重大基礎設施品質工程實現機制研究

摘要：品質工程是推動工程行業高質量發展的重要舉措。從理論上分析實現重大基礎設施品質工程所面臨的挑戰，并應用復雜系統理論和協同管理理論，構建基于管理理念、管理目標、組織體系及支撐保障體系的品質工程實現機制。通過黃茅海跨海通道項目的品質工程實踐案例，具體闡述品質工程在重大基礎設施建設中的應用措施，旨在為推動我國重大項目品質工程建設提供理論支撐和實踐參考。

關鍵詞：重大基礎設施；品質工程；實現機制；黃茅海跨海通道

0引言

在當前社會經濟高速發展的背景下，重大基礎設施建設項目，尤其是重大交通基礎設施建設項目，在國家發展過程中占據著舉足輕重的地位[1]。這些項目不僅承擔著推動區域經濟協調發展的重任，還肩負著提高社會效益的核心使命[2]。自2015年“品質工程”首次被提出以來[3]，它已成為公路交通領域的研究熱點和關鍵議題。《加快建設交通強國五年行動計劃（2023—2027年）》中明確指出，將在交通領域建設一批高質量的工程示范項目[4]。隨著工程建設的關注點逐漸從單一的技術質量擴展到項目的社會、經濟及環境效益，品質工程的理念已成為推動行業轉型升級的重要驅動力。交通運輸部對品質工程的定義是“踐行現代工程管理發展的新要求，追求工程內在質量和外在品位的有機統一，以優質耐久、安全舒適、經濟環保、社會認可為建設目標的公路水運工程建設成果”[5]。

相較于傳統的質量管理[6]，品質工程建設涵蓋設計、施工、安全、質量、成本等多個維度，構成了一個復雜的系統[7]。盡管傳統的質量控制、全面質量管理、精益建造等理論為品質工程建設奠定了一定的理論基礎，但在實踐中，這些理論往往難以直接有效地指導重大基礎設施的品質工程實踐。實踐為孕育管理理論發展的源泉，成功的實踐案例為管理理論研究提供了豐富、深刻且直接的實證支持[8]。黃茅海跨海通道項目作為我國交通運輸部首批公布的“平安百年品質工程創建示范項目”之一，在品質工程創建方面取得了顯著成效。本文旨在分析品質工程實現過程中所面臨的挑戰，并基于復雜系統理論和協同理論，構建重大基礎設施品質工程實現機制。同時，結合黃茅海通道項目的具體實踐，詳細闡述品質工程實現機制的實施措施，以期進一步豐富重大基礎設施品質工程的管理理論，并為同類工程的品質提升提供具有參考價值的實踐經驗。

1品質工程實現的挑戰性

重大基礎設施作為一類投資規模大、社會影響廣的工程項目，涉及社會、經濟、技術、自然環境等多重因素[9]，具有高度的復雜性和動態性[10]。而重大交通基礎設施往往跨越不同的自然地理環境、不同的經濟社會文化發展水平區域，甚至跨越具有不同管理體制的區域，具有明顯的跨區域特征[11]。而品質工程追求質量和品位的融合，不僅關注工程的功能性和可靠性，還強調人文建筑的美學價值[12]。因此，品質工程對重大基礎設施提出了更高的要求和價值追求。在此背景下，實現重大基礎設施品質工程主要面臨以下幾個方面的挑戰。

1.1目標模糊性

目前，重大基礎設施品質工程并沒有統一的標準，不同項目、不同管理者對品質工程的定義和建設目標存在不同理解。例如，港珠澳大橋以“建設世界級跨海通道、為用戶提供優質服務、成為地標性建筑”為建設目標，而黃茅海跨海通道以“質量耐久、安全可靠、經濟環保、社會認可，建世界一流跨海大橋、創平安百年品質工程”為建設目標，這種差異性反映了品質工程的目標模糊性，以及品質工程的多維度性和多元主體之間認知、能力及信息獲取的差異性，缺乏統一且明確的規范框架與衡量尺度。

