【苏通大桥施工精讲】大型复杂工程综合集成管理——以苏通大桥设计施工为例

【苏通大桥施工精讲】大型复杂工程综合集成管理——以苏通大桥设计施工为例2汇报大纲一、苏通大桥工程建设管理概况二、大型复杂工程建设管理系统分析三、大型工程综合集成管理四、珠港澳大桥工程建设管理咨询与研究3苏通大桥是国家沿海高速公路跨越长江的重要通道海口沈阳苏通大桥渤海湾通道杭州湾大桥台湾海峡通道港-珠-澳连接线琼州海峡通道苏通大桥工程概况4苏通大桥位于长江入海口，连接苏州、南通两市上海市5北接线15.1km跨江大桥8146m苏通大桥工程由北接线、跨江大桥和南接线三部分组成。路线全长32.4公里,其中北接线长约15.1公里，跨江大桥长约8.2公里，南接线长约9.2公里。总投资78.9亿元。N通启高速沿江高速6跨江大桥布置图北引桥主桥辅桥南引桥3485m2088m923m1650m全长：8146米引桥：30米、50米跨径现浇预应力混凝土连续梁桥75米跨径预制悬拼连续梁桥辅桥：140＋268＋140三跨连续刚构桥7桥型：七跨双塔双索面钢箱梁斜拉桥主跨：1088米、全长2088米通航：5万吨集装箱货轮，4.8万吨驳船队主孔宽891米，高62米设计风速：49.4米/秒抗震标准：1000年/2500年重现期苏通大桥主桥82003年6月，苏通大桥工程开工苏通大桥工程建设过程92004年3月，完成施工平台搭设102004年7月，完成主塔墩钻孔灌注桩施工112005年5月完成大体积承台施工，攻克第一个世界之最——超大群桩基础12经过500多个日夜奋战，两座桥塔巍然耸立在大江之中132006年9月主桥完成300米高塔施工,创造了第二项世界纪录142007年1月，边跨合龙152007年5月，辅桥合龙，南北引桥全面贯通162007.06.18大桥合拢172008.06.30，世界第一大跨径斜拉桥苏通大桥正式通车18苏通大桥工程复杂特征：工程规模大参建单位多技术要求高施工难度大建设环境复杂苏通工程建设管理面临的挑战19技术跨越幅度大技术创新管理困难苏通大桥是世界桥梁技术发展的一次跨越多多罗大桥诺曼底大桥杨浦大桥苏通大桥20建设条件复杂对系统管理能力要求高21体制和建设队伍不成熟管理模式选择困难22多参建单位协调难度大23涉及范围广科学决策困难24社会期望高管理目标难以实现25苏通大桥工程是一个复杂系统各种资源的硬系统有序整合资源的工程组织和管理系统工程系统的多阶段演化工程系统与外部环境的交互26汇报大纲一、苏通大桥工程建设管理概况二、大型复杂工程建设管理系统分析三、大型工程综合集成管理四、珠港澳大桥工程建设管理咨询与研究27大型复杂工程系统管理能力28大型工程管理问题分类工程复杂程度低高环境复杂程度低高标准化、程序化管理问题一般系统性管理问题一般系统性管理问题复杂管理问题大型复杂工程管理的关键技术是：工程系统复杂性分析及工程复杂性管理的理论和方法。系统分析——工程认识29系统分析—工程复杂性认识开放环境多元主体要素关联资源约束技术创新大型工程是复杂系统需要处理复杂性的管理思维与方法.系统复杂性显性隐性大型工程管理复杂性30复杂性管理系统管理系统管理程序化专业化标准化程序化专业化标准化程序化专业化标准化大型工程管理的方法论体系系统分析——管理方法论体系31理论元素系统思维方法论理论体系需求应用系统科学综合集成方法论大型工程的系统复杂性大型工程的复杂性管理大型工程综合集成管理的体系工程管理实践及经验总结支撑32汇报大纲一、苏通大桥工程建设管理概况二、大型复杂工程建设管理系统分析三、大型复杂工程综合集成管理四、珠港澳大桥工程建设管理咨询与研究33综合集成管理基本原理复杂性原理综合集成管理基本原理迭代逼近原理统筹协调原理方法集成原理34综合集成管理职能综合控制序主体组织和平台复杂性决策•主体的选择和优化.