摘要：地铁车站建设是地铁建设项目的重要组成部分，是一个复杂的地下系统工程，施工技术复杂，高污染、危险源多等问题十分严重。为了解决潜在的风险因素对地铁车站施工进度的制约，采用风险分析的方法将关键链技术的项目缓冲设置方法进行了改进，使其更适合于地铁车站施工进度控制的特点。以某地铁1 号线民航路站工程进度管理为背景，通过改进的关键链技术在该工程进度管理的应用，发现这种以工程制约因素为核心的关键链技术在地铁车站进度管理中的应用是合理可行的。
关键词：关键链技术；项目缓冲；地铁车站；施工进度；风险控制
随着我国大规模城市轨道项目的开展，地铁建设项目的工程进度已经成为阻碍城市轨道交通项目健康快速发展的重要因素。工程项目进度管理是项目管理的重要组成部分，特别是城市轨道交通建设项目所具有的建设周期长、建设规模庞大、涉及面广以及不确定性等特点，更加重了轨道交通项目按照计划进度实施的难度。因此，在城市轨道建设前期，充分考虑与应对项目在建设过程中的可能的进度制约因素，制订更加合理的项目进度计划，使得项目按照预期计划顺利进行，是城市轨道交通项目不可忽视的要素。城市轨道交通进度管理的核心是地铁车站的进度控制，因为地铁车站工程不仅具有地下工程本身环境的不确定性，而且地铁车站大多位于中心城区，周边高楼林立，地下交通流量大，地下市政管线复杂繁多，正是这些不确定性的因素给工程的进度管理带来了极大的难度。因此在地铁车站施工进度管理中如何充分考虑和解决潜在风险因素对进度的影响，使车站施工进度更加可控，是城市轨道交通项目管理值得研究的问题。梳理相关文献，针对城市轨道交通进度管理的研究主要集中在管理模式、管理制度、施工工艺和信息化技术应用等方面。本文以某地铁1 号线民航路站土建施工阶段项目管理为背景，探讨如何将关键链技术应用于车站施工进度控制，从而使地铁工程的施工进度管理更加科学合理、行之有效，同时也为类似的工程项目管理提供技术参考。
1 影响地铁车站施工进度的风险因素分析
城市轨道交通工程一般位于城市主城区、主干道，具有结构复杂、施工难度大、潜在风险多等地下工程的特点。同其他建设工程相比地铁车站施工具有以下不可控因素：（1）工期目标紧。城市轨道交通项目的社会影响很大，它不仅是一个城市的标志性工程，更是民生工程，被各届政府和市民广泛关注。一条地铁工期的线路建设和运营目标确定后都会对社会公布，可变性非常小，而地铁车站的施工进度直接关系到后续工程是否能够顺利完成，这就为车站工程的工期目标和计划的设置带来很大的压力和难度。（2）前期工作难度大。地铁车站往往布设于城市的主城区、主干道，涉及到大量的征地拆迁、绿化移植、管线改迁、公交改线、交通疏解等各种前期工作，需要协调解决的问题不计其数。（3）施工图交付慢。地铁工程由于工期紧，设计单位在中标后马上就要进行设计，设计准备时间不足。地铁项目质量和技术标准要求高，设计单位既要确保图纸质量又要保证不影响现场施工，往往会造成“三边”工程（边设计、边施工、边修改），这样容易引起大量的设计变更甚至造成工程返工。（4）汛期对工程进度影响大。地铁工程属于典型的地下结构工程，主要将防渗透、管涌、坍塌作为安全风险防控重点。特别是在汛期时，雨水大、地下水位高，这阶段的重点是组织防汛工作，所有的正常施工都会受到影响，当汛期较长时就会对进度造成较大的影响。
2 关键链技术及改进
2.1 关键链技术简介
关键链技术是一种新的基于约束理论的项目进度管理方法，它主要从3 个方面强调对项目进度进行管理：
（1）考虑各种制约因素。基于约束理论的关键链技术在进行项目进度管理时，要求项目管理者要用系统的思维方式，从项目全寿命周期的角度出发，充分辨识可能影响项目实施的风险制约因素，并对这些制约因素进行集中系统的管理，从而使工程项目进度更加合理可控。
（2）考虑各种资源因素。关键链技术与其他进度管理方法的一个重要不同就是关注资源配置的合理性、充分性对项目进度的影响。强调要以资源配置为中心进行项目调度和缓冲区设置。关键链技术提出在工序开始前设置资源缓冲以保证某项工序在开始前各项资源能够配置到位。
（3）考虑人的因素。传统项目进度管理方法考虑在工序时间估算时加入安全时间，虽然很多工序的安全时间考虑得很充裕，但是仍然会发生工序没有提前完成甚至延期的情况。组织行为学理论认为，虽然在工序估算时加入了安全时间，但大部分员工在前面任务不是很紧张时不会全力以赴地投入到工作中，等到任务完成时间快要临近时才会加班加点地工作。造成了任务的前半程工作效率低、后半程工作效率高的现象。而关键链技术按照各工序最晚开始时间进行计划编制，可以防止工序时间被过高地估算，从而提高人员的工作效率。在实际应用中，关键链技术方法一般按照以下5 个步骤循环进行，直到项目顺利完成（见图1）。
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2.2 考虑潜在风险因素的项目缓冲设置方法
项目缓冲的设置是关键链技术的核心思想，其目的是吸收项目的不确定因素。传统关键链方法起源于制造业，它将计划工期的一半看作安全时间，再将安全时间的一半作为项目缓冲。传统关键链方法采用了许多制造业产品生产管理的理念，它与工程建设特别是地铁工程建设管理的特点有很大的区别。对于地铁工程来说，如果按照传统关键链方法把安全时间的一半作为项目缓冲显然是武断的、不切实际的。虽然很多学者对缓冲区设置做了大量的研究工作，但大多是理论研究或者是针对不同的专业领域，鲜有针对地铁工程项目管理的特点进行研究。本文在前人研究的基础上，结合进度风险分析方法，考虑将各项工序的可缓冲时间与风险因素影响相结合来设置项目缓冲区，建立如下项目缓冲区计算模型：