1.2動態復雜性

品質工程的復雜性不僅限于技術層面，還涉及多個復雜系統的相互耦合與影響，包括技術復雜性，主觀感受、環境因素、利益相關方的多樣性及管理系統的復雜性。同時，重大基礎設施項目自身也具有顯著的復雜性和不確定性[13-14]。這些不同維度的復雜性相互作用、相互影響，進一步強化了系統的集成與互動。品質工程的高標準不僅體現在技術和管理的嚴格規范上，還體現在參與主體多樣性和專業性的高要求上。其建設與管理過程不僅超越了傳統工程實踐的范疇，而且體現了對技術、管理、政策和環境等多重因素的高度整合。同時，品質工程易受外部因素的深遠影響，如特殊的自然條件、社會經濟發展狀況及工程美學要求，進一步增加了其實施過程中的動態性和復雜性，使得品質工程在實施過程中的不確定性和復雜程度顯著增加。

1.3集成創新性

品質工程的核心驅動力在于全面提升工程項目的品質。對于具有高度復雜性和眾多不確定性的重大基礎設施項目，傳統經驗與技術往往較少，缺乏可直接參考和借鑒的經驗和方法，因此創新成為品質工程建設中必不可少的關鍵。創新不僅可以有效解決項目施工管理中的實際問題，還能通過跨組織、跨部門、跨行業的協同合作，推動新工藝、新材料、新設備的開發與應用，形成一系列的創新成果，助力構建品質示范工程。具體的集成技術創新往往需要跨組織、跨領域的協同合作，通過多種技術的深度融合，以提升重大基礎設施在品質、效率和安全方面的綜合表現。

2品質工程實現的基本體系

在現代復雜的工程項目管理領域，傳統的線性思維方式已不足以應對多變且動態的環境。品質工程建設是典型的復雜系統管理問題。復雜系統理論作為一種強調系統內部各部分之間復雜互動和自組織能力的理論，被用于解釋復雜系統中的動態變化與非線性作用。該理論廣泛應用于社會、生態及基礎設施項目的系統性管理和動態管控中[15]。品質工程的建設具有高度復雜性和多因素耦合的特性，復雜系統管理理論為品質工程管理體系的構建提供了理論依據。此外，品質工程的實現不僅依賴于項目內部的系統管理，還高度重視項目組織內及組織間的協同合作與資源整合。而協同管理理論作為一種基于協同學的管理理論體系，其核心在于通過整合并優化各種資源，促進系統內外相關活動的協同運作，從而實現整體效益的最大化。因此，基于復雜系統理論與協同管理理論，本研究從管理理念、管理目標、組織體系和支撐保障體系4個關鍵方面構建了品質工程實現的基本管理體系圖，如圖1所示。

2.1品質工程建設管理理念

與傳統工程管理主要關注于成本、進度、質量不同，品質工程從項目初期就全面考慮了各階段的系統規劃，從總體方案的頂層設計開始，按照邏輯關聯的有序性推進，避免各環節之間的脫節，確保工程從建設到運營的平穩過渡。品質工程不僅關注項目的綜合功能與價值，還強調項目與外部環境的協同作用，不僅追求短期的工程交付，更關注其在全生命周期內的長期效益與可持續發展。因此，品質工程在管理模式上的創新性與復雜性，促使其在全生命周期內實現質量、技術與管理的多維優化，成為現代重大基礎設施建設中的關鍵理念。

（1）創新驅動理念。品質工程的關鍵在于以創新為核心驅動，結合現代數字化技術，如BIM、物聯網、大數據分析和人工智能等技術的深度應用，大幅提升工程的質量、效率及管理精度。相較于傳統的管理方式，創新驅動的理念確保了項目在全生命周期內以創新科技為手段，實現資源高效利用、施工工藝優化及項目整體效益的最大化。

（2）全生命周期管理理念。采用傳統的分階段建設思維進行工程建設的組織與管理，往往會缺乏系統性思維，導致各階段之間的資源配置和風險控制出現脫節，影響工程的整體效率和長期效益。品質工程強調系統化管理，覆蓋從項目規劃、設計、施工到運營維護的全過程，通過各環節的有機銜接和協同，使項目的質量、成本和效益在全生命周期內保持一致性和連貫性。

