1施工進(jìn)度設(shè)計(jì)的內(nèi)容和要素
1．1主要內(nèi)容
施工進(jìn)度設(shè)計(jì)主要研究合理的施工工期和在既定條件下確定施工分期和施工程序、工藝和方法，在時(shí)間安排上使各施工環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)一致，其重要任務(wù)包括分析工程所在地的自然條件、社會(huì)經(jīng)濟(jì)資源、工程施工特性和可能的施工進(jìn)度方案，根據(jù)總進(jìn)度確定關(guān)鍵性工程的施工分期和施工程序，協(xié)調(diào)平衡其他單項(xiàng)工程的施工進(jìn)度，按時(shí)或以較短工期建成投產(chǎn);同時(shí)經(jīng)充分論證后，提出諸如工程開工、截流、度汛、下閘蓄水、首臺(tái)機(jī)組發(fā)電、具備供水條件、工程完工等關(guān)鍵性里程碑計(jì)劃節(jié)點(diǎn)。
1．2三要素
施工總進(jìn)度設(shè)計(jì)作為一項(xiàng)系統(tǒng)工程，主要包括三要素:作業(yè)延續(xù)時(shí)間、作業(yè)間邏輯關(guān)系和施工資源消耗指標(biāo)(工、料、機(jī)需要量)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，三者既相互獨(dú)立又密不可分。做好施工進(jìn)度的必要條件是將三要素盡可能平衡協(xié)調(diào)，解決其內(nèi)部和相互之間的矛盾沖突，最終達(dá)到進(jìn)度計(jì)劃與施工導(dǎo)流、布置、施工方法相互匹配。
2各設(shè)計(jì)階段的深度
2．1規(guī)劃階段
根據(jù)已掌握流域內(nèi)各梯級(jí)自然社會(huì)條件和規(guī)劃規(guī)模，可能的施工方案，參照已建類似工程施工指標(biāo)，擬定輪廓性施工進(jìn)度，初步估算工程首臺(tái)機(jī)發(fā)電工期和總工期。
2．2預(yù)可研階段
根據(jù)工程條件和施工特點(diǎn)，對(duì)不同水工方案分別進(jìn)行研究，提出施工進(jìn)度資料，參與方案選擇和評(píng)價(jià)水工布置方案。在既定方案基礎(chǔ)上，配合擬定和選擇導(dǎo)流方案，研究確定工程分期和施工程序，提出控制性施工進(jìn)度表及主要工程施工強(qiáng)度、初算勞動(dòng)力高峰人數(shù)和總工日數(shù)。
2．3可研階段
根據(jù)預(yù)可研階段審查意見、設(shè)計(jì)任務(wù)書及實(shí)際情況的變化，在參與選擇和評(píng)價(jià)水工方案和配合選擇導(dǎo)流方案過(guò)程中，提出和修改控制性進(jìn)度;對(duì)既定水工方案和導(dǎo)流方案的控制性進(jìn)度，進(jìn)行方案比選，以利于施工組織設(shè)計(jì)有關(guān)各專業(yè)工作開展。在各專業(yè)詳細(xì)分析研究論證的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步調(diào)整、完善確定施工控制性進(jìn)度，編制施工總進(jìn)度，提出主要工程施工強(qiáng)度，施工強(qiáng)度曲線、勞動(dòng)力需要曲線、主要建筑材料及施工機(jī)械設(shè)備數(shù)量匯總等資料。
2．4招標(biāo)設(shè)計(jì)階段
在上階段基礎(chǔ)之上，根據(jù)工程分標(biāo)方案，說(shuō)明各標(biāo)段工程項(xiàng)目的控制性進(jìn)度，以及項(xiàng)目施工進(jìn)度安排和施工強(qiáng)度，說(shuō)明各標(biāo)段項(xiàng)目之間的相互關(guān)系，根據(jù)關(guān)鍵控制節(jié)點(diǎn)確定各標(biāo)段交界面時(shí)間，提出勞動(dòng)力平均人數(shù)、分年勞動(dòng)力需要量、最高人數(shù)、平均高峰人數(shù)和總工日數(shù)。列出分年度主要工程量和主體主要工程量、材料量及機(jī)械數(shù)量和主體工程各標(biāo)段分年度主要工程量、材料量及機(jī)械數(shù)量。
3設(shè)計(jì)成果表述方式
3．1橫道圖
橫道圖［2］是傳統(tǒng)的表述形式，圖上標(biāo)有各單項(xiàng)工程主要項(xiàng)目的工程量、施工時(shí)段、施工工期、施工強(qiáng)度，并有經(jīng)平衡后的施工強(qiáng)度曲線和勞動(dòng)力需要量曲線，必要時(shí)尚可表示各期施工導(dǎo)流方式和壩前水位過(guò)程線。其優(yōu)點(diǎn)是圖面簡(jiǎn)單明確，直觀易懂。缺點(diǎn)是不能清楚地表示各分項(xiàng)工程之間的邏輯關(guān)系，不便于進(jìn)度計(jì)劃的分析、計(jì)算與優(yōu)化。
