水利水电工程施工布置优化分析探讨-水利职称论文

水利水电工程施工布置优化分析探讨
那嗣波，奉锐
摘要：水利水电工程的施工布置，由于要考虑的内容复杂而且影响因素繁多，造成其成为一项复杂多样的工作。但水利水电工程若通过合理的施工布置优化，将会使该工程以最少消耗获取最大效益。因此，水利水电工程进行施工布置优化有着复杂性与必要性。鉴于此，本文结合工程实例以及笔者实践经验，对某水利水电工程的施工布置进行优化分析，分析影响水利水电工程施工布置的因素，针对水利水电工程的厂址优选、施工设施等布置问题进行优化，对相关技术问题提出了笔者的建议，实践证明该布置方案是有效的，可为同类工程参考。
关键词：施工布置；水利水电工程；施工设施；厂址优选
0. 引言
水利水电工程的施工布置主要就是根据施工现场特点而进行合理的规划布置，从而有效地为水利工程建设提供保障性基础。水利水电工程施工布置的合理性将会直接工程建设的工期以及质量，因此对水利水电工程进行合理的施工布置优化，从而使所优化的施工布置方案宜于施工而且经济合理有着重要性和必要性。鉴于此，本文结合工程实例以及笔者实践经验，对某水利水电工程的施工布置进行优化分析，分析影响水利水电工程施工布置的因素，针对水利水电工程的厂址优选、施工设施等布置问题进行优化，对相关技术问题提出了笔者的建议，实践证明该布置方案能有效地确保工程质量与工期，可为同类工程借鉴。
1. 水利水电工程施工布置影响因素
要对水利水电工程进行合理的优化施工布置，就必须在施工布置时清晰考虑到一系列的影响因素，如施工场地的设施布置复杂性、施工现场的空间组织问题等等。笔者认为在进行水利水电工程施工布置优化中应充分考虑以下这些因素：
1.1 施工布置的复杂性
大多数水利水电工程都建设于峡谷中，可供使用的施工布置场地是十分有限的。因此，在进行施工布置时往往要考虑施工地区的自然条件、交通运输以及施工方法等问题，这些问题互相影响着水利水电工程的施工布置，使得工程的施工布置变得更加的复杂化。
1.2 施工布置的不确定性
在进行水利水电工程施工布置时，决策者会根据设计要求，采用施工布置优化方法，作出几个可行的施工布置方案。但由于在施工现场布置过程中，一是受到工程勘测设计深度的限制，二是由于策划施工布置方案时受到较多不确定因素影响，不确定性使得施工布置方案的选择比较困难。
1.3 施工布置的经济合理性
临时建筑物和辅助企业的布置在水利水电工程施工布置中必不可小，由于其建设费用较高，所以要合理布置临时建筑物和辅助企业，做到既满足主体工程对辅助企业的布置要求，又满足辅助企业对当地规划的作用，真正使所得到的施工布置优化方案把社会效益和经济效益综合考虑。
2. 施工设施布置优化分析
施工设施的布置是施工布置的重点，结合施工现场的地质、地形以及水文条件和施工对临时设施的布置要求等，选取合理的施工布置方案，既方便材料的运输以及材料的选取，同时又方便工程施工，这是施工布置优化的关键。对于水利水电工程来说，砂石混凝土系统的施工设施选址布置是施工布置的关键，同时要兼顾考虑到施工临时设施的布置。
2.1 混凝土系统施工设施厂址优选
水利水电工程以混凝土材料为主，因此在进行砂石混凝土系统的施工设施选址布置时必须要考虑到砂石骨料的现场开采、运输的方便性。砂石混凝土系统设施包括砂石骨料的开采、加工、运输至混凝土的配料、拌和、产品出产的全部设施。
