内容简介
《工程管理与综合交叉进展——土木、水利与建筑工程领域(2025)》立足国家重大战略需求与工程建设实践前沿,系统呈现我国在土木、水利与建筑工程领域,面向复杂工程系统的工程管理理论创新、重大工程实践经验与交叉前沿技术进展。《工程管理与综合交叉进展——土木、水利与建筑工程领域(2025)》围绕工程建设向安全、韧性、绿色与数智化转型的时代背景,探讨工程管理与科技创新协同、数智技术赋能及工程与城市系统安全管理等关键问题,并通过典型重大工程案例,总结不同尺度与复杂情境下的工程管理模式与实施路径,结合绿色低碳、工程安全数智化、智慧建造与新能源工程,展示相关前沿技术的集成应用。
目录
目录
**篇 工程管理理论进展
第1章 工程建设与科技创新融合管理方法 003
1.1 概述 003
1.2 工程建设与科技创新融合管理机理 007
1.3 工程科技创新价值共创机制与实现路径 014
1.4 工程建设与科技创新融合管理策略 023
本章小结 027
参考文献 028
第2章 数智时代的工程管理 029
2.1 概述 029
2.2 工程管理数智化转型 030
2.3 工程智能规划与设计 033
2.4 数智化生产与施工管理 039
2.5 数智化运行与维护管理 045
本章小结 048
参考文献 049
第3章 城市安全“风险源-承灾体-减灾力”理论 051
3.1 概述 051
3.2 城市安全新特征与理论新需求 052
3.3 城市安全“风险源-承灾体-减灾力”理论内涵 058
3.4 城市安全“风险源-承灾体-减灾力”理论外延 067
本章小结 077
参考文献 077
第4章 建筑工程“前策划后评估”理论 079
4.1 概述 079
4.2 建筑工程“前策划后评估”的技术方法 082
4.3 不同项目管理模式下的“前策划后评估” 090
4.4 “前策划后评估”的应用 095
本章小结 105
参考文献 105
第二篇 重大工程管理实例
第5章 赛格广场5?18异常振动事件调查 109
5.1 概述 109
5.2 异常振动事件调查详细历程 114
5.3 异常振动事件调查分析内容 119
5.4 项目技术与管理重大创新 131
本章小结 135
参考文献 137
第6章 某训练基地工程管理与技术创新 139
6.1 概述 139
6.2 工程管理 142
6.3 建筑理论发展与工程实践创新 147
6.4 工程应用成效 162
本章小结 163
参考文献 164
第7章 黄河泥沙工程管理、技术创新与实践 165
7.1 概述 165
7.2 黄河泥沙工程管理创新 166
7.3 黄河泥沙工程技术创新 172
7.4 水库工程泥沙控制管理与技术创新应用实践 184
7.5 河流泥沙调控管理与技术创新实践成效 191
本章小结 194
参考文献 195
第8章 复杂环境下的中老铁路建设管理和技术创新 197
8.1 概述 197
8.2 中老铁路建设管理创新主要举措 202
8.3 中老铁路建设技术创新主要举措 216
本章小结 223
参考文献 226
第三篇 交叉新技术的发展和应用
第9章 工程“双碳”新技术 231
9.1 概述 231
9.2 工程材料减碳新技术 235
9.3 工程碳排放评价与管理技术 240
9.4 工程“双碳”新技术案例与实践 246
本章小结 258
参考文献 259
第10章 城市工程安全数智技术 261
10.1 概述 261
10.2 基于认知过程的早期预警防护技术 262
10.3 基于人-物混合仿真驱动的长效干预技术 268
10.4 城市基础设施韧性的推演与评估技术 275
10.5 基于人感的城市基础设施状态研判技术 280
10.6 基于人感的城市系统超网络建模技术 285
本章小结 294
参考文献 294
第11章 北京冬奥会智慧场馆建设关键技术 296
11.1 概述 296
11.2 场馆高性能结构智能建造技术 297
11.3 场馆人工赛道高质量形成技术 305
11.4 场馆智慧运维技术 315
11.5 场馆智慧服务技术 322
本章小结 329
参考文献 330
第12章 海上风电场建设关键技术与规模化应用 333
12.1 概述 333
12.2 海上风力发电与输变电技术 339
12.3 海上风电场环境评估与资源高效利用技术 349
12.4 海上风电机组基础设计施工技术 361
12.5 海上风电安全监测评估技术与装备 367
本章小结 374
参考文献 374
试读
