大型水利水電工程8篇

時間:2023-08-11 09:13:57

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篇1

關鍵詞:大型水利水電工程;全系統;瞬變流;并行計算

中圖分類號:TV文獻標識碼: A

在我國社會經濟的不斷發展下,我國的水利水電工程建設規模也隨之擴大。水利水工程中的一些專業化的機械設備的結構比較復雜,這也促使水利水電工程系統中的瞬變流計算加大了難度。我國傳統的瞬變流計算上的方式非常落后,僅僅只是采用串行算法在單處理器上進行計算,這樣的計算方法不僅速度較慢,且計算也不精準,無法滿足大型水利水電系統中瞬變流計算的需求。在我國的水利水電工程中所涉及的仿真系統中,對于瞬變流的就算要求也很難實現預期的效果。

一、瞬變流并行計算

(一)瞬變流并行計算的分析

對于大型水利水電工程系統中的機械裝置主要包含:水庫、空氣、閘門等基礎的元件,這些元件主要具有對管道等區域進行連接的作用,這樣才能實現流動的狀態。對于水利水電工程中瞬變流并行計算主要是根據管道、隧洞等水電的流動狀態以及過程計算。對于系統中的相連的各元來說,其相應的邊界條件包括:管道與管道連接、明渠與明渠連接、管道與明渠連接等等。水利水電工程系統中的瞬變流并行計算,對于管道和明渠的流動可以采取特征線法計算,特征線法的就算主要包括兩部分,第一種就是邊界計算法,第二種就是中間節點計算法。對于在進行邊界計算的過程中主要涉及的內容就是管道和明渠中的鄰近的節點。對于計算中的邊界點計算與中間節點計算之間都有用著一定的密切聯系。對于名滿交替流動其主要采用的方式是特征隱式格式,這種計算方式就是將邊界點與節點歸到同一個方程計算中去。

(二)瞬變流并行計算的評價

對并行算法的評價主要是通過對計算中的時間復雜與空間復雜兩方面進行。并行處理的主要中心是通過增加對機器數量的處理來爭取更多的時間。

(三)對瞬變流并行計算的實施

根據上述所表現的情況進行分析可以知道,對于水力機械裝置系統來說瞬變流計算對其在運行過程中就有很好的可并行性,計算方式的各部分都可以進行獨立計算。但是,由于瞬變流計算所呈現出的結果都是全系統動態過程的表現,所以每一時步的計算都要求結果的準確率達到百分之百。在每一時步,各部分在計算過程中都要有信息上的互通,這種互通也是為了保證下一步計算能夠順利的進行,也就是說各個環節在計算過程中要進行信息的交換與同步。如果想要將瞬變流并行計算運用到水力機械裝置系統中,就要有很多的準備工作。首先就是要將并行進行劃分。本文通過對計算對象的劃分,從而完成對瞬變流并行計算的劃分。對與水利工程設備中的各種管道來說,連接點在計算過程中也要對每一步進行瞬變流并行計算,并且在所劃分的各部分要進行相對獨立的計算,在這個過程中,不能忽略各部分的信息溝通。對水力機械裝置系統瞬變流并行計算也可以按實際系統空間上的位置進行劃分,例如在對多級泵站系統進行劃分計算時,可以對泵站的各部分進行劃分,然后針對劃分后的各部分進行分開的計算,最后把計算結果分配到泵站的各個部件上。劃分過程中,在不考慮劃分方法的基礎上,每一個部分的零件都要進行負載平衡處理。(1)在使用分布式并行計算時,要考慮到每一個單元所用的時間,從而保證單元時間的平衡,在此基礎上,使每個單元運算時間沒有浪費。(2)在計算過程中,每個單元的信息傳遞量逐漸減小從而使得通信量所占比例減小。(3)每單元在計算過程中所消耗的時間變長,為了是每個單元計算的時間有所提高應采取對水利水電工程中所用到的機械裝置進行分類。

二、實例計算與分析

據目前統計來看,一些水利水電工程中的機械裝置主要包括:泵站、管道、明渠、調壓井、閥門、閘門等部分,

根據實驗室的實際情況來說,大部分水利水電工程都采用分布式并行計算系統,將實驗室的兩臺CPU頻率為2.1 GHz,內存1.5GB的計算機用101MB的交換機進行連接并組成一個分布式并行計算系統,通過MPI庫函數調用實現并行計算間的消息傳遞。由于采用兩臺計算機并行計算,所以將計算分為兩部分。

