現代品質工程的理解與實踐

魯華英

（港珠澳大橋管理局，廣東 珠海 519060）

1 品質的理解

品質，簡單來說就是“品位+質量”的融合[1]。品質工程涵蓋的范疇包括：項目規劃、設計、建設到運營管理全壽命周期。以往工程建設著重的是“實體及外觀質量”，并設置很多工程標準來核準、評價。但是對前期規劃、設計的質量及“品位”這一軟性要求關注很少。其實，規劃與初步設計是項目龍頭，前期工作的質量決定了項目90%的品位、功能和服務質量。品質的關鍵在于品位，對工程項目而言，取決于前期對項目的定位與設計，而定位具體體現在項目建設目標的確定。

高品質工程項目需要項目高端定位與設計、建造過程中的高標準實施，實現了期望或超預期的功能與高水平的外觀質量。總體而言，就是要從管理思想、設計理念、施工技術、現場管理及工程質量等方面均達到行業領先，成為工程典范。

2 港珠澳大橋品質之路

2.1 項目定位

港珠澳大橋是連接國際化大都市之間的交通基礎設施，其環境、地理位置與關注度，客觀的決定了該項目并非一個簡單的、普通的、常規的高速公路工程項目。作為“一國兩制”體系下三地合建的項目，必須在各方面體現其優越性，融合與協調、“就高不就低”的原則貫穿于項目各方因素的考慮與衡量。

港珠澳大橋的建設領導團隊在建設前期就確定了“建設世界級的跨海通道”的目標[2]。而實現“世界級”這一目標，必然需要一支“立足本地而又有國際視野”的建設管理團隊，一套基于內地建設水平又能融合國際做法的技術標準，在借鑒全球范圍先進技術的同時升級本土材料與設備，既依靠有實力、豐富經驗的國企建設大軍也要能融匯國際工程力量來共同建造大橋。

品質的構成要素需要從大質量的概念去理解。港珠澳大橋要實現“世界級”的品質，就是需要從質量的5大因素“人、機、料、法、環”逐一去提升。

1）世界級的人才：港珠澳大橋作為一國兩制下三地合作、共建共管的開創性工程，工程規模大、界面復雜。為充分吸收和借鑒國內外類似項目的經驗、整合全球資源，港珠澳大橋的業主單位——港珠澳大橋管理局通過采用中外合作聯合模式引入國內外最專業、最有經驗的單位參與本項目建設，確保工程的順利實施。大橋的初步設計引入了丹麥科威國際咨詢公司COWI；在施工圖設計階段，沉管隧道設計、橋梁鋼箱梁設計有英國奧雅納工程顧問ARUP的參與、橋梁工程施工圖設計也引入了日本株式會社長大CHODAI、英國合樂集團公司HALCROW等；在橋面鋪裝施工階段，引入香港安達臣瀝青公司ANDERSON ASPHALT和瑞士埃施利曼瀝青工程公司AESCHLIMANN AG。在業主管理方面，設計及施工咨詢聯合引入荷蘭隧道工程咨詢公司TEC、美國林同焱國際集團T.Y.LIN。在施工質量管理過程中聘請英國工程顧問公司莫特麥克唐納MOTT MACDONALD作為項目全過程的質量管理顧問。這些國際同行的參與助推了整體項目管理水平的提升[3]。同時更讓港珠澳大橋的影響波及海外，獲得了國際工程界的高度關注、贊賞和普遍好評。

2）世界級的設備：港珠澳大橋的參建單位，依托項目的寬廣平臺，研發了一大批具有我國自主產權的新材料與新裝備。建設期間，先后研發了世界最大、國內第一的用于外海隧道深水基礎施工的核心裝備——深水碎石整平船，可在40 m水深條件下作業并達到整平精度±35 mm；研制了深水無人沉放對接系統[4]、80 m深度擠密砂樁、4 000 t超大型龍門吊、4 000 t及3 200 t大型浮吊等先進裝備系統，并且這些設備全部實現國產化制造。此外通過中外單位合作與采購，在人工島工程中成功研發海中八錘聯動大型振沉系統，構件預制方面引入了德國公司PERI模板及日本制造的小型構件模板系統，在鋼箱梁制造方面打造了全智能化鋼箱梁板單元生產線，在橋梁施工方面全套引入歐洲制造的鋼筋自動加工、彎曲機，在橋面鋪裝方面，不僅引入車載拋丸機、瀝青拌和站等一系列原裝設備，還自行研發全自動防水層噴涂裝置，通過整合國內外先進機械，首次創建全球領先的路面集料加工廠。這些先進的機械設備開發、優化及自動化程度的提升，對提高效率與品質起到了關鍵性的保障措施，也極大保證了大橋工程的順利推進，推動了傳統交通運輸行業的轉型升級，實現了中國高端裝備制造跨越式發展，也為實現中國從“制造大國”到“制造強國”的轉變邁出堅實的一步。

