笔者充分运用各类项目进度管理理论和控制方法，研究探讨了采用皮带机出渣的 TBM 施工项目的进度管理问题。通过将关键链法进度管理理论应用到 TBM 施工管理中，优化施工工序，监控工序实施情况，提出控制措施，持续提升 TBM 掘进速度，进而顺利实现整个项目的进度目标。一、以施工方项目管理者的视角，将项目施工任务进行 WPS 工作分解，编制项目进度计划。通过数据统计，系统分析 QDM1 连续皮带出渣 TBM 项目进度现状，比对项目实际进度与计划进度，找出偏差并分析原因。同时对比分析不同出渣方式的进度差异，深入挖掘影响连续皮带机出渣 TBM 项目进度的各类因素，按照与项目的关联关系分总结归纳为客观、项目间、项目内部因素三类。
第 1 章 引言
1.1 研究背景及意义
1.1.1 研究背景
随着我国城市建设的迅速发展，城市规模不断扩大，人口密度持续增长，导致许多大城市出现一系列随之而来的问题，比如建筑空间狭小、城市绿化减少、交通拥堵加剧、环境污染突出等等。为了解决城市发展与土地资源有限之间的矛盾，促进城市可持续发展，合理开发利用地下空间是非常有效的途径，其中建设地下铁道是目前普遍使用的办法。青岛地铁自 1987 年开始筹建，1999 年市政府批准“四线一环”线网规划，2000 年完成第 1 座车站和 1.2 千米区间隧道试验段工程，2008 年地铁建设全面启动。2016 年 12 月开通运营的 3 号线，全线全部采用矿山法施工。2019 年 12 月开通运营的 2 号线，主要采用矿山法施工，增加机械法（TBM 工法、盾构法）施工试验段，对比施工速度，机械法的施工速度是矿山法的 5-8 倍，加大机械法的施工比例可使建设速度大幅提升。
与矿山法相比，机械法之一的 TBM 工法具有安全、高效、污染小、对周边居民生活影响较小等一系列优势，过去常用于铁路、水利等工程的长大山岭隧道，现已被逐步应用于硬岩地质城市的地铁施工，如重庆、青岛、深圳等。
我国 TBM 施工工法应用起步较晚，且多用于山岭隧道，在城市轨道交通领域仅少数几个城市在用，而 TBM 在城市地铁中的使用更是少之又少。青岛地铁 TBM施工工法在 2 号线试验段应用非常成功，因此，业主方决定在 1 号线施工中加大使用比例，共投入 10 台 TBM（包括 2 号线使用过的 4 台），总施工任务达 34 千米。但是，在传统的矿车加龙门吊出渣模式下，城市地铁工程 TBM 掘进平均月进尺在200 米左右，这一指标已无法满足青岛地铁项目区间掘进的日渐紧张工期需求，现场施工开始前就亟待切实可行的、能大幅提升 TBM 掘进效率的解决方案。
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1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
对项目进度管理的研究，最早由美国人 Gantt 在提出。他创造性地将项目进展过程中的各项活动按照先后顺序进行排序，并预估持续时间，绘制出第一份进度管理横道图。最初主要用于解决船舶制造过程中的进度延误问题，之后逐渐被应用于社会各个领域的项目管理中。甘特图具有简单明了、直观清晰的优点，直至今日，仍然被广泛应用于社会生产生活的各类中小型项目。但是，由于其无法体现各任务之间的关联性，在多任务相互影响的大型复杂项目中使用存在非常大的缺陷，还需要进一步优化提升[1]。
20 世纪 50 年代，美国的兰德和杜邦公司在使用甘特图进行项目管理过程中，发现其不能展现项目任务间的逻辑关系，渐渐无法满足生产组织的需求，率先提出关键路径技术 CPM(Critical Path Method)，找到了项目进度严重延误的症结所在，缩减了项目工期，大幅降低项目的运行成本。
1997 年，以色列的管理学博士 Goldratt 在其专著《关键链》一书中第一次提出的关键链项目管理理论 CCPM（Critical Chain Project Management），同时指出，在项目进度计划编制时应充分考虑资源约束因素，并给出具体的编制方法，即综合考虑项目实施过程中工序的先后逻辑关系和需要消耗的资源的约束关系，将持续时间的最长的工序组合定义为关键链工序。如此处理，可大大缩间项目总体工期，并且通过实例分析，证明在进度管理中关键链法比传统的关键路径法更加有效[2]。
