基于WBS的高速公路项目全景式管理体系研究与应用——以G4216线屏山新市至金阳段高速公路项目为例*

李涛 何成 唐浩

(1.四川高速公路建设开发集团有限公司，四川 成都 610041；2.四川沿江宜金高速公路有限公司，四川 成都 610041)

0 引言

随着高速公路建设行业持续快速发展，高速公路项目管理面临新的机遇与挑战[1]。当前，传统的工程管理模式已不能满足高速公路项目管理需求，主要体现在项目管理的协同性、信息性、集成性等方面[2-3]。为了实现高速公路由快速增长转向高质量发展，急需构建一套与之相协调的项目管理体系。

工作分解结构(Work Breakdown Structure，WBS)以控制论、信息论、系统论为理论基础，通过不断简化项目管理的复杂性和多层次性，规范项目管理的内容和机制，实现项目管理的高效化、规范化、标准化，在建设工程领域得到广泛应用[4-13]。

鉴于此，结合高速公路项目特点，引入WBS管理工具，统一项目管理颗粒度(工序级)，规范高速公路项目全生命周期各阶段数据接口标准，构建数据通道，实现互联互通。在此基础上，从目标管理、组织管理、过程管理三个维度出发，构建全景式管理体系[14-17]，即全要素、全方位、全过程的工程项目管理体系。以高速公路项目全生命周期信息流为导向，研究高速公路项目全景式管理体系运行机制，借助四川高速公路建设管理平台，结合G4216线屏山新市至金阳段高速公路项目管理实践，以工序管理为着力点，以合同计量为关键节点，实现高速公路项目全景式管理的标准化、精细化、信息化、高效化。

1 WBS工作分解结构

首先，基于WBS矩阵[7-8,18]，结合高速公路项目特点，构建高速公路项目WBS矩阵结构体系，如图1所示；其次，为兼容BIM模型中的EBS划分体系及工程量清单中的支付子目体系，统一项目管理颗粒度至工序级[10-12]，绘制WBS、EBS、工程量清单三者关系图，如图2所示；最后，参考《公路工程质量检验评定标准》(JTG F 80/1—2017)[19]，按照单项工程、单位工程、分部工程、分项工程和工序进行WBS层级分解，将安全、环保、进度、成本、质量等目标过程数据整合至WBS标准模板，从而解决数据孤岛问题，实现数据互联互通。高速公路项目WBS载体树如图3所示。

图1 高速公路项目WBS矩阵结构体系

图2 WBS、EBS、工程量清单三者关系图

图3 高速公路项目WBS载体树

2 全景式管理体系构建

基于高速公路项目WBS数据通道，从目标管理、组织管理、过程管理三个维度构建全景式管理体系，即全要素、全方位、全过程的工程项目管理体系。高速公路项目全景式管理体系三维架构如图4所示。

图4 高速公路项目全景式管理体系三维架构

2.1 目标维度——全要素管理

高速公路项目管理包括安全、环保、质量、进度、成本等目标管理。使用WBS工具将系统目标逐级细化至详细明确、可实施、可控制的具体实施活动目标，即工序活动目标，明确各道工序工作量以及所需的人、机、料等资源，管控标准要求等。例如，隧道洞口段因埋深浅、围岩差，进洞施工安全风险高，通过编制专项施工方案，明确风险点及对应的管控措施，细化至具体工序；明确洞口段地表注浆加固、洞口段大管棚施工工序参数、工作量及风险预警标准等。通过工序的标准化、流程化，实现工序的全要素管理，逐级向上归集实现整体目标。基于工序的高速公路项目全要素管理流程如图5所示。

图5 基于工序的高速公路项目全要素管理流程

2.2 组织维度——全方位管理

参与高速公路项目建设与运营的单位众多，包括主管单位、建设单位、勘察设计单位、施工单位、监理单位、第三方检测单位、运营单位等。利用WBS结构树逐级分工，实现各参与主体的权限划分和绑定，建立高速公路项目组织权责矩阵图，如图6所示。

图6 高速公路项目组织权责矩阵图

2.3 过程维度——全过程管理

高速公路项目全生命周期可划分为规划阶段、勘察设计阶段、施工阶段和运营维护阶段。通过不同阶段的提前介入及信息流转，能够提高高速公路项目管理的协同性，实现高速公路项目全生命周期的一体化管理。基于WBS的高速公路工程项目全过程管理如图7所示。

图7 基于WBS的高速公路工程项目全过程管理

3 全景式管理体系运行机制

以高速公路项目全生命周期信息流为导向，借助四川高速公路建设管理平台，基于目标管理、组织管理、过程管理三个维度，形成目标管理、组织管理、过程管理相互制约和集成的循环运作流程。为保证高速公路项目全景式管理体系的有效运行，以工序管理为着力点，以合同计量为关键节点，实现高速公路工程项目全景式管理的标准化、精细化、信息化、高效化。高速公路项目全景式管理体系运行流程如图8所示。