3．2網(wǎng)絡(luò)圖
網(wǎng)絡(luò)圖又稱箭頭圖，是系統(tǒng)工程在編制進(jìn)度中的應(yīng)用，分為單代號(hào)和雙代號(hào)網(wǎng)絡(luò)圖。優(yōu)點(diǎn)是能明確表示分項(xiàng)工程間邏輯關(guān)系，能夠進(jìn)行時(shí)間參數(shù)計(jì)算，并作為工期、資源、費(fèi)用優(yōu)化的基礎(chǔ);缺點(diǎn)是不明了直觀，尤其是當(dāng)工程項(xiàng)目復(fù)雜繁冗、關(guān)系較多時(shí)不易看懂。
3．3橫道圖與網(wǎng)絡(luò)圖結(jié)合
這種表述方式吸取了橫道圖和網(wǎng)絡(luò)圖的優(yōu)點(diǎn)，在橫道圖基礎(chǔ)上，對(duì)關(guān)鍵性工程項(xiàng)目之間加上邏輯關(guān)系是目前被廣泛采用的表達(dá)形式。除此之外，斜線進(jìn)度圖也是一種很好的表達(dá)方式，尤其用在編制長(zhǎng)隧洞施工進(jìn)度時(shí)可以體現(xiàn)出作用。
4常用編制軟件
隨著計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)在工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的推廣與普及，工程設(shè)計(jì)工作的效率和質(zhì)量得到了充分提高，同時(shí)設(shè)計(jì)手段也進(jìn)一步豐富。為了提高進(jìn)度設(shè)計(jì)效率，目前國(guó)內(nèi)外普遍采用P6項(xiàng)目管理軟件［3］和微軟公司推出的Project進(jìn)行進(jìn)度編制，取得了不錯(cuò)的效果。尤其是在技施階段，這兩種軟件將其強(qiáng)大的計(jì)算分析、跟蹤控制和數(shù)據(jù)整合匯總功能發(fā)揮的淋漓盡致，而且可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)多方共同調(diào)整更新實(shí)時(shí)進(jìn)度，從而有效地指導(dǎo)和確保了工程建設(shè)的順利實(shí)施，也節(jié)省了設(shè)計(jì)人員寶貴時(shí)間和精力。相比Project而言，P6更傾向于大型復(fù)雜工程項(xiàng)目管理，因此在國(guó)內(nèi)外水電工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到推廣，使得水電工程施工進(jìn)度設(shè)計(jì)更加規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化。
5發(fā)展前景
5．1PEＲT、MC技術(shù)的應(yīng)用
目前水電工程施工進(jìn)度常采用關(guān)鍵線路法結(jié)合設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行編制，成果常用橫道圖表達(dá)，而計(jì)劃評(píng)審技術(shù)(PEＲT)用箭桿和切點(diǎn)構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)圖來(lái)表帶施工計(jì)劃的安排，把整個(gè)工程的各個(gè)施工項(xiàng)目，施工環(huán)節(jié)聯(lián)系起來(lái)成為一個(gè)整體，通過(guò)計(jì)算可以得到各種有用的管理信息，明確施工的關(guān)鍵，在空間上得到配合，找出挖潛的方向，找到擁塞點(diǎn)從而平衡各種資源的需用，使得施工全過(guò)程的各項(xiàng)活動(dòng)，在時(shí)間上得到協(xié)調(diào)，在空間上得到配合，達(dá)到均衡、連續(xù)，有節(jié)奏地進(jìn)行工程施工。和PEＲT法一樣，蒙特卡羅(MC)模擬仿真法［4］假設(shè)每項(xiàng)活動(dòng)是隨機(jī)獨(dú)立的，通過(guò)構(gòu)造各種隨機(jī)變量的概率模型，借助于計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行抽樣，即得到每一活動(dòng)的隨機(jī)持續(xù)時(shí)間，相當(dāng)于施工一次，或仿真一次，其計(jì)算結(jié)果有較高的精度。在未來(lái)的水電工程建設(shè)中，PEＲT和MC技術(shù)會(huì)越來(lái)越明顯的發(fā)揮作用，為水電建設(shè)施工管理現(xiàn)代化開拓新的前景。
5．2進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)度分析
