二、世界级跨海大桥岛隧墩施工建设中的技术创新管理内涵和主要做法

发布日期：2015-03-02来源：本站编辑：宋珍珍

[摘要]

　　中交一航局在港珠澳大桥岛隧墩工程实践中，以解决工程建设中的技术工艺难题、提升企业技术创新水平为指导思想，立足工程项目实际,整合企业内外部优势资源，着力构建产学研有效结合的开放的技术创新体系，打造适应项目特点的行业技术研发平台，大力开展技术创新活动，成功攻克了港珠澳大桥岛隧墩施工的关键技术工艺难题，研发和创造了一批具有行业领先水平和自主知识产权的跨海通道施工技术，提高了企业的创新能力，保证了项目履约，有效提高了公司在跨海通道施工方面的国际竞争力。主要做法如下：

　　(一)分析把握工程特征，高目标引领技术创新工作

　　1、分析把握工程项目特征

　　深刻理解工程特点和难点是实施技术创新的基础。港珠澳大桥工程是目前世界范围内同类型工程中综合难度和规模最大的，其设计思路是开放性的，技术难度也是世界级的，必须超越现有的工程技术和施工设备局限。如墩台预制工程施工：墩身承台一体预制在国内属于首创，所涉及的施工工艺均需提前研发，没有先例，120年耐久性要求、H/3000的墩台垂直度控制、严格的混凝土浇注龄期差控制等，都对施工提出严峻的挑战。

　　港珠澳大桥岛隧墩工程特点决定了其技术创新与传统项目的不同：一是设备与施工方案同时研发。港珠澳工程多项设计方案、施工方案和设备方案需要同时研究确定，例如钢圆筒与振动锤、先铺法与整平船、挤密砂桩复合地基与挤密砂桩船等。二是技术与设备二位一体。对施工来说，设备是技术的载体，技术开发要落实到装备研制。同设计单位联合开发新结构新技术，并按需研发新工艺和新型装备，这种模式是实施本项目必须具有的能力。

　　2、明确技术创新工作目标

　　一是全面完成中交一航局承担的由国家科技部立项的国家科技支撑计划课题“港珠澳大桥跨海集群工程建设关键技术研究与示范”中的两个子课题“外海厚软基桥隧转换人工岛设计与施工关键技术”和“跨海集群工程混凝土结构120年使用寿命保障关键技术”的研究任务，攻克世界级跨海大桥岛隧墩施工的技术工艺难关，促进行业技术水平和能力的提升。

　　二是围绕这两个子课题进行细分，制定并完成公司科技立项23项，研发一批具有自主知识产权的技术、工艺和设备，填补国内空白，推动大桥建设，落实工程目标，并为同类工程施工提供经验和借鉴。

　　三是通过实施技术创新管理，构建产学研有效结合的开放的技术创新体系，打造行业技术研发平台，不断提升企业的技术创新水平，提高企业核心竞争力;同时，培养一批具有国际一流水平的行业技术研发人才和技术管理人才，塑造一支具有创新能力的项目管理团队。

　　(二)突破传统组织架构，建立刚柔相济的技术创新体系

　　为实施港珠澳大桥岛隧墩工程，中交一航局突破传统组织架构，建立刚柔相济的技术创新体系(如下图)。新的组织体系既有三个功能明确的层次、明确规定的职责权利等“刚性”特征，又有“静态与动态相结合”、“外部集成合作组织优势”、“适应性的运行机制”等柔性特征，保证了各层次、各部门之间密切协作，形成统一整体，提高组织外部资源利用效率，为技术创新任务的完成打下坚实基础。