**篇工程管理理论进展
本篇“工程管理理论进展”围绕“土木、水利、建筑领域工程管理的全周期升级与系统适配”这一核心命题,系统构建一个从驱动创新到闭环优化的完整理论框架。本篇四章内容逻辑紧密衔接、功能互为支撑,共同呈现理论演进内在脉络。
“工程建设与科技创新融合管理方法”是基础层。该章着眼于工程管理的根本驱动力,深入剖析在土木、水利与建筑工程中建设活动与技术创新之间的辩证统一关系,构建调和执行确定性与创新探索性的系统性融合管理框架。该章为后续各章探讨如何在具体管理实践中实现创新引领、技术赋能和价值闭环提供了根本性的理论指引。
“数智时代的工程管理”是工具层。当科技创新与工程建设深度融合后,数智技术(大数据、人工智能、物联网、数字孪生等)成为推动管理升级的关键工具。该章对工程管理进行系统性重构,推动其从“经验驱动”转向“数据驱动”,实现信息、协同与交付模式的根本变革。该章内容覆盖从智能规划与设计、数智化生产施工到智慧运维的全生命周期,为核心理论的落地与实践提供了关键的技术路径与工具集。
“城市安全‘风险源-承灾体-减灾力’理论”是保障层。土木、水利、建筑工程的*终成果是城市运行的重要承载体,而数智化让城市呈现复杂巨系统特征。该章提出的“风险源-承灾体-减灾力”理论旨在应对这种复杂性,实现工程成果在城市系统中的安全适配。该理论通过分析风险源、承灾体、减灾力之间的动态关系,为工程管理的可持续性提供保障,承接数智时代管理工具带来的系统变革,确保工程建设成果在城市运行中的稳健性。
“建筑工程‘前策划后评估’理论”是闭环层。该章系统阐述以建筑策划为先导的科学决策方法,以及以使用后评估为反馈的实证检验机制。两者共同构成的“前策划后评估”闭环旨在将经验驱动转变为数据与证据驱动,确保工程从概念诞生、设计建造到运营维护的全过程都能基于客观评价进行迭代优化。该理论不仅是提升单个项目品质的关键,更是推动行业知识积累、标准进化与设计实践持续改进的核心机制。
综上所述,本篇四章依次构建“思想基础—赋能工具—系统保障—闭环机制”的理论体系。它们从管理创新的源头出发,经由技术手段的强力赋能,拓展至与城市系统协同的安全维度,*终落脚于依托实证反馈的全生命周期价值创造与知识循环。该理论进展不仅系统回应了行业发展对科学化、智能化、可持续化管理的迫切需求,也为后续重大工程实践的总结与前沿交叉技术的应用奠定了坚实的逻辑基础与概念框架。
第1章工程建设与科技创新融合管理方法
1.1概述
随着全球化竞争不断深化与可持续发展要求持续提高,工程建设行业正处于由规模扩张向质量跃迁转型的关键阶段。传统工程建设模式长期依赖要素投入驱动,面临技术密集度低、资源消耗高、全要素生产率增长缓慢等结构性挑战[1]。与此同时,人工智能、数字孪生、新材料与绿色能源等前沿技术正在重塑工程建设的价值创造模式,为突破工程建设行业发展瓶颈提供了新路径[2]。但科技创新与工程建设的深度融合并非简单技术叠加,亟须构建系统性、协同性的创新管理机制,破除技术落地过程中的组织壁垒、数据孤岛与标准缺失等核心制约。
目前,学者聚焦各类工程创新的形成机理开展深入研究。张亚坤等[3]运用扎根理论构建了清洁能源工程科技创新的理论模型,揭示了其内在作用机制;王歌等[4]从资源视角出发,分析了重大工程创新生态系统中不同创新主体的资源特征对创新价值涌现的复杂组态效应;傅海平等[5]揭示了重大工程复杂装备创新活动的基本规律;栗小懿等[6]则通过纵向单案例研究,阐释了重大工程协同创新的运行机理。在实践应用方面,工程建设领域的科技创新已取得初步成效,如智能监测系统优化施工流程[7]、智能建造机器人提升作业精度[8]、智能交通系统缓解城市拥堵[9]。然而,当前技术创新碎片化,技术供给与工程实际需求不匹配,传统管理模式难以适应快速的技术迭代节奏,尤其在跨学科协同、动态风险管控和全要素整合等方面缺乏系统支撑。这些问题不仅制约了科技成果转化效率和工程整体效益,甚至可能因技术应用失当引发新的风险。因此,如何构建与工程建设实践相适应的科技创新管理体系、如何构建与科技创新相适应的高效工程建设管理体系,并实现技术赋能与价值创造的有机统一,已成为推动行业高质量发展的核心议题。
本章以重大工程建设与科技创新管理为研究对象,重点探讨工程建设与科技创新之间的内在关联、支撑作用、矛盾冲突与融合路径。以辩证唯物主义和系统论为指导,探讨性地提出工程建设与科技创新融合管理的理论体系、实践路径与管理策略,通过对两大领域的系统整合,旨在为工程实践与科技创新的深度融合提供新视角与新路径,推动工程建设效率与科技创新效能协同提升。
1.1.1理论基础