在砂石混凝土系统设施厂址优选时，要首先分析砂石混凝土生产系统厂址优选的内容和范围。在进行砂石混凝土系统设施时，为了施工布置做到既经济又合理，应充分考虑施工布置现场可利用的一切资源，在满足砂石料以及混凝土原材料需求量和质量的基础上，保证了砂石混凝土生产总体上的经济合理性。因此，在进行砂石混凝土系统设施厂址优选时，通过分析混凝土系统设施和砂石加工现场所布置厂址的地质地形以及水文条件、各种混凝土原材料、砂石的运输等因素来综合考虑这些设施厂址施工布置。同时，在厂址选址时还要充分考虑各种建设费用等，明确整个施工费用由系统布置占地费用、设施的建设费用、场内道路建设费用、场内清理及土石方开挖平整费用以及材料加工运输费用等构成，因此在选址的优化模型中，应该要充分考虑到选址后所带来的各种费用的投资，做到优化方案的经济合理性。
2.2 临时设施施工布置优选
水利水电工程中除了混凝土系统施工设施为主以外，还要建设各种施工临时设施，这些都需要进行合理的施工布置。目前，针对水利水电工程来说，主要的施工临时设施的布置由：（1）各种料堆、仓库以及弃料场；（2）金属结构、机电设备以及施工设备安装场地；（3）)机械修配系统设施；（4）风、水、电供应系统；（5）其他施工工厂，如钢筋加工厂、木材加工厂、预制构件厂等；（6）另外还设有消防站、警卫室等。应根据各类施工临时设施的用途进行合理分布，同时要规划好各种临时设施的占地面积和建筑面积等。根据施工现场的地形特征来计算场地平整土石方工程量，合理的临时施工布置，提出有效的开挖利用规划，做到填挖综合平衡。
同时，为了防止施工临时设施之间布置冲突，临时设施的布置要分析到施工设施之间的邻接关系，主要是考虑施工设施间的相互制约关系以及关系影响程度。在邻接关系的基础上，考虑施工进度、施工强度、设施运行和物流运输。
3. 工程实例
3.1 工程概况
某水利工程是以某水库为龙头的开发的中下游径流式电站。该水电站所处的地理位置对外交通不方便，虽然水电站两岸植被良好，但地质地形条件极为复杂，岩石软弱、岩体强风化深度大。坝址区两岸的地形几乎对称，地形主要呈“u”字形。另外，坝址区域有不发育的河流阶地，河漫滩分布较广，左岸河漫滩长度约350米，宽度平均约为40米；至于右岸上游高漫滩长约460米。为了确保本工程的工程质量以及加快工程进度，结合本水利工程所处地区的地形特点，充分利用现场可利用的一切有利条件，对施工总体布置实行布置优化，确保本水利工程保质提前完成。
3.2 原料的选择与优化
充分利用本工程所处地区的原料提供优势，本工程采用混凝土骨料采用乌宋岗砂砾料与卧马河人工骨料相结合的供料方式，对于围堰填筑材料则选用坝址上游土料场的土料。在实际工程施工中，临时设施建设所需要的以采用天然沙砾料为主，除对外交通工程中的大桥建设采用砂砾料场外，其余工程建设的骨料以开采卧马河口砂砾料和利用坝区河床开挖砂砾料为主；围堰防渗粘土料以坝肩边坡开挖料和场地平整开挖料为主。粘土料用量从初始方案的10万立方米减少到3.6万立方米，优化效果显著，充分降低了工程造价。
3.3 施工设施施工布置优化
混凝土系统布置在该水电站坝轴线下游1.5公里处，整个系统从上到下形成阶梯型布置，主要担负大坝和厂房碾压混凝土及常态混凝土的生产任务。厂区布置高程为385~420米范围内，总占地面积约4.8万平方米。另外施工设施的建设还包括l座骨料调节料仓及其储运系统、供风、供水系统、胶凝材料储运系统、外加剂系统及混凝土制冷系统以及供电及自动化控制系统等。施工布置实践表明，该布置优化方案充分结合地质地形特征和单项工程施工需要，收到良好的优化效果，确保了工程施工顺利进行。
4. 结语
本文结合工程实例以及笔者实践经验，对某水利水电工程的施工布置进行优化分析，分析影响水利水电工程施工布置的因素。工程实践结果表明，优化施工布置的合理优化，使得外购料源有效得到减小；而且施工布置优化方案由于结合本工程的地形条件以及单项工程施工需要，使得优化效果良好，有效地确保了本工程工期以及工程质量，具有指导性的实际意义。
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