　　组织保障体系

　　1、静态与动态组织相结合

　　为实施港珠澳大桥岛隧墩工程，中交一航局在原有的公司、子公司和项目部三级科技管理静态组织基础上，重新调整科技委员会，构建了公司决策层直接参与科技决策的机制，组建了技术专家委员会，对技术创新管理进行监督和引领，使决策效率和执行力大大加强。同时为了推动技术创新管理的实施，构建以一航局技术专家委员会下设专家组为技术指导，以参建子公司技术管理部门、港珠澳大桥工程项目部为主体，外部高等院校和科研机构为支撑，业主、相关供应商协同参与的开放的、多维一体、“产学研”相结合的技术创新新型动态组织机构。在这个组织机构中，有决策层，有管理层、有执行层，有外脑，各个参与方集为一体，协同共进，发挥优势，奠定了技术创新的组织保障体系。

　　2、明确界定组织职责权利

　　在技术创新组织机构中，一航局技术专家委员会设立分管人工岛和桥墩预制技术研发的专家组，实行项目专家组组长负责制。专家组主要由公司及参建子公司总工程师、内部专家、各系统专业精湛技术人员组成，是技术创新实施的管理层，负责技术创新管理的策划、实施，提供技术指导和帮助，负责重大技术创新课题的设立、攻关及初步方案的确定。公司国家级技术中心、工程实验室、博士后科研工作站是科研开发与合作交流的协同创新平台，负责开展重点课题和产学研相结合课题研究，检验、鉴定技术创新课题实施效果。岛隧墩工程各项目部是具体的执行层，由项目总工程师负责，组建课题组，结合工程实际，针对上级确定的研发课题、重大课题的子课题和有关新技术、新工艺，开展具体的创新攻关活动，包括方案研讨、方案细化、组织试验、施工实践和持续改进等。此外，在项目部层面，依据施工内容，组建若干个技术创新TQC小组，负责专项攻关。同时，成立“青年创新工作室”，着重发挥广大青年员工在技术创新中的积极作用。

　　3、纵向搭建三个专业体系

　　中交一航局按照岛隧墩工程设备与施工方案同时研发、技术与设备二位一体的特点建立三个科技创新“专业体系”，即以公司技术中心为主体、所属各单位广泛参与的科技研发体系，重点负责基础理论研究和施工关键技术攻关;以工程项目为依托，以工程技术和岗位操作人员为主体的持续改进体系，重点围绕工程质量、施工工艺提高进行技术革新、工艺改进;以船机装备技术人员为主体的船机装备创新体系，重点按照施工方案围绕船机装备研发、改造、功效提高开展技术创新。

　　4、外部集成合作组织优势

　　积极发挥外部合作组织作用，推进协同合作和知识共享，通过签订合同、开会研讨等紧密型与松散型相结合的形式实现合作开发。一是加强与业主的沟通交流。业主对工程建设工期、质量、安全的要求，是实施技术创新管理的出发点。二是广泛引进高等院校、境内外研究机构和专业机构的力量，通过开展委托攻关、合作攻关、共同研讨等方式，积极发挥外脑作用。如，CB03标项目部与一航院、港研院联合开展桥墩混凝土质量控制和裂缝预防关键技术研究，委托武汉理工大学开展桥墩运输通航安全论证等。三是积极与国内外顶级材料、设备供应商合作，在引入先进设备和技术的同时，引导他们积极参与企业技术研发，通过长期供应关系的确立，使之向有利于企业技术创新的供给方式转变，提高供应商的创新能力。如，与国内拥有顶级模板加工制造技术的模板供应商涿州三博合作，进行桥墩模板的设计与制作。

　　5、建立适应性的运行机制

　　中交一航局根据工程项目特点，建立六个适应工程项目技术研发的运行机制：

　　课题攻关制。技术创新管理采取课题攻关制，涉及全局性和重大技术课题由一航局和参建子公司统一设立，并组建课题组开展攻关研究;支撑重大课题的子课题，及工程实施过程中的新技术、新工艺等相关课题，由工程项目部设立并组织实施。此外，各个技术创新小组和青年创新工作室可以结合施工节点，自主设立课题，自主攻关。