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式中，i 是关键任务的某一道工序；bi 是i 工序的可缓冲时间；βi 是i 工序的工期位置权重；γ 是工期风险因素影响系数。上述方法优点是以合理工期作为工序工期可以防止工期被过多的估算或者是盲目的压缩；项目管理者可以深刻认识到潜在的风险对工期可能造成的影响；项目管理者对关键链进度计划实行日常的动态管理，根据工程的实际进展情况并结合项目缓冲区的消耗判断进度是否可控，从而决定是否对某道工序采取措施用以调整该道工序的工期或者抓紧解决风险因素以缓解对项目资源缓冲的消耗。
3 改进关键链技术在该地铁车站施工进度管理中的应用
3.1 工程背景
该地铁1 号线民航路站主体结构总长456m、宽20m。该站上方市政管线繁多，涉及雨污水、燃气、热力、高压电缆等各类管线，施工前必须改迁。施工单位最初所做的施工进度计划共794 天，该工期计划偏长，达不到地铁1 号线的总体工期要求。分析该进度计划发现，施工单位在制订计划时增加了许多安全时间，并且过多地考虑了在施工过程中节省各种成本，从而很大程度地延长了工期，并且未考虑管线迁改作为制约因素的影响。
3.2 用关键链方法对原进度计划进行优化
由于原工期计划偏长，达不到地铁1 号线总体工期要求，必须进行优化。结合关键链技术的思想，从以下几方面对原进度计划做出优化：
（1）将管线改迁作为制约因素列入关键任务。分析施工单位的工期计划，发现前期准备工作不是工程的制约因素，该阶段当务之急是管线改迁，因此把管线改迁作为制约因素放入关键任务中，把前期准备工作放入非关键任务。
（2）减少土方开挖时间。经过分析土方开挖考虑了过多的安全时间，因此将第1 层和第4 层土方开挖缩减为10 天。
（3）增加施工队伍。施工单位在主体结构施工时，安排的是一个施工班组，采用流水作业，使得这一个施工班组成为了当前制约进度的人力资源约束，造成主体结构施工工期过长。要求施工单位再增加一个施工班组，从南、北端头同时向中间施工。经过优化后的民航路站总工期为607 天，如图2 所示。较原计划缩短了187 天，与地铁1 号线的总体工期要求一致。
3.3 计算形成关键链进度计划
3.3.1 计算项目缓冲时间（PB）
（1）识别出关键线路上的工序。根据图2 可以直观地识别出各关键线路上的工序，并计算出关键线路上的工序参数，如表1 所示。
（2）计算项目缓冲。通过综合分析，影响民航路站施工进度的风险因素有：征迁工作、施工图交付速度、汛期和春节放假等。
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3.3.2 形成关键链进度计划图
以图2 为基础，在关键线路尾部设置项目缓冲PB，同时在非关键线路到关键线路的接入处设置输入缓冲FB，形成了民航路站的关键链进度计划图。图中虚状的方框分别代表项目缓冲和输入缓冲，其作为工序设置在关键链进度计划图中，但并不代表实际意义的任务，整个工期计划调整到663 天，其中项目缓冲为56 天。
3.4 对关键链进度计划实施动态管理
对关键链进度计划实施日常动态管理，在实施过程中，一旦发现进度偏离计划，则及时采取措施进行调整，确保总的进度满足计划。同时在具体执行关键链进度计划时随时关注潜在的风险制约因素对工期可能造成的影响，当工期受到制约因素影响时，对关键链进度计划进行动态调整，若风险制约因素发生改变，则及时对项目缓冲进行动态的更新，同时关注非关键任务上的输入缓冲消耗情况，防止其影响关键任务。实际施工中民航路站主体结构比计划提前7 天完成，附属结构受征地拆迁的影响比原计划滞后12天，但是已经在施工过程中对关键链进度计划进行了动态调整，计划工期与实际工期基本一致。说明将改进的关键链技术应用于地铁车站施工进度管理是合理的。
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4 结语
进度计划管理技术的推广应用通常是通过软件实现的，目前我国学者对关键链技术的研究基本停留在高校和科研机构，很少有开发成软件应用于工程领域，更没有针对城市轨道交通工程的应用。针对地铁车站施工进度管理的特点，采用以风险因素为核心的改进关键链技术进行工程进度管理，可以引起项目管理者对潜在风险因素的高度重视，同时项目管理者在日常的进度管理中可以根据工程的实际进展情况并结合项目缓冲区的消耗判断工程进度是否可控，决定是否采取措施调整工期计划或是解决制约因素，从而对关键链进度计划实行动态管理。在后续的研究中考虑将关键链技术与城市轨道交通工程进度管理相结合进行软件开发，希望使关键链技术能够更广泛地应用于工程建设领域。
参考文献：
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[3]廖志军，张金荣，黄 迅．杭州地铁工程进度计划管理[J]．现代城市轨道交通，2013（6）：78-81．
论文作者:杜维
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/13
标签：关键论文; 进度论文; 工期论文; 项目论文; 地铁论文; 计划论文; 工序论文; 《防护工程》2018年第27期论文;