•主体的协调和控制•复杂问题的转化•群决策•共识形成•综合评价•组织平台结构•组织的协调机制•组织的柔性转化•目标统筹•资源整合•关联控制•应急处置综合集成管理职能3536综合集成管理的关键技术•元技术•方法综合•功能技术诱导控制知识和信息的编码学习和进化定性定量人机结合系统分析和综合共识形成群体协同综合评价37关键技术苏通大桥定性定量相结合工程基础资料评价、工程方案的设计和实施、工程目标控制（进度、成本、质量、风险、招标）、组织的综合绩效评价、多元目标统筹…人机相结合，以人为主工程办公自动化系统、管理信息化平台、各类监测预警系统、VTS系统、CCTV系统、钢吊箱同步下放检测系统、温度监测系统、GPS定位系统…组织控制和自组织控制涉及到业主和各参建单位关系、涉及到工程建设管理的进度、质量、安全、风险控制等诸方面…综合评价工程建设条件评价、可性性分析、供应商评价、工程方案评价、过程控制评价…共识形成群决策、专家咨询与顾问会议…38复杂性决策工程目标的统一性与参与主体的多元性之间的矛盾主体自主博弈主体能力不足环境的开放性无先例可寻、工程目标为导向、突破技术阀值安全标准高技术复杂要素关联强主体和组织综合控制技术创新基于综合集成管理的大型工程的关键共性复杂问题管理工程文化多元和异质快速形成创新39基于综合集成管理的大型工程组织选择和优化管理主体构建有效的组织平台组织控制和自组织控制相结合的协调机制等组织管理组织问题面临多样化问题承担整合资源的任务组织的多层级主体的利益和运作冲突40综合集成管理组织平台序主体自主主体自治执行制度整合自学习协调管理控制协调与自组织组织能力涌现41苏通大桥建设管理模式•部省协调领导•专家组技术支持•公司筹资，营运•指挥部负责建设42交通部和江苏省成立领导小组，领导协调苏通大桥工程建设部省协调领导43交通部和江苏省聘请国内外专家组成技术顾问和技术专家组国内外专家技术支持44一套班子、两块牌子45苏通大桥综合集成管理主体、平台和组织46世界一流大桥：安全、优质、高效、创新安全控制质量控制进度控制投资控制控制层决策管理设计管理招标管理创新管理信息管理风险管理管理层组织建设制度建设文化建设基础层苏通大桥工程组织管理47基于综合集成管理的大型工程复杂性决策决策管理决策问题决策主体的柔性组合群决策定性定量相结合方法迭代和逼近决策目标多元、冲突决策主体能力不足决策路径非连续决策环境动态多变48柔性决策决策柔性决策主体群决策定性定量人机结合决策目标凝练决策平台建立•决策目标多元、演化•决策主体能力不足•决策方案重组•决策环境多变•决策目标柔性•决策主体能力有限•决策方案调整和优化决策49苏通大桥案例分析钢管桩平台方案到钢护筒方案的转化问题：2002年4月，中港二航局开工之初，8根直径1.4米的，重达12吨的钢管试桩全部被一场洪水冲垮。原有的方案没有充分考虑到复杂的水文和地质因素，因产生涡振而导致钢管桩疲劳断裂。50方案的设计与决策试桩（1）专家探讨（1）（定性）开展试验（建模，试验）专家探讨（2）（定性定量）试桩（2）专家讨论（定性）机器体系（GPS配RTK测量技术进行钢护筒精确定位）钢管桩施工方案钢护筒施工方案专家体系（水文，地质，结构，管理等专家）★中港二航（施工单位）苏通大桥指挥部（业主）同济大学，河海大学…（大学/科研机构）中交公路规划设计院…（设计联合体）业主建立决策平台群决策定性定量迭代和逼近51苏通大桥工程的技术创新管理技术创新管理方法技术创新管理问题企业作为创新主体以“政”为引导的“政、产、学、研”的创新平台采取开放式自主创新模式建立风险共担的利益协调机制需要突破技术阈值以“政”为引导的“政、产、学、研”的创新平台避免技术创新冗余以规避风险52创新管理53苏通大桥工程技术创新管理创新主体指挥部在苏通大桥创新体系建设中的定位，是引导者、服务者、培育者和责任者；充分信任国内龙头企业，坚持把企业推到集成主体的位置,对企业实施培育并帮助进行系统资源整合；创新平台采取设计/施工总承包模式建立以“官”为引导的“官、产、学、研”的创新平台创新路径开放式自主创新54苏通大桥主塔基础冲刷防护方案创新河床质主要由粉沙和灰色粉质亚粘土组成，抗冲性能差。