，集中吊裝作業，后期僅需進行收尾工作，可降低外墻滲水質量隱患;樓梯及梯間隔墻采用預制構件，取消整個樓梯間濕作業，預制梯間隔墻預埋欄桿連接件，避免欄桿安裝時開孔，提高一次成優率[2]。②專業工藝優化。建筑專業工藝優化，涵蓋砌筑、抹灰、膩子、防水、保溫、涂料、門窗、欄桿等施工工藝的優化。如采用鋁模施工工藝，實現墻體免抹灰和填充墻部位薄抹灰，減少多余施工成本投入，降低質量風險。結構專業工藝優化，涵蓋鋼筋、模板、混凝土等施工工藝的優化。如對配合隔墻板施工的止水反坎、企口等構件進行鋁模深化，提高零星構件施工質量，減少返工及修補浪費;機電專業工藝優化，涵蓋電氣、管道、通風與空調、電梯、智能化等施工工藝的優化。如衛生間、陽臺給排水管部位采用預埋止水節方式，可避免二次吊洞，提高防水性能。

（2）工藝優化強調工藝標準化流程，提高工效，減少多余資源消耗。就是將原定好的施工方案進行調整，比如消除隱患、簡化結構、壓縮成本、質量創優等，從而使原來的方案簡單化，減少建造與施工成本，使工程質量達到最優。因為施工方案不同，工期就會不同，所需機具也不同，因而發生的費用也會不同。因此，項目管理應以合同工期為依據，根據工程的規模、性質、復雜程度、現場條件、裝備情況和人員素質等因素，綜合考慮，提出技術上先進、工藝上創優、組織合理的施工方案，力求降低工程造價，通過工藝優化，提高一次成優率，減少質量缺陷。

3 基于精益建造理論的工程項目措施優化

3.1 安全管理措施優化

（1）信息化。在精益建造模式下，做好現場施工安全管理，降低事故發生頻率，保證操作安全，自始至終是工程建設項目各責任方關注的重點。將“BIM+智慧工地”“互聯網+”等信息技術應用到建筑安全生產管理中，可以推動企業安全生產傳統管理模式向信息管理模式變更，在提高建筑安全管理效率的同時，改進建筑安全生產管理模式，從而提高建設工程本質安全。在基于信息化的建筑工程項目安全管理過程中，管理者可以安全生產為對象，在智慧工地平臺上集成安全管理制度、安全巡視檢查整改閉合管理、安全教育培訓與檔案管理、塔吊大鉤可視化、多塔作業防碰撞監測、施工升降機運行監測監控、上拉式型鋼懸挑架荷載監控、機械設備安全管理等模塊。比如，在安全教育培訓與檔案管理模塊，管理者可以根據前期設置的安全生產培訓要求，通過終端計劃、實施、匯總、反饋形成以人為單元的安全生產培訓檔案，并將特種作業、基礎崗位、管理人員資質證書與檔案卡分類整理，為安全管理培訓工作的規范性管理提供依據[3]。

（2）定型化。定型化是精益建造模式下現場施工安全管理的主要內容之一，集成了經濟環保、高周轉率、安拆便捷等優勢。比如我項目施工的錦繡華府工程定型化門禁管理系統，可以完成集門衛值班、安全通道、人臉識別、信息輸出等為一整套體系的定型化、裝配化用房，周轉率高，經濟性、環保性較為突出。再如，集配電柜、開關箱于一體的模塊化配電室，其采用集裝箱工藝制作的特點，裝拆簡單、運輸便捷、周轉率高、攤銷費用低。除此之外，項目還采用了定型化鋼筋加工棚、裝配式安全通道、工具式塔吊防攀爬圍欄、標準化施工電梯防護棚等，均能多次周轉利用，降低項目的成本投入。

3.2 質量管理措施優化

（1）樣板引路。精益建造管理模式下，建筑質量樣板引路不僅是展示施工工藝、流程、技術的渠道，而且還是明確施工質量、優化質量管理措施的重要窗口。施工現場樣板體現的形式有實體樣板、工藝看板、虛擬樣板、可視化交底等。以錦繡華府項目樓梯實體樣板為例，體現了混凝土成型質量及施工縫留置、樓梯柱模板鋼筋工藝、樓梯模板支撐體系與加固方式等;木模鋼背楞加固體系為工藝看板，看板上展示了“鋼背楞+鋼方通+鋼包木”施工工藝流程，詳述了主要材料技術參數，系統性介紹了質量控制點及質量檢查標準等。

（2）質量風險識別。建筑質量風險識別是精益建造理論下質量管理措施優化的關鍵。基于建筑工程項目質量風險的客觀存在性、可預測性，管理者可以利用敏感性分析法、專家經驗判斷法、事故數據分析法等常見風險識別方法，從組織、經濟與管理、工程環境、技術等影響方面，逐一分析影響建筑質量的風險因素。通過收集與風險有關的信息、確定風險因素、編制風險報告等環節，建立工程項目管理風險識別清單。比如，建筑工程進場材料管理有構配件、原材料、設備、機具等，工藝操作中材料管理不當將增加材料不合格風險，進而影響材料所用部位的工程施工質量。在風險分析的基礎上，管理者可以將風險劃分為重大、較大、一般、低幾個等級，根據對應等級，制定科學的風險預控方案。