　　监督检查制。加强对项目实施的监督检查，增强专家在课题立项、评估和验收中的作用，落实对中间成果、送审结果的咨询审查和评审验收制度。对科研项目合同的执行情况实行监督检查，对重大科研项目依据科研项目合同规定实行监理制度。合同期不超过6个月的科研项目，实行双月检查制;合同期6个月以上的科研项目，实行季度检查制。

　　工艺研讨制：通过开展工艺研讨活动，集中组织各级技术创新课题的攻关活动。全局性和重大技术课题的研讨由一航局专家组组织实施。一般性或项目部层面的，由项目部总工程师组织开展;自主性课题由各技术创新小组或单项工程负责人自行组织。通过定期研讨，学习和研究新技术、新工艺，确立实施方案。

　　工艺试验制：组织新技术和新工艺的首次应用试验，验证方案的可行性，并发现问题，持续改进。一般是在方案确定以后，由公司国家实验室或工程项目部具体负责工艺试验的实施、数据采集、试验总结、上报，并在公司审核、提出意见后，对方案进行优化完善。

　　专家评审制：即邀请和组织专家对新技术、新工艺方案进行评审，检验合理性并提出优化建议。主要是对首次应用的技术和工艺进行评审，如首件预制施工方案、首件整体式桥墩运输、竖向干接缝匹配预制工艺等。通过专家评审，检验实施方案的可行性，提出优化建议，并进行改进，再应用到生产中去。

　　项目招标制：主要是针对大型新设备引进、材料供应商选择及重大技术难题的攻关，通过招标，引进技术创新能力强、资源优势突出的供应商，便于技术创新管理的开展。如在新设备购置上，通过招标，选择了国内实力一流的供应商进行意大利ORU搅拌站和施耐尔钢筋联动线的购置及技术改造工作。

　　(三)针对不同类型技术，采用差别化创新策略

　　在前期策划基础上，按照重点突破与全面推进相结合、自主创新与集成应用相结合、引进与消化吸收再创新相结合的原则，针对不同类型技术，采用不同创新策略：规范引入成熟技术、自主创新关键技术、集成创新配套技术、广泛开展工艺改进，保证又快又好地实现技术创新目标。

　　1、规范引入成熟技术

　　中交一航局注重发挥先进技术和设备对工程建设的先导作用，优先引入国内外同行先进成熟且价格合理的技术、工艺、材料和设备，并合理使用，开展消化吸收再创新。如，为满足高性能环氧钢筋加工，从意大利引进高精度的施耐尔钢筋加工联动线;为满足混凝土温控要求，引进意大利ORU拌和站和制冰制冷水系统，以及混凝土浇筑红外线测深仪、大体积混凝土温控技术、快速收支模板等成熟技术工艺，并进行合理优化和再创新，提高成熟技术的适用性和施工效率。

　　如引进挤密砂桩工艺。挤密砂桩工艺国内尚没有工程使用过，一切都需要从试验、掌握挤密砂桩专用船开始。在引进砂桩6号专用船后，项目部邀请日本专家进行工艺培训和操作指导，同时，通过进行试桩和典型施工的摸索尝试，对用砂量、回打深度等参数设置有了一定的掌握，并根据地质条件对参数进行了相应调整，逐步掌握了挤密砂桩工艺，并创下单日施打64根的最高纪录。

　　2、自主创新关键技术

　　对于岛隧墩施工的大部分关键新技术、新工艺和对提升企业技术创新水平、增强技术实力相关的技术，以及部分引入成本较高的技术，主要采取自主研发模式。如，通过对“大直径钢圆筒振动下沉工艺及设备的开发与应用”课题的研究，成功解决了港珠澳大桥工程东西人工岛的基础处理及主体结构施工中的难点，保证了工程顺利进行。此外，还组织进行了“海上钢圆筒施工定位技术研究”、“钢圆筒的电渗减阻技术”、“港珠澳大桥人工岛施工仿真分析”、“超大型跨海大桥桥墩预制施工技术”、“高性能环氧钢筋涂层保护成套技术”等课题研发，为工程顺利实施提供了有力的科研和技术支持。

