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引言
水利水電工程的施工布置主要就是根據施工現場特點而進行合理的規劃布置,從而有效地為水利工程建設提供保障性基礎。水利水電工程施工布置的合理性將會直接工程建設的工期以及質量,因此對水利水電工程進行合理的施工布置優化,從而使所優化的施工布置方案宜于施工而且經濟合理有著重要性和必要性。鑒于此,本文結合工程實例以及筆者實踐經驗,對某水利水電工程的施工布置進行優化分析,分析影響水利水電工程施工布置的因素,針對水利水電工程的廠址優選、施工設施等布置問題進行優化,對相關技術問題提出了筆者的建議,實踐證明該布置方案能有效地確保工程質量與工期,可為同類工程借鑒。
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水利水電工程施工布置影響因素
要對水利水電工程進行合理的優化施工布置,就必須在施工布置時清晰考慮到一系列的影響因素,如施工場地的設施布置復雜性、施工現場的空間組織問題等等。筆者認為在進行水利水電工程施工布置優化中應充分考慮以下這些因素:
1.1 施工布置的復雜性
大多數水利水電工程都建設于峽谷中,可供使用的施工布置場地是十分有限的。因此,在進行施工布置時往往要考慮施工地區的自然條件、交通運輸以及施工方法等問題,這些問題互相影響著水利水電工程的施工布置,使得工程的施工布置變得更加的復雜化。
1.2 施工布置的不確定性
在進行水利水電工程施工布置時,決策者會根據設計要求,采用施工布置優化方法,作出幾個可行的施工布置方案。但由于在施工現場布置過程中,一是受到工程勘測設計深度的限制,二是由于策劃施工布置方案時受到較多不確定因素影響,不確定性使得施工布置方案的選擇比較困難。
1.3 施工布置的經濟合理性
臨時建筑物和輔助企業的布置在水利水電工程施工布置中必不可小,由于其建設費用較高,所以要合理布置臨時建筑物和輔助企業,做到既滿足主體工程對輔助企業的布置要求,又滿足輔助企業對當地規劃的作用,真正使所得到的施工布置優化方案把社會效益和經濟效益綜合考慮。
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施工設施布置優化分析
施工設施的布置是施工布置的重點,結合施工現場的地質、地形以及水文條件和施工對臨時設施的布置要求等,選取合理的施工布置方案,既方便材料的運輸以及材料的選取,同時又方便工程施工,這是施工布置優化的關鍵。對于水利水電工程來說,砂石混凝土系統的施工設施選址布置是施工布置的關鍵,同時要兼顧考慮到施工臨時設施的布置。
2.1 混凝土系統施工設施廠址優選
水利水電工程以混凝土材料為主,因此在進行砂石混凝土系統的施工設施選址布置時必須要考慮到砂石骨料的現場開采、運輸的方便性。砂石混凝土系統設施包括砂石骨料的開采、加工、運輸至混凝土的配料、拌和、產品出產的全部設施。
在砂石混凝土系統設施廠址優選時,要首先分析砂石混凝土生產系統廠址優選的內容和范圍。在進行砂石混凝土系統設施時,為了施工布置做到既經濟又合理,應充分考慮施工布置現場可利用的一切資源,在滿足砂石料以及混凝土原材料需求量和質量的基礎上,保證了砂石混凝土生產總體上的經濟合理性。因此,在進行砂石混凝土系統設施廠址優選時,通過分析混凝土系統設施和砂石加工現場所布置廠址的地質地形以及水文條件、各種混凝土原材料、砂石的運輸等因素來綜合考慮這些設施廠址施工布置。同時,在廠址選址時還要充分考慮各種建設費用等,明確整個施工費用由系統布置占地費用、設施的建設費用、場內道路建設費用、場內清理及土石方開挖平整費用以及材料加工運輸費用等構成,因此在選址的優化模型中,應該要充分考慮到選址后所帶來的各種費用的投資,做到優化方案的經濟合理性。
2.2 臨時設施施工布置優選
水利水電工程中除了混凝土系統施工設施為主以外,還要建設各種施工臨時設施,這些都需要進行合理的施工布置。目前,針對水利水電工程來說,主要的施工臨時設施的布置由:(1)各種料堆、倉庫以及棄料場;(2)金屬結構、機電設備以及施工設備安裝場地;(3))機械修配系統設施;(4)風、水、電供應系統;(5)其他施工工廠,如鋼筋加工廠、木材加工廠、預制構件廠等;(6)另外還設有消防站、警衛室等。應根據各類施工臨時設施的用途進行合理分布,同時要規劃好各種臨時設施的占地面積和建筑面積等。根據施工現場的地形特征來計算場地平整土石方工程量,合理的臨時施工布置,提出有效的開挖利用規劃,做到填挖綜合平衡。
同時,為了防止施工臨時設施之間布置沖突,臨時設施的布置要分析到施工設施之間的鄰接關系,主要是考慮施工設施間的相互制約關系以及關系影響程度。在鄰接關系的基礎上,考慮施工進度、施工強度、設施運行和物流運輸。
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工程實例
3.1 工程概況
某水利工程是以某水庫為龍頭的開發的中下游徑流式電站。該水電站所處的地理位置對外交通不方便,雖然水電站兩岸植被良好,但地質地形條件極為復雜,巖石軟弱、巖體強風化深度大。壩址區兩岸的地形幾乎對稱,地形主要呈“u”字形。另外,壩址區域有不發育的河流階地,河漫灘分布較廣,左岸河漫灘長度約350米,寬度平均約為40米;至于右岸上游高漫灘長約460米。為了確保本工程的工程質量以及加快工程進度,結合本水利工程所處地區的地形特點,充分利用現場可利用的一切有利條件,對施工總體布置實行布置優化,確保本水利工程保質提前完成。
3.2 原料的選擇與優化
充分利用本工程所處地區的原料提供優勢,本工程采用混凝土骨料采用烏宋崗砂礫料與臥馬河人工骨料相結合的供料方式,對于圍堰填筑材料則選用壩址上游土料場的土料。在實際工程施工中,臨時設施建設所需要的以采用天然沙礫料為主,除對外交通工程中的大橋建設采用砂礫料場外,其余工程建設的骨料以開采臥馬河口砂礫料和利用壩區河床開挖砂礫料為主;圍堰防滲粘土料以壩肩邊坡開挖料和場地平整開挖料為主。粘土料用量從初始方案的10萬立方米減少到3.6萬立方米,優化效果顯著,充分降低了工程造價。
3.3 施工設施施工布置優化
混凝土系統布置在該水電站壩軸線下游1.5公里處,整個系統從上到下形成階梯型布置,主要擔負大壩和廠房碾壓混凝土及常態混凝土的生產任務。廠區布置高程為385~420米范圍內,總占地面積約4.8萬平方米。另外施工設施的建設還包括l座骨料調節料倉及其儲運系統、供風、供水系統、膠凝材料儲運系統、外加劑系統及混凝土制冷系統以及供電及自動化控制系統等。施工布置實踐表明,該布置優化方案充分結合地質地形特征和單項工程施工需要,收到良好的優化效果,確保了工程施工順利進行。
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結語
本文結合工程實例以及筆者實踐經驗,對某水利水電工程的施工布置進行優化分析,分析影響水利水電工程施工布置的因素。工程實踐結果表明,優化施工布置的合理優化,使得外購料源有效得到減小;而且施工布置優化方案由于結合本工程的地形條件以及單項工程施工需要,使得優化效果良好,有效地確保了本工程工期以及工程質量,具有指導性的實際意義。
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