1998 年，Newbold 将约束理论与关键链法应用结合在一起进行了分析研究，得出关键链理论是近代项目进度管理理论的创新突破，可以代表进度管理理论的未来的发展方向[3]。Radovilsky 在约束理论的应用中，进一步完善了缓冲区计算的步骤，从理论研究具体到了实例分析，解决了时间缓冲计算复杂、不易操作的问题[4]。
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第 2 章 地铁工程项目进度管理理论与方法
2.1 地铁工程项目进度计划目的和编制方法
2.1.1 进度计划的目的
地铁工程项目进度管理的首要任务就是编制施工进度计划，依照设计图纸将项目所属的施工任务全部罗列出来，按照施工逻辑关系进行排序，参考相同或相似项目施工实践，预计各项任务的持续时间，同时确定不同施工任务所需要用到的人员、材料、工机具等资源的配置情况，推算出整体项目的工期目标。一个完整的地铁工程项目进度计划，应该包括各任务的结构分解、各任务的工程量预估、各任务的持续时间预估、各任务的实施主体、不同时期的资源使用计划等，还应具备与各阶段施工任务匹配的质量控制措施、成本控制措施以及风险管控和应急管理措施等内容，需要覆盖自项目进场到竣工退场的施工全过程。
地铁工程是个非常复杂的超大型工程，通常以某号线工程不同合同标段不同工区划分为许多项目，不同项目的施工单位也各不相同。制定某线路工程整体进度计划体系的工作量十分巨大，因为各工区项目所属工作任务不同，所处施工环境不同，因此所要面对的问题和管理重点各不相同。将所有项目的进度计划科学合理的汇总到一起，形成线路工程计划体系必定需要逐步完善，不可能一蹴而就。所以各工区项目需依据各自不同的施工任务，编制多个深度不同、功能不同、周期不同的进度计划，包括施工进度计划、资源需求计划等，各工区项目的进度计划通过工作任务间的关联和制约，有机结合到一起，方可构建出线路工程的整体进度计划体系。其中，按施工任务不同可分为设计进度、土建施工进度、设备安装进度、调试进度等计划；深度不同的计划包括总进度、项目子系统进度和单项工程进度等；功能不同包括控制性进度规划、指导性进度规划和实施性进度计划等；周期不同包括多年、年、季、月、旬、周进度计划等。除此之外，在整合整体进度计划体系时，还应密切关注各工区项目内部的总体进度计划与其子任务计划之间的相互约束关系。如不同施工阶段的任务主体（设计、施工、设备安装）各自编制的进度计划之间的关联和调整；项目总进度与子任务进度之间的关联和调整；指导性、控制性、实施性进度计划之间的偏差的合理权衡等。
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2.2 地铁工程项目进度控制原理和方法
2.2.1 进度控制原理
地铁工程项目管理的实质内容主要包括：成本、质量以及进度三要素。三要素之间，即相互对立又相互关联，追求低成本，必然影响施工质量；追求高质量，往往需要加大投入，成本增加且进度降低；追求高进度，增加成本的同时质量还不易控制。在地铁项目施工过程中，对进度的控制应当建立在施工成本不超标、施工质量不超限的基础上，同时遵循以下四个原理：
一、系统原理
地铁工程是需要各参与方共同努力的大型系统性工程，因此编制地铁项目总体进度计划时，应系统性的考虑各子任务的进度计划。以总体进度计划为导向，采购、调拨施工所需物资，组织、调配各类专业技术人员、劳务人员开展项目实施，项目管理层和各职能部门管理人员按进度计划严格落实各个环节的工作。同时，建立施工进度检査、反馈机制，配备值班人员专职负责施工进度的检査、汇报，由主管部门整理各项实际施工进度的资料和数据，与计划进度进行对照分析，并及时上报项目管理层，对进展缓慢延误工期的施工任务采取措施予以及时调整。
二、动态控制原理
地铁工程项目进度控制并非一个静态过程，随着项目的持续开展，人、材、机、经、环等因素也在持续不断发生变化，因此进度控制必须是实时的、动态的。当与项目施工相关的人员安排、物料供应、外围环境等因素发生变化后，施工进度必定会产生偏差，而且往往是进度滞后甚至工期延误。此时就需要项目管理者及时查找原因，找出偏差所在的工作任务，采取相应措施弥补已延误的时间，必要时适当调整后续任务的进度计划，充分发挥项目管理者的组织协调作用，促使施工尽快恢复正常。