傳統(tǒng)的關(guān)鍵線路法(CPM)都是確定性的網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)，由于水電工程施工過(guò)程中具有諸多不確定性因素，項(xiàng)目完工風(fēng)險(xiǎn)分析要考慮各資源分配和工序間的制約與搭接，運(yùn)用風(fēng)險(xiǎn)分析方法對(duì)影響工程施工進(jìn)度的各種因素風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，將網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃PＲET及MC計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和工程多因素風(fēng)險(xiǎn)結(jié)合起來(lái)，建立PEＲT風(fēng)險(xiǎn)網(wǎng)絡(luò)仿真模型［5］，編制網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃軟件，并應(yīng)用于實(shí)際工程中，對(duì)其風(fēng)險(xiǎn)做定量分析，以便有足夠的思想準(zhǔn)備，進(jìn)而嚴(yán)密監(jiān)控和采取必要的加快施工進(jìn)度的措施。這將會(huì)使得施工進(jìn)度設(shè)計(jì)的合理性更加有科學(xué)依據(jù)。
6工程實(shí)例
東莊水利樞紐拱壩壩址處兩岸山體陡峻，河谷成“V”形。大壩為混凝土雙曲拱壩，最大壩高230m，壩頂長(zhǎng)度372．48m，壩體混凝土澆筑量225萬(wàn)m3，是控制本工程發(fā)電工期的關(guān)鍵項(xiàng)目。大壩施工控制性進(jìn)度主要受壩體澆筑強(qiáng)度及澆筑上升速度制約，同時(shí)須滿足施工期導(dǎo)流度汛、下閘蓄水、首臺(tái)機(jī)組發(fā)電等關(guān)鍵性里程碑節(jié)點(diǎn)。
1)根據(jù)大壩施工條件和布置特點(diǎn)，壩址處于窄深河谷，拱壩高但體型窄瘦，施工工作面較小，上壩運(yùn)輸?shù)缆泛蜐仓䴔C(jī)械布置相對(duì)困難，經(jīng)分析壩體澆筑強(qiáng)度是影響大壩澆筑工期的主要因素。通過(guò)類比國(guó)內(nèi)工程平均先進(jìn)施工水平的進(jìn)度指標(biāo)，根據(jù)規(guī)范要求并考慮適當(dāng)留有余地，初步確定大壩混凝土平均澆筑強(qiáng)度約5萬(wàn)m3/月，月不均衡系數(shù)1．5，高峰澆筑強(qiáng)度約8萬(wàn)m3/月。
2)由于本工程規(guī)模巨大、技術(shù)復(fù)雜，因此進(jìn)行了大壩澆筑施工過(guò)程仿真［6］，從而全面系統(tǒng)地分析了混凝土施工過(guò)程中的影響因素以及各個(gè)方面相互聯(lián)系和制約關(guān)系，論證澆筑方案能否滿足高峰澆筑強(qiáng)度的要求，并進(jìn)一步研究提高澆筑強(qiáng)度、加快壩體澆筑速度的可能性［7］。通過(guò)對(duì)門塔機(jī)、塔臺(tái)機(jī)、纜機(jī)等不同澆筑方案的仿真分析可知，本工程選用4臺(tái)20t平移式纜機(jī)分高低兩層布置可滿足高峰月澆筑強(qiáng)度的要求，大壩混凝土澆筑工期45個(gè)月，大壩上升關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)控制高程(擋水、度汛、下閘蓄水、供水發(fā)電等)均能滿足設(shè)計(jì)要求，混凝土澆筑強(qiáng)度、上升速度和設(shè)備利用率等參數(shù)指標(biāo)合理。
3)拱壩工程處于本工程施工的關(guān)鍵線路上，因此關(guān)鍵路線上的項(xiàng)目都必須按計(jì)劃規(guī)定的時(shí)間完工，否則將影響甚至延誤整個(gè)工期。其他工程如壩后消力塘、左岸發(fā)電引水系統(tǒng)、供水取水洞及防滲工程利用P6軟件的資源平衡功能結(jié)合施工總進(jìn)度的安排，在自由時(shí)差允許范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，用以削峰或填谷，使得工程資源需求均衡。
7結(jié)語(yǔ)
大型水電工程的施工總進(jìn)度是一項(xiàng)復(fù)雜繁瑣、不斷優(yōu)化調(diào)整的系統(tǒng)工程，這就要求設(shè)計(jì)人員不僅要結(jié)合工程特點(diǎn)全面掌握編制要點(diǎn)和設(shè)計(jì)深度，而且要盡可能地利用先進(jìn)的技術(shù)手段提高設(shè)計(jì)工作效率，提升產(chǎn)品技術(shù)含量，豐富成果表達(dá)方式，對(duì)工程建設(shè)起到真正的指導(dǎo)作用。
