摘要:本文首先建立快速施工的基本概念,对快速施工进行系统分析,根据施工系统中各种影响因素的相互联系、相互作用,以及工程质量、安全、投资、组织管理模式等因素对快速施工的影响,构想了制定合理工期的原则方法和并行施工的一些思路。针对施工系统中的空间冲突问题,分析工艺空间、实物空间、危险空间和保护空间之间的关系,对简单的空间冲突问题给出了解析方法,提出具体空间和虚拟空间概念,并分析它们对快速施工的影响。
关键词:快速施工;空间概念;水利水电
在我国,超过千兆瓦以上的大型水利水电工程建设周期通常为8-10 年,即准备期2-3 年,主体工程建设期4-5 年,尾工期2-3 年。工期过长已成为水利水电工程的一个显著的不利特征,也是水利水电工程施工过程中急需解决的问题。
一、快速施工的概念
快速施工,顾名思义就是加快工程施工速度,是工程建设系统的机制、环境、资源、信息等各种影响因素协调运转,按照工程的标准和功能以最优的速度建成工程的一种途径。快速施工的概念包含着几种含义:(1)保留必要的施工时间。(2)消除和减少不必要的时间和重复的时间。(3)争取潜在的时间。
二、快速施工系统分析
根据施工系统的特点,我们把一个施工系统(CS)定义为由施工对象(CO)和施工主体(CS’)构成,如式1 所示:CS={CO,CS’},公式1 中施工主体CS’可进一步分解为由人因素和物因素组成,即施工组织(COR)和施工资源(CR),于是一个施工系统可进一步定义式2 为:CS={CO,COR,CR}。需要说明的是,根据水利水电工程的特点,施工环境如地质条件、水文气象条件等对施工进度有着直接的影响和约束,如开挖过程出现塌方,坝体浇
填筑过程中发生超标洪水,都会造成工程进度的延误。因此,对快速施工的分析必须要把施工环境作为重要的影响因素来考虑。根据上面提出的快速施工概念和以上的施工系统分析,给出快速施工的定义如下:对于公式2 定义的施工系统CS,当系统中各子系统之间相互作用使系统处于协调状态,而使系统中施工对象CO 施工进度加快,称为快速施工。由此可以看出快速施工不是单纯通过增加人力、物资和资金等施工资源而达到的,而是通过施工组织、施工资源、施工对象和施工环境的相互作用而实现的。在这种定义下,快速施工是指施工系统处在特定时间、特定工程和特定环境层次上的快
三、水利水电工程快速施工空间分析
空间分析是基于地理对象的位置和形体特征的空间数据分析技术,其目的在于提取和传输空间信息。如果确认了空间分析的目的在于获取和传输空间信息的话,那么空间信息应该成为空间分析理论和方法的结构框架。施工场地空间分析,是空间分析的一个分支,主要包括空间冲突分析和空间物体的布置分析,分析的基础是数个设施之间的拓扑关系以及其随时间的变化。当然,施工场地空间分析不仅仅是一种静态的拓扑关系,它在很多情况下是与时间紧密相联的;另外,在某个特定的时间段,虽然可以把各个设施之间的关系看成是静态的,但由于工程中的所指空间并不仅仅是一种直观的空间,还有一种隐形的空间,而这正是施工场地空间分析的重点所在。在建设工地里,由于其空间资源是有限的,进行相应的空间分析必不可少。水利水电工程施工活动中主要有以下一些空间:施工面、堆放空间、施工运输道路、加工场地、仓库、起重或者浇筑设备空间、保护空间、危险空间等。这些空间并不是静态的,在不同的时间段里,这些空间的分布是不同的,甚至其形状、拓扑等都会发生很大的变化。因此,这种空间分析是一种基于时间的动态分析,是四维的。当两个或两个以上的活动同时发生时,它们之间在相对应的空间类型上有重叠时,对施工的进度或者施工的成本等造成一定的不利影响,就称为空间冲突。快速施工重要影响因素是空间冲突,空间冲突的发生将严重影响施工的进度,在工程的三类空间分析中,它与快速施工之间关系最为密切。当然还包括:实物空间、工艺空间、危险空间、保护空间、具体空间和抽象空间等。空间冲突的形成:假设分析空间的体积为V,其中进行甲活动a 需要的工艺空间数量为V1(a 包括危险空间和保护空间),同时进行的乙活动b 所需要的工艺空间数量为V2 (b 包括危险空间和保护空间),另设甲乙活动无影响的空间为V3,如果V<Vl+V2+V3(式3)就可以判定,这两个活动之间存在空间冲突。空间冲突应用到水利水电施工过程中,从路径分析方面分析,到公路设计优化、城市管道布置、城市消防、警力部署方面应用是比较成熟的。因为这些分析都是基于二维的。但水利水电工程一般都是在有山有水、地形复杂的地方修建的,这种分析是行不通的。在水利水电工程施工中,这种分析至少是三维的。
四、结语
就目前来说,空间分析在水利水电工程中的应用还是相对比较少、比较浅的,这是因为水利水电工程施工是一个非常庞大的系统,而且不确定因素又非常多。随着计算机软硬件的发展,我们有理由相信,空间分析将在水利水电工程的建设中得到更广泛的应用。快速施工研究应该与实际工程紧密结合,“从实践中来,到实践中去”是快速施工研究的有效方法,因此,对于实践经验的总结和发掘、提高,对快速施工研究来说是很有必要重视的方面。
参考文献
[1]冯志军.水利水电工程施工场地布置决策理论方法与应用研究[D].天津大学,2001.
[2]电力工业部中南勘测设计研究院.龙滩碾压混凝土重力坝结构设计与施工方法研究,1995.
[3]王仁超,卢威.水利水电工程计算机模拟若干问题的研究[J].水利水电技术,2001(5).__
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