　　如，快速成岛施工方案和“天下第一锤”设备方案的同时开发研究。针对港珠澳大桥岛隧工程关键技术，中交一航局成立专家组，在长期的工艺研究和实践基础上，多次召开专家研讨会，最终大直径钢圆筒成为“岛壁结构与基坑围护结构结合”的全面优化方案，然后组织多方论证会对方案进行论证、优化、改进，适时到现场指导推进，不定期进行检查督导，为项目研发提供指导和帮助。在组织大直径钢圆筒振动下沉工艺研究的同时，经过全面的理论测算，明确了振沉系统的性能要求，并向全球招标。通过对美国APE、荷兰ICE、美国ICE、上海振中等四家振沉设备生产供应商的方案进行多次专题审查和反复验证，最终选定了美国APE公司的产品APE600液压振动锤，并成功研制出了世界最大的八锤联动同步振动系统，成为快速成岛的核心装备。相比传统工艺，钢圆筒这一快速成岛工艺具有速度快、质量高、成本低的突出特点，这也得到了工程实践的证明。

　　3、集成创新配套技术

　　中交一航局在推进各项新工艺实施过程中，加大对单项技术的集成应用再创新，研发大量专项配套技术。重点是通过集成各专业化的技术、工艺，解决影响大型设备的专业技术组合难题，形成组合施工与管理技术。如，满足钢筋整体吊装对接工艺的钢筋绑扎平台整体平移装置、多功能钢筋绑扎平台、大型钢筋笼整体吊装系统等;满足细高混凝土构件平台辅助出运工艺的大型细高构件平移技术、构件运输可调整加固架等多项技术，以及超高混凝土浇筑振捣技术、混凝土通水冷却装置等多项配套技术。这些技术的研发和应用，对推动项目实施起到了关键作用。其中，多项配套技术获得专利，如“多功能绑扎平台”、“一种竖向钢筋绑扎用吊具”、“大型构件钢筋笼整体吊装系统”、“一种预应力钢筋波纹管施工定位系统”等均已获得实用新型专利。

　　4、广泛开展工艺改进

　　中交一航局建立完善的组织沟通机制和信息反馈机制，加强组织内部的上下沟通和横向学习交流，促进项目加强技术革新、工艺改进。公司专家组密切与工程项目部的联系，及时传递决策指令、传达方案信息，项目部在消化吸收上级方案信息的基础上，结合施工实际，进一步细化方案、组织工艺试验，并将收集到的数据和试验效果反馈给公司专家组，在这样的反复沟通、持续优化中确保技术方案的合理性，并持续改进，达到最优状态。如，针对超深排水板的打设，公司与项目部经过反复研讨最终选择液压式插板机，通过一个多月的反复试验、改进及与设计的反复沟通，改用“通板”，有效解决了问题，施工效率大大提高，穿沙打设超深排水板工艺得到成功改进。

　　(四)加强基于目标管理的过程控制，高效率推进技术创新实施

　　1、分解目标，动态管控

　　中交一航局把技术创新工作与工程项目建设全方位地结合，一是对工程技术研发项目实行可分解的目标管理，科学界定科研项目的总体目标，并将总目标分解为多级子目标，按照公司、子公司、项目部构建层次分明的技术研发项目目标管理体系，通过合同管理的形式进行目标控制，并促进科研项目承担单位进行“自我控制”的目标管理。二是结合工程节点加强过程控制，在工程项目建设过程中，充分调动各级管理和参研人员的积极性，对选题、立项、组织实施、验收(或鉴定)、应用和报奖全过程加强管控。

　　2、科学实行技术创新前期策划

　　中交一航局注重项目实施的前瞻性，进行科学的前期策划。工程开工前就多次组织技术专家对岛隧墩施工的技术创新管理进行科学策划，编制《项目策划书》，对项目实施的全过程和技术创新的任务进行精心安排，并在实施过程中不断调整优化，满足技术创新的需要。策划突出技术创新管理，对技术创新的组织、策略、体系、流程、保证及激励措施等进行全面规划，为技术创新管理的实施提供了指导。