3.3 工期管理措施優化

（1）工序穿插。工序穿插是精益建造理念下建筑工程項目工期管理措施優化的關鍵，主要包括地下室整體穿插、主樓快建造穿插、屋面及外立面穿插、室外工程穿插幾種類型。以“主樓快建造穿插”為例，主體結構施工采用“鋁模+爬架”施工工藝，優化主樓外墻填充墻部位為現澆結構，二次結構構造柱、門過梁、門垛、止水反坎等同主體結構混凝土一體施工，填充墻砌筑、內外墻抹灰、外墻保溫及膩子、陽臺及樓梯欄桿、窗框、水電安裝等施工工序進行高層高穿插施工，每一個步距的間隔時期為5 d，實現“N-8”層等節奏流水作業向上推進，均衡投入資源，規避“搶工”“窩工”對工期的影響，達到縮短工期的效果[4]。

（2）三維施工平面布置。科學的施工平面布置是控制建筑工程項目工期的關鍵，而建筑總平面圖布置圖是施工組織設計的主要任務，傳統CAD二維施工平面布置模式并無法滿足精益建造下工期優化管理要求。因此，可以利用建筑信息模型BIM+VR技術，綜合考慮三區建設、場區循環道路、塔吊電梯等大型設備定位、原材及半成品加工堆放區、鋼筋加工棚等平面布置，結合廣聯達、品茗三維場布軟件，建立比較逼真的場景布置。在場景內，模擬土方開挖、材料運送、工序組織等活動，尋找工期優化點，為工期精益化管理提供依據。

3.4 成本管理措施優化

（1）方案經濟分析對比。在基于精益建造的建筑工程項目方案經濟分析過程中，管理者首先可以分析影響方案實踐的經濟性關鍵因素。比如以我單位施工的錦繡華府項目1#、2#樓進行方案對比分析，1#樓地上17層采用傳統木模施工工藝，2#樓地上27層采用“鋁模+爬架”施工工藝，方案經濟分析對比效果明顯，如表1所示。

（2）垃圾減量化二次再利用。垃圾減量化二次再利用不僅是現代綠色建造的主要內容，而且是精益建造理論實現的關鍵。住建部《關于推進建筑垃圾減量化的指導意見》文件內容要求，從建筑垃圾收集、運輸、資源化利用、處置等方面，推進新型建造方式，在減輕環境負擔的同時，降低建筑建設成本。比如錦繡華府項目設置垃圾粉碎車間與加工車間，通過對建筑垃圾的分揀、過篩、粉碎、再利用、再加工，制造人車分流隔離墩、拉桿式鋁模堵孔水泥錐、填充墻三角形磚、門窗洞口高強磚、煙道擋水臺及模板下口堵縫等，完成了建筑垃圾的二次再利用，實現了“四節一環保”，促進了綠色建造。

4 結語

精益建造理論是一種面向建筑產品全生命周期的理論，終極目標是完全滿足客戶需求，可以在實現顧客最大化價值的同時，保證項目經濟效益的順利獲得。在精益建造理論的指導下，管理人員應摒棄傳統“工期-質量-成本權衡”理論，以減少時間、原料、人員等資源浪費為出發點，進行建筑工藝、結構工藝、機電工藝的優化，并從工序穿插、BIM虛擬建造、樣板引路、方案經濟分析對比等幾個方面，完成質量、工期、成本、安全管理的優化，實現“工期-質量-成本”三贏的目標。

參考文獻

[1] 黃宇明.精益建造理論在工程項目管理中的應用[J].中國集體經濟，2021（32）：38-39.

[2] 孫豐巖，柳成林，樊磊，等.精益建造在住宅項目管理的應用和意義[J].住宅與房地產，2019（27）：114-116.

[3] 陳建清.精益建造視角下建設工程的安全管理[J].建筑技術開發，2020（18）：38-39.

[4] 姜仁晉，龐永師，劉景礦.基于精益建造理論的裝配式建筑質量控制體系研究[J].中國建設信息化，2020（8）：64-66.

Discussion on Process Optimization and Measures Optimization of Engineering Projects Based on Lean Construction Theory

ZHANG Jiandong

（China Coal 72nd Engineering Co.， Ltd.， Suzhou? Anhui? 234000）

Abstract： Lean construction is one of the main guiding theories of modern engineering project construction. This paper briefly introduces the lean construction theory and process optimization theory， explores the process optimization method of engineering project based on lean construction theory from the aspects of construction technology， structural technology and electromechanical technology， and from the aspects of safety management measures， quality management measures， construction period management measures and cost management measures. This paper discusses the key points of engineering project measure optimization based on lean construction theory， hoping to provide some references for the effective practice of lean construction theory in engineering project process and measure optimization.

Keywords： lean construction theory; engineering project; safety management

收稿日期：2021-12-05

作者簡介：張建棟（1986—），男，甘肅會寧人，本科，工程師，研究方向：建筑工程。