（3）本質安全理念。品質工程的安全管理核心在于全生命周期內的全方位安全保障，涵蓋物的安全狀態和人的安全。不同于傳統管理僅關注施工階段的風險控制，品質工程通過智能監控和數據反饋系統，不僅動態評估建設和運營階段的風險，還實時保護施工與運營人員的安全，確保項目在復雜環境下的安全性和穩定性。

2.2品質工程建設管理目標

交通運輸部對品質工程的建設管理目標（質量耐久、安全可靠、經濟環保、社會認可），為項目各個階段提供了清晰的方向和指導，確保項目各項工作能夠協調推進并保持一致性。品質工程管理目標不同于一般工程項目管理，除了集成質量、技術、安全、經濟、管理等要素，還必須應對復雜的政治、自然、社會環境要素和文化要素等，以推動全生命周期內的質量提升和價值創造[16-17]，呈現出“復雜整體性特征”。

（1）質量耐久。品質工程的追求不限于滿足設計規范，更要通過數字化技術的實時監控和智能化反饋，在全生命周期內動態調整和優化質量標準，確保項目質量達到國際一流水平，為工程項目的長期使用奠定堅實的基礎。

（2）安全可靠。傳統的安全管理體系大多專注于施工階段，而品質工程將安全性視為項目的生命線，通過物聯網和智能監控技術，從設計到運營的各個階段進行實時風險評估和控制，確保工程施工技術裝備和工程實體結構嚴格符合安全標準，從而提升項目的整體安全性和長期穩定性。

（3）經濟環保。品質工程強調全生命周期內節能減排與經濟效益的平衡，通過資源優化和生態保護等措施，實現項目的長期可持續發展。傳統工程管理通常只在建設階段考慮環境影響，品質工程則將環境保護貫穿于工程的設計、施工、運營與維護階段，確保工程與自然環境和諧共生。

（4）社會認可。品質工程不僅在技術層面追求卓越，還注重項目對社會的影響和其價值實現。在項目實施過程中更注重了解和滿足公眾需求，確保項目建設不僅在技術上獲得成功，而且在社會層面取得廣泛認可與支持。

2.3品質工程管理組織體系

品質工程涉及多個主體和多維度的合作需求[18]，超出了傳統部門獨立運作的范疇，需要應對復雜項目中多方參與的挑戰。因此，品質工程管理需要構建一個多元性、開放性和整體性的組織體系。

（1）多元性體現在參與方的廣泛性上，涵蓋了業主、施工單位、設計單位、監理單位及政府監管部門等。

（2）開放性通過自由的信息流動和資源共享實現。業主方通常牽頭成立領導小組，負責統籌管理、資源整合與戰略執行。同時，通過制度和流程的安排，推動各主體之間的信息流通和互動，確保各階段進度和任務的有效推進，形成有機的協同效應，實現品質工程的建設目標。

（3）整體性則要求在項目管理中，將各個環節和參與方視為一個統一整體，確保從項目規劃到運營的每個階段可能協調一致，共同推動項目的成功實施。

2.4品質工程支撐保障體系

品質工程的支撐保障體系強調制度、協同和技術的深度融合，以確保品質工程建設管理的全過程運行及管理目標的達成。盡管重大基礎設施項目在管理體系方面取得了顯著進展，但隨著項目復雜性和規模的增加，仍需通過技術創新來優化管理模式。這包括提升工程在風險預測、動態調整和安全保障方面的能力，確保項目在安全性、可靠性和服務水平上持續提升，以滿足現代基礎設施建設日益復雜的要求。

（1）制度保障。品質工程的制度設計不僅要明確界定各參與單位的責權利，還應促進各單位之間的協同合作。通過建立系統化的合同和管理制度，確保各方職責明確分工，同時推動信息共享和高效協作，避免因信息不對稱而引發項目延誤或管理難題。制度的靈活性允許根據項目需求進行實時調整，確保項目在品質、進度和效益上全面達標。

（2）協同保障。品質工程涵蓋橋梁工程、交通工程、房建工程等多個單位工程，每個單位工程又涉及多個專業。與傳統工程中信息孤立的問題不同，品質工程通過將設計、施工、監理、運營等各個階段有機整合，確保各階段在時間、資源和技術上的無縫銜接。各參建單位之間的協調，尤其在資源調配、進度規劃和技術方面的協同，是保障項目高效推進和確保建設品質的關鍵，有效減少了因信息孤立或溝通不暢導致的問題，確保了項目各環節高效運作和質量持續提升。