3）世界級的材料：港珠澳大橋的技術標準因遵循了“就高不就低”的原則，出現了一系列本項目特殊的技術要求，使部分原材料或構件一時無法實現國內自產。為確保質量進行了全球采購。在橋面鋪裝工程中，從英國原裝進口MMA防水粘結層材料。在沉管隧道方面，供應廠家與日本、歐洲企業合作，研發生產高性能止水帶等多種材料。在橋梁工程方面，自主研發了用于深水區預制墩身連接的直徑75 mm預應力粗鋼棒、用于橋梁減隔震的高阻尼橡膠支座以及用于預制墩臺的高性能環氧樹脂涂層鋼筋及不銹鋼鋼筋等新型材料。大橋120 a的設計使用壽命[5]以及高要求的技術標準，極大地促進了工程材料產業的技術開發與創新，也使各行業得到了提高。

4）世界級的方法和技術：作為世界上最長的跨海通道，港珠澳大橋本身就是一座技術創新、突破傳統、承上啟下的中國橋梁建設歷程的里程碑之作，必然面臨眾多技術難題及國內外無經驗可借鑒的建造技術。需求引導設計，科研先行、自主創新是唯一可遵循的、解決辦法。對于一些重大的技術空白，集思廣益，匯集全國乃至全球的工程技術人才和交通運輸行業的資深專家組成項目專家委員會，共同為港珠澳大橋的技術攻關出謀劃策。此外，針對行業技術瓶頸問題，依托國家科技支撐計劃、部級/省級科技創新激勵機制以及管理局資助的科研項目，有針對性進行產品設計、材料性能攻關，提升產業競爭力。在一系列的科研、設計與施工緊密結合、相互促進的作用下，最終實現了海中橋梁“大型化、標準化、工廠化、裝配化”的現代工程建設創舉[6]。

5）世界級的環境：港珠澳大橋不僅處于華南珠江三角洲的核心地區，連接香港、澳門和珠海，更重要的是將珠江三角洲東西岸城市都連接了起來。無論是從經濟體量還是人口密度，這一城市群的連接與交通暢通，促成了當地區域向國際一流灣區、世界級城市群躍進，“粵港澳大灣區”形勢凸顯。在這種環境下，大橋的建設引發國內外社會各界的關注，這不僅使建筑本身的技術邁向“世界級”，溝通、管理等機制也靠向“世界級”。為此，港珠澳大橋建設期間，在實施一系列的技術、管理、協調與溝通機制創新的同時，不忘實時與社會大眾互動、互通。通過與媒體接觸、接受外界與民間組織的參觀，相互交換信息，增強政府投資項目的透明度，增加公眾了解度與參與度，也增強了民族自豪感和時代優越感。

2.2 品質策略

品質工程在建設與實施過程中，不能僅停留在目標或思想層面。與項目管理一樣，品質工程在項目定位后需要逐步通過項目策劃與策略，結合工程實體設計、方案實施滲入到項目建設的每個環節和工程的每個細節。港珠澳大橋的品質工程策略就是圍繞“四化、三集中、兩準入及首件制”逐步推展進行。

1）四化：港珠澳大橋是一座海中通道，其主體工程的橋梁、人工島與隧道全部在海洋環境里，陸地建造技術難以適應。鑒于環境保護、安全風險、海上通航以及工期緊張的重重壓力下，需要采用可行、可靠的方案來快速、安全、環保及高質量建成項目。在多重限制條件下，“四化”理念在初步設計階段被大膽而鮮明提出——整個項目全程貫徹大型化、標準化、工廠化、裝配化。這個“四化”理念的含義就是：將海上通道項目分解為大型化的構件，這個構件盡可能設計成標準、通用規格，然后在陸地工廠內進行流水線的批量生產，再利用大型設備進行海上運輸、安裝，整個工程就像“搭積木”一樣組裝而成。這個理念對整個設計、施工都起到了決定性的影響與引導作用。其本質就是依托國家改革開放前30 a所累積的“工業化”成果，將先進的科學研究和強大制造實力融合并轉化為工程界的應用[7]?！八幕崩砟钤陧椖砍醪皆O計、施工設計以及施工措施得到一貫執行是港珠澳大橋品質工程得以實現的基石。