工程建设以既定目标为导向,依托标准化流程、层级化管控与过程审计机制,在低不确定性环境下构建高效执行体系。长期以来,工程建设管理依托组织权变理论(organizational contingency theory)作为理论支撑。组织权变理论作为**管理理论,强调组织架构、管理策略与环境特征之间的动态适配。然而,随着工程复杂性不断提升,工程建设与科技创新的深度融合已成为工程管理发展的必然趋势。科技创新作为一种具有高度探索性的技术实践,其发展依赖宽松环境与风险容错机制,强调突破性思维;工程建设则依赖标准化流程保障与刚性目标约束。因此,两者融合本质上是确定性控制与探索性创新之间的范式碰撞。当这两种异质逻辑被纳入同一组织体系时,组织权变理论所主张的“非此即彼”适配机制难以从根本上调和执行确定性与创新突破性之间的张力。
组织二元性理论(organizational ambidexterity theory)为破解这一管理悖论提供了全新视角。该理论强调组织在动态复杂环境中应具备同时实现多个对立目标的能力。在组织学习研究中,组织二元性被定义为组织同步高水平开展探索性(exploration)与利用性(exploitation)活动的能力[10]。在工程管理语境下,该理论体现为既要依靠刚性流程确保实现工程目标,又需构建弹性机制以培育创新动能。这一理念与工程建设与科技创新融合的内在要求高度契合。因此,本章以组织二元性理论作为分析科技创新与工程建设融合管理的理论基础。
1.1.2工程建设中科技创新的二元性特征
工程建设与科技创新融合管理的二元性特征主要体现在环境、技术与组织三个维度。
在环境维度,工程环境的二元性体现为工程系统与自然系统持续交互的动态过程。项目初期,参建方常面临复杂地理条件、变异地质和气候扰动等多重不确定性,表现出强情境依赖性。随着工程项目推进,参建方对施工环境的认知不断深化,不确定性逐渐减弱,可预测性与稳定性相应增强。这一从初始混沌向结构化认知的转变深刻反映了工程环境固有的二元性特征。
在技术维度,工程环境的动态演进催生了技术层面的二元特性。随着工程环境的演变,不断涌现的新型工程问题要求技术体系持续迭代以适应环境变化,并*终驱动工程绩效的提升。然而,新技术在导入初期普遍具有较高不确定性,典型表现为底层机理尚未被充分掌握所导致的操作盲区,以及技术与实际工程场景之间存在适配间隙,使得参建主体出现知识断层与路径依赖。随着技术在实践中反复验证与推广,参建主体逐步完成从经验感知向系统掌握的认知跃迁,技术应用状态也由初期的概率性输出趋于稳定可控。这一从技术不确定性到工程可控性的演进路径深刻揭示了工程技术所具有的二元性特征。
在组织维度,二元性特征集中表现为结构模式的动态调适。在面对新环境、新技术和探索性创新时,组织需保持柔性、动态与灵活,以响应外界变化;而在熟悉的环境中应用成熟技术,更依赖有计划、可控制与刚性体系,确保工程实施的稳定和高效。这种刚柔并济的组织机制遵循“结构分离-交互整合”的二元范式[11,12],成为组织层面二元性特征的核心体现。
1.1.3融合管理框架
基于工程建设与科技创新融合管理所呈现的二元性特征(理论框架如图1-1所示),可识别出其核心挑战主要集中于要素匹配、组织整合与过程衔接等多个维度。有效应对这些挑战,对实现两者深度融合与系统协同具有重要意义。
要素匹配、组织整合与过程衔接共同构成了融合管理的三大核心维度。其中,要素匹配关注环境、技术、组织等要素间的系统性适配,其实质是管理者通过选择与调整组织模式,对外部环境特性与内部技术条件做出战略响应,以实现要素间的动态*优配置,
图1-1面向融合管理的组织二元性理论框架
从而在创新风险与工程效率之间取得平衡,避免“创新脱离实际”或“固化抑制活力”的双重困境。组织整合着眼于构建创新主体与工程实施主体之间的协同机制,其实现依托结构二元性(研发与工程部门在职能与协作上的结构性安排)、情境二元性(组织间信任、文化与共识的软性融合)及贯序二元性(科技成果在工程导入中的纵向传递与承接)等多层次整合。过程衔接则聚焦打通科技创新链与工程价值链之间的转化壁垒,促进资源流通与价值*大化。融合管理本质上具有持续动态演进的特征,要求管理者在组织架构设计与流程机制重构中不断优化,系统推动科技赋能与工程实践的深度协同,从而实现整体价值创造的跃升。
实现上述维度的有效运作,需依托与具体管理情境相匹配的战略框架作为支撑。当前工程实践中主要形成集成式与分布式两类战略:集成式管理倚重业主强势主导与跨职能平台,适用于超大型复杂工程;分布式管理则强调专业分工,保持工程与研发部门的并行与专注。这些战略选择本质上是对组织二元性的主动构建,而其深层受到资源禀赋的结构性约束—资源丰裕度影响技术储备的深度与多样性,资源依赖关系则塑造组织协作模式与权力结构。




