（3）技術保障。在品質工程創建過程中，項目品質提升更多取決技術革新、工藝優化及設備升級。例如，利用數字化信息技術搭建集成化的數字管理平臺，實現項目全生命周期內各階段各要素信息的共享與傳遞，為各參與單位知識共享、工程協同提供技術支撐，實現工程結構化數據關聯、自動化采集和傳輸，從而顯著提升項目管理的效率。

3黃茅海跨海通道項目品質工程案例

3.1項目概況

黃茅海跨海通道是繼港珠澳大橋、深中通道之后，粵港澳大灣區的又一重大跨海通道工程，列入了廣東省“十三五”重大項目和我國交通運輸部發布的第一批平安百年品質工程創建示范項目，對于完善廣東省高速公路網規劃，推進粵港澳大灣區基礎設施互聯互通具有重要意義。工程項目位處南海近洋環境，面臨超強臺風高發、海域通航復雜的外部環境特點，是在建世界最大跨公路三塔斜拉橋，建設要求極高。項目全過程應用BIM技術，實現建設全過程信息共享、協同管理。項目團隊與多家科研院校和專業單位聯合開展了7項關鍵課題研究，僅6個月時間就完成了全部主墩樁基的施工，并實現100%一類樁的質量目標。

3.2建設管理理念

黃茅海跨海通道以全生命周期管理理念為指導，不僅關注當前的具體問題，更著眼于對整個項目功能和未來運維的長遠影響。在初步設計階段，項目團隊便引入了國內頂尖的施工組織咨詢團隊，以確保各專業之間的深入互動。黃茅海跨海通道建設圍繞“五個一流”的總體思路展開，即一流的管理、設計、施工、技術和團隊。通過一流的管理理念，提升項目管理效率，確保項目能夠在高質量和高標準下按時推進；通過一流的設計理念，確保項目不僅具有卓越的結構強度，還融入美學設計，形成獨特的建筑地標；一流的施工和技術則通過創新的施工方法和數字化管理平臺實現，確保施工精度和技術突破；一流團隊則通過發揚工匠精神，凝聚工程師和建設者的共同努力，致力于將黃茅海跨海通道打造成為國家級的品質工程示范項目。

3.3建設管理目標

項目根據交通運輸部品質工程創建要求，專門編制項目品質工程創建的總體方案，主要涉及工作目標、品質工程的主攻方向、創建思路、技術路徑、推進計劃和保障措施等。項目的總體建設目標為“質量耐久、安全可靠、經濟環保、社會認可，建世界一流跨海大橋、創平安百年品質工程”，體現項目的多維價值，如使用價值、經濟價值、生態價值和社會價值等。管理中心將品質工程建設目標進行分解（圖2），并對各項管理目標均提出更高的要求，以激發團隊的積極性和創造力。例如，在質量管理目標上，項目不僅追求滿足標準規范，還通過標準化設計和施工創新，確保工程質量的長久性和建設過程中毫米級別的精度。為了激發團隊的積極性和創新能力，項目團隊明確以國家級獎項作為建設目標的評定標準，將這些目標分解為各個階段的具體管理目標，以進一步提升團隊的創造力和執行力。

3.4管理組織體系

管理中心專門成立創優領導組，組織、協調、指導項目創優工作；由領導小組成員牽頭、相關項目職能部門負責人參與組建創優工作組，負責項目創優工作的具體落實；關鍵工作的各參建單位負責品質工程主攻方向的實施和建設，貫徹落實品質工程創建理念，共同完成項目品質工程建設目標，如設計單位遵循“以人為本、安全至上、生態環保、資源節約、全生命周期成本”理念，系統考慮設計，以實現工程項目的多重價值目標；另外，引入由咨詢單位、勘察監理單位、設計咨詢單位、監理單位和試驗監測單位組成的第三方督查，補充項目組織的智庫力量，為項目關鍵技術、重點部位質量安全監控等提供專業技術服務。組織內各部門之間通過數字管理平臺打破各自職能邊界，共享信息。黃茅海跨海通道項目品質工程組織架構圖如圖3所示。