　　3、完善技术研发流程

　　一航局致力于技术创新管理的规范化和标准化建设，努力提高技术创新管理的科学性和成功率，结合港珠澳大桥岛隧墩工程实际和技术创新组织机构体系，明确了技术研发管理流程(如下图)和研发实施工作流程。各个参与方按照管理流程，有序推进技术创新工作的实施;按照研发实施工作流程，结合工程实施节点，根据各自的职责和任务开展技术创新的攻关活动。

　　技术研发管理流程图

　　研发实施工作流程包括：课题研讨—确立方案—组织试验—首件实施—首件评审—持续改进。

　　课题研讨。依据工艺研讨制度，不同的课题由不同的参与方来组织研讨和攻关。

　　确立方案。通过研讨确立课题方案。对于重大课题的方案，首先公司专家组制定方向性方案，项目部结合施工要求和节点进度，对方案进行细化，并上报公司专家组进行审核，提出修改意见，项目部按照意见再进行改进优化后，上报公司专家组评审。

　　组织试验。课题方案最终确定后，由项目部组织进行工艺试验，收集施工数据、检验方案的可行性和合理性，并在操作中查找方案存在的问题。试验完成后，将试验效果材料上报专家组，专家组针对试验情况对方案进行再评估，最终决定是否实施。

　　首件实施。专家组将经试验验证的可行方案，下发项目部，项目部按照确定的方案，组织首件施工。在首件施工中，进一步发现方案在操作中存在的不足，结合施工过程收集可改进的建议。

　　首件评审。首件完成后，在具备条件的情况下。由专家组组织召开首件评审会或首件施工交流会，总结分析首件施工情况，针对存在不足制定改进措施，在对方案进行优化改进后，再应用到批量生产中。

　　持续改进。在批量生产中，不断结合施工实际和技术人员对方案的再认识及操作人员的施工经验，持续对方案进行改进，使之达到效率最高、质量最优、投入最小，促进工程建设顺利开展和企业效益提升。

　　4、统一编制技术管理标准

　　中交一航局认真实践港珠澳大桥“大型化、标准化、工厂化、装配化”的施工理念，大力推进标准化管理，以标杆管理发挥技术管理优势。组织编制了《项目管理标准化手册》以及《施工技术及工程质量管理标准》等，明确标准，严格流程，指导、规范施工技术和质量管理，推进施工工艺标准化、技术研发标准化、过程控制标准化，提高项目技术质量管控水平。

　　5、竭力营造技术创新氛围

　　一是大力培育创新文化，在全员中弘扬技术创新的理念，使开展技术创新成为全员的普遍价值观。二是通过开展新技术、新工艺、新知识的培训教育，开设职工书屋、东江夜话讲坛，组织技术创新和提升创新能力的专利讲座等，培养全员的创新能力和素质。三是积极鼓励技术创新，营造技术创新的良好氛围。引导全员敢于创新，乐于创新，“醉心”创新，激发创新意识，积极培育“不允许不创新，允许失败”的创新文化氛围。

　　(五)建立健全资源保障，大力推动技术创新开展

　　1、健全科研生产基地

　　中交一航局拥有国家级企业技术中心和港口水工建筑技术国家工程实验室，所属参建单位港研院成功跻身“国家高新技术企业”，拥有世界一流的岩土工程实验室、海岸工程水动力实验室以及博士后科研工作站，科技研发水平取得了国家和行业的充分认可;这些都为世界级跨海大桥岛隧墩工程施工技术创新管理提供了坚强保障。