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第 3 章 QDM1 连续皮带机出渣 TBM 项目进度现状····································· 17
3.1 QDM1 连续皮带机出渣 TBM 项目概况··························· 17
3.1.1 工程概况······················17
3.1.2 TBM 施工原理概述················· 20
第 4 章 基于关键链法的连续皮带出渣 TBM 项目进度管理·····························33
4.1 基于关键链法的工序优化···························33
4.1.1 网络计划编制及关键工序确定····························· 34
4.1.2 资源制约分析及关键链确认··························35
第 5 章 结论与展望····················45
5.1 结论······················· 45
5.2 展望······················· 45
第 4 章 基于关键链法的连续皮带出渣 TBM 项目进度管理
4.1 基于关键链法的工序优化
利用关键链法对 TBM 掘进施工进行管理，首先要绘制 TBM 掘进施工网络图，然后通过梳理各工序的资源配置情况，找出制约施工进度的瓶颈工序，然后确定关键链工序，设置缓冲区计算出大小，最后在项目实施过程中监控各缓冲区的消耗情况判断项目进度计划的实际运行状况，适时采取措施进行调节，实现对 TBM 掘进施工进度的合理控制。
本项目剩余的施工任务集中在 3 个区间的隧道掘进，分解到日常生产组织中主要任务就是 TBM 的掘进，项目管理者所有的施工组织和管理活动均是围绕 TBM 掘进这一主线展开。项目所使用的两台 TBM，是在原有双护盾 TBM 的基础上经过升级改造，增加了与连续皮带机联结的卸渣台车，同时增配 1 台套豆砾石吹填设备和可存储两环管片的管片快速卸载器，可以更好的匹配连续皮带机出渣模式下快速掘进的需求。而且两台 TBM 的累计掘进长度约 5.5 千米，在其长达 20 千米的设计寿命里还处于青壮年，设备总体性能稳定可靠，完全可以满足现场施工需求。
根据设备配置以及现场施工工艺，TBM 掘进施工的工序如图 4.1 所示。
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第 5 章 结论与展望
5.1 结论
本论文结合 QDM1 地铁施工中 TBM 掘进项目的进度情况，详细分析各类进度影响因素，充分运用各类项目进度管理理论和控制方法，研究探讨了采用皮带机出渣的 TBM 施工项目的进度管理问题。通过将关键链法进度管理理论应用到 TBM 施工管理中，优化施工工序，监控工序实施情况，提出控制措施，持续提升 TBM 掘进速度，进而顺利实现整个项目的进度目标。
一、以施工方项目管理者的视角，将项目施工任务进行 WPS 工作分解，编制项目进度计划。通过数据统计，系统分析 QDM1 连续皮带出渣 TBM 项目进度现状，比对项目实际进度与计划进度，找出偏差并分析原因。同时对比分析不同出渣方式的进度差异，深入挖掘影响连续皮带机出渣 TBM 项目进度的各类因素，按照与项目的关联关系分总结归纳为客观、项目间、项目内部因素三类。
二、结合项目进度情况，选择使用关键链法对后续施工进度进行管理。针对该项目施工工期长但任务单一的特性，将项目进度管理的焦点集中到对 TBM 掘进工序的管理中。针对前期施工产生的工期延误时，评估后续施工中工期可压缩的任务，选择对剩余区间掘进施工工期进行压缩。对 TBM 掘进的施工工序的深入研究，运用关键链技术通过识别关键链，设置缓冲区，优化 TBM 掘进施工工序，压缩每环掘进时间提升 TBM 综合月掘进指标。使用工序优化后的进度指标调整进度计划，通过监控缓冲区消耗情况，监控后续施工进展情况，进一步查找现场施工管理问题，提出改进措施并逐步强化现场施工管理，逐步提升 TBM 掘进速度，保障项目工期目标如期实现。
参考文献（略）