3.5支撐保障體系

3.5.1制度保障

基于品質工程創建的總體方案，管理中心編制了品質工程創建的總體方案、實施方案、管理辦法等，為品質工程的建設管理提供明確依據。品質工程的建設制度框架圖如圖4所示。另外，管理中心特別設置“優質優價”獎金并編制其使用管理辦法，以激勵各建設單位進一步提升工程質量。重要標段的參建單位根據品質工程創建的總體方案編制品質工程創建實施方案，為品質工程建設提供具體的行動指南。參建單位推行規范化、標準化施工，如制定標準化工藝作業指導書清單，形成項目級工法標準，細化主要工藝工法操作細則等，一項項明確有力的制度為項目加速建設打下了堅實基礎。

3.5.2協同保障

黃茅海跨海通道打造了統一的項目協同管理平臺，各系統實名認證、統一賬號、單點登錄，提高了系統使用便利性。通過移動CA技術實現全平臺電子簽名，支持隨時隨地辦公審批和工程資料及時簽名，極大地提升了項目管理的時效性和便捷性。

建立辦公會、外部團隊周例會雙循環機制，設計單位在施工階段仍需參與實現設計施工聯動，協調各方的工作，保持項目整體進度的一致性。

項目基于工程BIM模型編制統一的工程編碼，涵蓋橋梁工程、交通工程、房建工程等多個專業，采用三維數字技術實現多專業協同設計，充分論證方案的可操作性，并制定詳細的總體施工組織設計方案，在標準化、工廠化、裝配化施工工藝的基礎上，顯著提升了施工效率，主橋樁基施工在僅196天內完成，提前近兩個月，體現了工程團隊的高效運作，被譽為“黃茅海速度”。

3.5.3技術保障

黃茅海跨海通道項目在技術保障方面采取了多項先進措施。項目廣泛應用了BIM技術進行全生命周期的設計、施工和管理，通過三維模型對項目的每個環節進行實時監控和動態調整，確保工程在復雜條件下保持高標準的施工精度與協調性。黃茅海跨海通道項目的標志性建筑之一是“小蠻腰”造型的獨柱異形索塔，其設計和施工對技術要求極高，為此，管理中心組建了曲面塔柱造型、混凝土品質升級和塔柱養護攻堅三個技術突擊隊，采用了先進的DOKA爬模技術以適應其獨特的纖腰造型設計。施工團隊利用了造型木設計的模板，并通過BIM模型將尺寸精確輸入數控雕刻機，實現了3D打印技術的應用。通過將這些數據輸入到數控機床，造型木能夠被自動切割至毫米級精度，從而精準控制每塊模板的形狀與尺寸，完美達到異型索塔的纖腰型設計要求。主塔建造展示圖如圖5所示。項目最終成功實現索塔纖腰形設計的外形要求，并獲得了業內的高度評價，封頂后的主塔已成為大灣區的地標之一。

4結語

在全球經濟快速發展和基礎設施需求日益增長的背景下，品質工程成為推動重大基礎設施項目高質量發展的關鍵機制。本文分析了重大基礎設施品質工程在實現過程中所面臨的挑戰，并結合復雜系統理論和協同管理理論，提出了重大基礎設施品質工程的實現機制。通過構建管理理念、管理目標、組織體系和支撐保障體系，結合黃茅海跨海通道項目的成功實踐，驗證了本文提出的理論框架和實踐方法的可行性和有效性，為行業內其他重大基礎設施品質工程創建提供了理論指導和實踐參考。

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收稿日期：2024-09-01

作者簡介：

何俊賢（2000—），男，研究方向：重大工程管理。

朱超（1982—），男，工程師，研究方向：大型跨海大橋。

歐陽鷺霞（通信作者）（1989—），女，博士，研究方向：重大工程管理。

郭英（1977—），女，副教授，研究方向：宏觀經濟管理。

李永奎（1979—），男，教授，研究方向：重大工程與復雜運營管理。

*基金項目：交通運輸行業重點科技項目（2020-MSI-004）；教育部人文社會科學研究規劃基金項目（23YJA790025）；江西省高校人文社會科學研究項目（GL21237）。