　　此外，为满足超大型墩台预制施工和组织新技术、新工艺的实施，中交一航局在东莞建设了一座占地10万平方米的“大型化、工厂化、标准化、装配化”的专业预制场。预制场配套设施完善，建设标准高，所有设备设施均按照“国际领先，国内一流，行业最优”的原则进行配置。这些先进的设备和设施，为开展技术创新奠定了基础。

　　2、完善资金投入保障

　　在当前建筑施工企业成本日益紧张、港珠澳大桥工程资金缺口较大的情况下，中交一航局仍然持续加大技术创新投入力度，千方百计筹措资金，保证技术创新资金投入，仅一航局总部投入港珠澳的科研经费就达2760万元。同时，通过建立适应项目特点的科研经费管理制度，加强科研经费使用的监督和绩效评估，提高科研经费的使用效率和水平，严格保障项目科研资金做到专款专用，促进技术创新成果不断涌现。据统计，在桥墩预制工程中，在技术创新、工艺研发、新设备引进及科技开发费用等方面累计投入达3000万元以上，约占合同额度的8%，为实施技术创新提了有力的资金保障。

　　3、加强人力资源保障

　　一是集成内部人才优势。中交一航局技术专家组由多位具有多年施工经验的老专家组成，专家组成员全部为高级工程师或教授级高级工程师;在港珠澳大桥工程中标之初，一航局就认识到该工程创新性的特征，在项目部人员配置上充分考虑技术创新能力，在全公司范围内选拔，筛选出了参与过众多大型工程建设、在技术创新和科技开发方面取得突出成绩的青年干部，担任项目总工程师和副总工程师，选拔了具有扎实理论基础和创新能力的青年技术人员充实技术力量，并选聘具有多年施工经验的老专家在项目部任技术指导，为世界级跨海大桥岛隧墩施工技术创新管理的实施提供了优秀的人才保障。

　　二是引入“外脑”力量。在集全公司力量，整合所属港研院、设计院专业优势，积极发挥一航局专家、港研院、设计院专业技术人员作用的基础上，借助产学研平台，积极邀请同行业中的专家、大桥建设中各方面的专家，对岛隧墩施工中的技术创新管理进行指导和帮助，引进先进的思维和方法，并积极组织技术人员到外部科研单位、施工兄弟单位，学习交流，启发思路，不断提高技术创新的实效和质量。

　　(六)完善激励约束机制，不断增强技术创新动力

　　1、建立促进技术创新的激励政策

　　为推进技术创新管理的实施，中交一航局从上到下建立了完善的管理制度，包括：《科技研发项目管理办法》、《技术开发费管理暂行办法》、《科学技术委员会章程》、《专家委员会章程》、《科技创新成果管理办法》、《TQC活动管理办法》、《工程建设工法管理办法》、《专利管理办法》、《工艺研讨制度》、《工艺试验制度》及《科技进步奖评审奖励办法》等一批管理制度，通过制度，固化于制，用制度约束和激励技术创新活动的开展。

　　2、构建技术创新的考核评价体系

　　一是考核机制。技术创新管理的实施效果由一航局专家组进行考核评价。评价内容主要包括：方案的可行性、方案的成本性、施工的可操作性以及技术创新成果的推广应用等。考核主要依据各自职能和责任的发挥履行情况及技术创新管理制度。

　　二是奖惩机制，奖励是建立在考核的基础上。通过考核，对在技术创新中做出突出贡献和课题完成较好的人员和组织，进行物质奖励，并在奖金分配上给予倾斜，对职责和责任落实不到位或不作为的关键岗位人员进行经济处罚或岗位调整。此外，还采取目标激励、荣誉激励、政治激励及岗位晋升等手段，鼓励开展技术创新;定期召开鉴定会、评审会、表彰会进行表彰奖励，调动全体人员和各组织群体开展技术创新的积极性。

　　三是退出机制。在开展技术创新的过程中，严格加强过程管控和动态监督，及时掌握创新活动的推进进程，对存在问题、不易成功的创新活动和课题，随时叫停，避免技术创新的损失，提高创新活动的成功率。

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