2）三集中：“三集中”是施工過程的一種管理措施，也是提升現場管理的方法和途徑，其含義就是實現混凝土/混合料、鋼筋/鋼板、構件的集中生產?！叭小崩砟畹穆鋵嵕褪前逊稚⒌陌氤善肥┕龅匕戳魉€作業集中管理，再配置現代化設備，實現“工廠化”。港珠澳大橋在建設期先后建立了19座混凝土/混和料攪拌站（廠）、3個鋼箱梁拼裝廠、3個大型墩身承臺預制廠，1個世界最大的隧道管節預制廠、多個小構件預制廠以及1個世界首創的精細化瀝青集料加工廠。這些工廠化的管理模式不僅根本性杜絕了多點分散、管理分離、施工環境臟亂差的現象，而且實現了集中生產，使工程材料、半成品與工程構件全過程集約完成，不僅減少臨時用地、勞動消耗、材料消耗和勞力人員配置，生產環境和文明施工程度也大為改善，還促進了機械化、自動化生產，提高了生產效率與質量，充分體現了現代工程管理方法與面貌，也是品質策略中最能直觀反映經濟效益與管理效果的措施。

3）兩準入：“兩準入”是指混凝土認證準入及材料供應審查準入。這是港珠澳大橋項目管理的特色制度，也是融合“粵、港、澳”三地對工程項目管理的不同模式的措施。港珠澳大橋的混凝土用量超過230萬m3，其質量控制無疑是大橋品質管理的重要環節。港珠澳大橋的混凝土攪拌站是按照工廠化流程管理，其產品也應該按照工業化產品進行標準認證以增強質量控制力度和公信度。因此港珠澳大橋在建設期依照專用技術標準，借鑒香港地區對商品混凝土的認證制度，委托澳門地區的認證機構，定期（每3個月）對向港珠澳大橋供應混凝土的所有攪拌站（船）進行生產體系審核以及混凝土材料與成品檢測相融合的產品認證。此外還學習借鑒港澳地區政府的供應商管理模式，對于主要工程材料供應參建單位（采購商）按程序與要求進行綜合調查、評審，每種材料確認3家符合資格的“短名單”并予以報備。未通過審查的廠家不得向港珠澳大橋主體工程供應材料。“兩準入”制度深化了工程材料的質量預控，強化了質量控制力度。特別是混凝土認證準入制度，更是聯合“粵、港、澳”三地力量進行品質管理的首創措施。

4）首件制：“首件制”是工程施工管理措施，其實質就是以首件工程引導后續同類工程的標準化施工。港珠澳大橋的首件制不僅運用在構件廠的質量控制，也運用在大橋建設的全過程工序質量控制。只要該工序或部位有共同性或重復性，即可參照執行。為此大橋在工程施工方案階段就將需重復操作分項工程、工序列明，規定“首件制”的使用范圍。但與“樣品先行”措施不同，“首件制”容許在首次施工中不是最佳操作，多數是試驗性操作，甚至容許失敗、推倒重來，從中總結經驗教訓。這是港珠澳大橋建設難度超然所致，很多新材料、新工藝、新設備第一次使用，無經驗可循。港珠澳大橋的首件制以“預防為主，先導試點，全線推廣”為原則，在分項工程中選擇第1個施工項作為首件工程，組織多方專業力量就首件工程制定施工方案，必要時進行足尺模型與試演，在首次施工的過程中業主、設計、監理、檢測等多方單位共同監控，實施后再組織參建單位、專家進行評審、修正和驗證總結，確定出最佳工藝和施工控制指標，直至各方評審認為工藝成熟后再建立標準的施工作業指導書和系列規定，指導后續工程批量生產，預防后續批量生產中可能產生的質量問題，從而有效減少返工損失，縮短施工工期。“首件制”的理念實施過程，就是品質的過程控制與落實措施，也是過程實體質量提升以及施工標準化作業的核心內容。

2.3 品質體系

工程建設項目的品質管理，貫穿了項目策劃、設計、施工到竣工驗收的全過程，與項目管理一樣，是一個系統的過程。確保高品質工程，需要全面的、穩定的、可行可控的體系。工程的品質體系必然包括決定工程實體性能高低、壽命長短的技術標準體系以及過程控制、現場監控的項目質量管理體系。