300年一遇水文条件下局部冲刷规模有20～30m，并且很不均匀。如不能有效解决冲刷问题，不仅会给工程施工带来多方面的困难，而且严重影响了大桥工程质量及安全。问题的提出55问题的分析没有可移植的成套技术4参建单位缺乏独立解决的经验和能力51现场条件复杂2防护工程规模大11施工难度大3指挥部综合优势资源，集成国内外技术与智力56指挥部搭建平台整合资源指挥部整体组织和协调各单位相互合作各尽其责专家智力支持部省协调解决思路57方案的形成南京水利科学研究院COWI公司江苏省交通规划设计院施工单位测量单位顾问、专家技术专家组苏通大桥建设指挥部江苏省政府、交通部指挥部总体协调、制定规划南京水利科学研究院冲刷防护模型及试验江苏省交通设计院主塔基础方案的设计COWI国际咨询公司过程咨询中港二航局、路桥集团二局施工方领导小组和专家小组协调与技术咨询省部级领导：协调专家院士：技术咨询建立创新主体和平台58反馈数据方案设计方案概念方案基础数据开展试验（定量）方案的构思和概念设计（定性、定量）方案的形成南京水利科学院江苏省交通规划设计院Cowi公司专家群体方案形成的比对、逼近和收敛苏通大桥建设指挥部方案的详细设计（定性、定量）方案的研讨和审查（定性）创新过程59基于综合集成管理的大型工程综合控制综合控制方法综合控制问题通过综合集成直接整合或通过构建综合集成平台等方法实现资源整合，突破工程主体能力不足的瓶颈，实现基于转化和定向的对现场多主体间的运作协调、利益协调及自组织控制要素高度集成安全、风险、质量、进度等直接目标的紧密耦合正常意外事故60中心化层次化一致化机会行为利益行为责任行为确定性分配保障稳定性多样性行为环境控制辨识度观测度时效性完全性对称性协调与自组织控制非理性理性弱强不足充足分散集中转化定向61苏通大桥安全减灾管理安全事故事故前事故后安全防控体系应急预案体系教育培训体系全人员全过程安全组织体系生产责任体系全方位精细为本防范为上以人为本62正常意外事故理论63基于综合集成管理的工程文化建设周期相对较短多个异质文化主体需要创新管理方法工程问题建立“大工程观”尊重每个建设单位和劳动者尊重科学勇于跨越和超越组织和自组织的方式建立整体文化和亚文化64尊重劳动为民造福苏通大桥工程文化建设65足尺试验制首件认可制尊重科学勇于跨越66基于综合集成管理的大型工程综合审计全面综合审计全过程跟踪审计审查、预警等功能管理方法工程问题审计组织和平台设计审计流程设计数据的融合和处理67同步定性化阶段异步定量化阶段同步定性化阶段平台组织1平台组织2可拓展平台组织N专家群体决策环境审计客体环境审计假设审计规范数据库案例Case审计信息知识达成共识假设修正归纳研讨前期规划审计模型设计审计模型招投标决策审计模型投资决策审计模型环境效益决策审计模型其它决策审计模型审计战略目标Agent模型管理审计主体环境电子信息决策环境基于综合集成的大型复杂工程的审计模式审计共享环境审计系统资源审计行为:共同决策和相机决策综合方法多目标决策投票法Delphi法AHP群决策其它方法审计系统能力达成共识大型复杂工程审计模式68在理论上，项目管理、系统工程和综合集成管理是大型工程管理体系中的缺一不可，相互支撑的重要组成部分；在实践中，它们在工程建设的不同层次和阶段，发挥了各自不同，但都是十分重要、不可替代的作用。69汇报大纲一、苏通大桥工程建设管理概况二、大型复杂工程建设管理系统分析三、大型工程综合集成管理四、珠港澳大桥工程建设管理咨询与研究70珠港澳大桥概况71投资规模总投资为727亿元，其中口岸和连接线为355亿元，主体372亿元。融资方案工程融资方案：工程投资７２７亿元，三地政府为投资主体口岸和连接线：粤港澳三地政府各自承担建设和建成后的运营主