图8 高速公路项目全景式管理体系运行流程

3.1 工序标准化管理

根据高速公路项目工序施工过程特点，优化和固化工序施工流程，在满足安全、质量要求的前提下，梳理和统计各道工序施工工时、资源消耗、成本等数据，形成标准工序，实现精细化管理。同时，累计关键线路上各道工序施工工时，自动计算施工进度；累计所有工序施工成本，自动计算施工成本；按质量评定要求归集各道工序质检数据，自动评估施工质量；累计各道工序施工过程巡检资料，自动评估施工安全状态，从而实现高速公路工程项目目标管理的过程控制。

3.2 合同计量动态管理

根据工序完成情况预估分项工程完成情况，仅当分项工程的所有工序完成施工且质检评定资料完善(质量合格)时，才允许该分项工程进行工程量计量。四川高速公路建设管理平台可自动归集可计量的工程量和金额，生成中期支付证书，并自动流转审核审批，保障工程计量的时效性，形成一种以合同计量为关键节点[13]、卡控计量标准(工序达标才能计量)的新方式，推动四川高速公路建设管理平台信息完善及管理工作的有序开展。

4 案例分析

4.1 项目概况

G4216线屏山新市至金阳段高速公路(以下简称“沿江高速公路”)是《国家公路网规划(2013—2030年)》中G4216线成都至丽江高速公路的重要组成部分，是《四川省高速公路网规划(2014—2030年)》中“宜宾—雷波—金阳—宁南—攀枝花”高速公路的重要路段，也是国家“一带一路”倡议、“长江经济带”发展战略的重大支撑项目。

沿江高速公路主线全长约165.86km，支线长约8.76km，采用双向四车道高速公路技术标准，设计速度为80km/h，建设工期为5年。全线桥隧比为92%，隧道比为70%，是目前我国高速公路单体投资规模最大的项目。

沿江高速公路全线桥梁71座，总长约38.4km。其中，特大桥20座，总长约23.4km。全线隧道41座，总长约122.2km。其中，特长隧道16座，总长约87.2km。瓦斯隧道14座，其中，瓦斯突出隧道1座，高瓦斯隧道1座，是四川省内在建高速公路项目中瓦斯隧道最多的项目。

沿江高速公路项目建设规模巨大，具有地形/地质极其复杂、生态环境极其脆弱、施工条件极其艰巨、建设环境极其困难、运营安全保障极其困难等特点，是目前四川省内高速公路建设难度最大的项目之一。基于此，通过四川高速公路建设管理平台进行全景式管理探索，旨在提升项目安全、质量、工期、成本、环境等方面管理水平。

4.2 项目WBS初始化

基于WBS标准模板，通过四川高速公路建设管理平台对沿江高速公路项目进行WBS初始化，并与沿江高速公路项目BIM模型中的EBS进行映射，打通底层数据通道。沿江高速公路项目WBS初始化界面示意图如图9所示。

4.3 项目标准化管理

基于工序标准化管理，通过四川高速公路建设管理平台快速记录与评定工序，同时自动抓取底层数据，进行进度、安全、质量、成本等数据统计。沿江高速公路项目工序检查界面示意图如图10所示。沿江高速公路项目施工进度与计量进度界面示意图如图11所示。

4.4 项目管理成效

(1)在组织管理方面，利用四川高速公路建设管理平台，实现沿江高速公路项目设计、施工的协同作业。借助BIM在线轻量化、可视化功能，大幅提高了沟通效率。借助四川高速公路建设管理平台数据的互联互通，大幅提高了各参与主体协调管理能力。

(2)在安全环保方面，管理效率得到提高，隐患治理及时，实现事前与事中控制。目前，沿江高速公路项目未发生1例安全环保事件。

(3)在质量管理方面，借助四川高速公路建设管理平台，通过分项工程所有工序质量达标后才能计量工程量的动态管理方式，实现质量闭环管理。目前，沿江高速公路项目未发生1例质量事件。

(4)在进度管理方面，借助四川高速公路建设管理平台，快速锁定项目进度滞后工点，进行进度纠偏，实现沿江高速公路项目整体推进有序，工期基本可控。

图9 沿江高速公路项目WBS初始化界面示意图

图10 沿江高速公路项目工序检查界面示意图

图11 沿江高速公路项目施工进度与计量进度界面示意图

(5)在成本管理方面，实现设计变更线上办理，设计变更与BIM模型互联互通，变更前后对比追踪。同时，实现线上计量标准化，自动生成计量支付报表，解决了超计、漏计、重复计量等问题。

5 结语

(1)以WBS标准模板为载体，统一项目管理颗粒度(工序级)，规范高速公路工程项目全生命周期各阶段数据接口标准，构建高速公路项目全生命期数据通道，实现数据的互联互通。

(2)基于高速公路项目WBS数据通道，从目标管理、组织管理、过程管理三个维度构建全景式管理体系，即全要素、全方位、全过程的高速公路项目管理体系。

(3)以高速公路工程项目全生命周期信息流为导向，分析高速公路项目全景式管理运行机制，借助四川高速公路建设管理平台，结合G4216线屏山新市至金阳段高速公路项目实践，以工序管理为着力点，以合同计量为关键节点，实现高速公路项目全景式管理的标准化、精细化、信息化、高效化。

(4)以高速公路项目WBS标准为基础，实现高速公路项目管理数字化转型。今后，应进一步深化大数据挖掘与智能分析研究，充分发挥数据管理的实用价值。