1）技術標準體系：港珠澳大橋在可行性階段就已經確立遵循“就高不就低”的原則來融合內地、香港和澳門的工程技術標準與規范，形成項目專用技術標準體系。該技術標準涵蓋了港珠澳大橋工程在設計、施工以及營運階段的要求，先后發布了《港珠澳大橋項目設計指導準則》、《港珠澳大橋工程專用施工規范指南》、《港珠澳大橋施工及質量驗收標準》、《港珠澳大橋專用營運及維護標準》等系列標準，全面指導大橋設計、施工及營運活動。

由于港珠澳大橋是我國首次在外海環境下修建的橋梁以及深埋超長的沉管隧道，新材料、新設備、新工藝、新技術層出不窮，因此整個設計、施工過程堅持品質工程目標導向，強化科研與設計施工聯動，通過研究、試驗、分析，將有關科研成果運用到設計中，進而在施工中相互校對、分析、總結經驗，優化設計，逐步形成自主知識產權的成套技術與設備，如外海厚軟基超長沉管隧道的設計與施工、海上裝配化橋梁施工、混凝土結構120 a使用壽命保障、橋島隧集群工程的防災減災、節能減排等技術。在這些技術經過實踐檢驗后也推進了技術標準的修正與優化，因此港珠澳大橋建成后又結合項目實際情況和最新發展情況對大橋專用技術標準體系進行了梳理、認識和再提高，形成我國現有的跨海通道建設技術標準（共9項20分冊），提升了交通工程行業的技術能力和水平，適應我國經濟現階段提質增效升級的需求。

2）項目質量管理體系：港珠澳大橋作為大型基建項目，其質量管理體系是由多個參建單位共同形成的、在同一工程質量目標下相互關聯、影響的體系綜合體，也是由業主、勘察、設計、施工、監理等質量責任主體形成的工作體系[8]。由于工程項目的復雜性與參建者的多樣性，項目管理體系需要遵循工程質量管理的法規和指令同時還要結合工程管理的特點與項目的獨特性予以創新、提高，并體現時代品質管理趨勢。

港珠澳大橋的項目管理體系是將工程建設管理模塊與國際質量體系模式相互融合并深化形成的，其內容按照國際通用的PDCA質量管理方法論共分為22個模塊，具體內容見表1。

表1 項目質量管理體系模塊Table1 Project quality management system module

港珠澳大橋的項目質量管理體系涵蓋工程項目質量管理的各個時段，從設計、原材料準入直到工程竣工驗收進行全過程監督與管理，從而保證整個建設過程及實體工程達到項目策劃階段所確定的質量標準與水平。

3 品質管理發展趨勢

現代工程建設的質量不再僅僅滿足于“檢驗合格”、“經濟耐用”的目標，而是從范圍、深度都予以了拓展和深化。追求工程內在質量和外在品位的有機統一已經是現代化工程發展的新要求。

品質工程具體內涵是工程建設理念體現精益求精的價值導向，其建造技術能展現科技創新與突破，包括先進的新技術、新工藝、新材料、新裝備和新標準的探索與完善，也體現在建設與運營維護相協調，工程與自然人文相和諧，工程實體質量、功能質量及外觀質量相互均衡，工程技術、管理及實體質量能對行業有促進、示范作用，推進行業持續發展。

品質工程是工程師群體建造能力和匠心精神的體現，也是時代價值和文化傳承的載體。在工程建設領域進行品質管理，必須轉變理念，有更高的目標追求。在發展方式上從注重量的發展轉為注重質的提升；在組織管理上從粗放管理轉為精工細作；在目標導向上從“以合格為目的”轉為“以持續改進過程、追求高品質為目標”；在方法上從“照搬法令”轉化為“融會貫通”，深化人本化、專業化、標準化、信息化和精細化，通過精進管理、精益建造、精工細作，鑄就工程品質。

4 結語

港珠澳大橋從勘察、設計、施工、驗收到交付，歷時10 a，終于在改革開放40 a之際作為獻禮工程正式通車。其長達15 a（含前期可行性研究）的建設歷程飽含了為此奮斗一生的工程師、管理者的心血和夢想，無數建設者為此付出了青春、汗水。港珠澳大橋這一品質工程，無疑就是這個時代的呼喚，也是新時代的開端。在此僅以此文感謝各參建單位的管理者、工程師及一線作業人員對港珠澳大橋品質管理之路的貢獻，是他們共同鑄造成今日這一標志性建筑，實現交通運輸業的時代之夢。