對某大型引水工程的水力機械裝置系統進行的瞬變流并行計算表明,并行技術可以加快計算速度,可用于將來大規模水力機械裝置系統的瞬變流計算的研究工作。

結束語

與傳統的計算方法相比,瞬變流并行計算方法可以使整個工程的效率有所提高。在水利機械運行的過程中,傳統的計算方發對人員的利用量是非常大的,并且工作效率非常的低。當瞬變流并行計算方法運用到實際計算中時,就大大的改變了傳統計算方式所造成的尷尬局面。所以使瞬變流并行計算方式取代傳統的計算方式就成了現在的重要任務。

參考文獻

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[3] 鄧命華,劉德有,周建旭等.水電站變頂高尾水洞瞬變流計算及體型設計[J].河海大學學報(自然科學版),2003,31(4).

篇2

【關鍵詞】大型水電;施工工程;安全運行;相關技術;改進方向;具體分析

在最近開發出來的水電工程中,施工安全和生態保護以及建設技術、優化的運行中所出現的難題,都已經嚴重地影響了我國水電工程在實際運行和相關安全技術上的開發。所以,本文對大型水利工程中所存在的問題給予分析,并給大型水利工程的安全運行和相關的技術水平提供了很大的現實性意義。希望通過本文的分析,可以給相關人員提供參考。

1 大型水利電工程中安全運行技術

1.1 導截流的深層覆蓋技術

1.1.1 對動水中的拋投截流的相關材料進行研究

在如今的很多技術中,不管是國內還是國外,在水庫截流過程中都采用的是石渣料和石塊,截流比較困難時完全可以采用大石串和特大石以及人造出來的拋投料進行截流。在該種方法中的投料計算是比較粗略且簡化的,是對單個塊體的起動或止動的假定。

1.1.2 對施工導截流的風險率的研究

河道流量的不確定性和水力參數的確定性以及計算模型和建筑結構的風險都是造成施工導截流的主要影響。這在對施工導截流中是不可能避免的問題。

1.2 大型水庫高層水壩穩定性評估

(1)抗滑的穩定性大型水庫相對的穩定性和工程的巖體結構有著比較密切的關系。進行合理的確定壩基巖體的相關性質,這早已成為大型水利穩定建筑的重要技術性問題。

(2)因為相應的滑體可能會帶動上方的巖體一同滑動,在大部分情況下都需要有相應的依靠來支撐穩定。所以,就需要進行深入的研究高壩深層抗滑的安全穩定性。

(3)在基層巖土和大壩結構在實際的分布中都很復雜時,大壩的相關通道都具有其多元性和特定性在最危險的滑動位置上都和巖石的性質有關系,并且和相鄰的巖土力學的相關指標以及巖土的分布情況有很大程度上的關系。所以,對于那些比較復雜的高壩找尋危險的滑動位置時就要進行分析,這是十分重要的。

(4)對高層穩定數值的相關模擬和分析

進行非連續性的變形和連續性變形是兩種主要的分類。對高層抗滑的模擬中有很多外界的影響因素,比如:巖體介質材料的相關參數、本構的關系和屈服準則以及進行安全性的評判。計算程序的不同將直接影響到計算結果上的差異。日前,相關方面的設計還不是十分明確,對安全高度也沒有比較明確的標準。

1.3 有關大流量的泄流安全技術

根據實際分析和統計,全國已經有三分之一的水電工程在不同程度上有了損壞。作為廣泛應用的一種消能方式挑流來說,是需要對相關的水力問題重點進行解決,要對壩身的泄水口水墊的水孔進行系統的優化,對入射水舌的撞擊速度,要充分確保大壩底板的安全性。在窄縫的挑坎來說早已經改變了橫向擴散的方式,對單寬的水流量一定程度上減少了很多。

日前,不管是在建還是擬建的大型水利工程中的泄洪流量均達到了三千到四千立方米每秒的速度,在洞口中水流也達到了50米每秒的速度,所以泄洪的空蝕問題比較嚴重。比如:在有些水電的泄洪洞的反弧末端底板和混凝土的邊墻都已經遭到了比較嚴重的破壞,在底板處已經多處發現了深坑的現象,這就嚴重地影響了工程的安全運行。所以,該如何對摻氣設施進行合理的布置和設計來充分保證邊壁有足夠的摻氣濃度,是即需要解決的問題。

1.4 高壩安全運行的技術和混凝土的相關施工

1.4.1 有關混凝土的施工控制

在對混凝土進行高壩施工是一個比較復雜的動態性過程,可以利用比較簡單的數學分析模式進行分析,但是如果采用的是仿真的手段進行分析就有一定的優越性。在國外,很多國家早已經開展了相應的應用研究和方法,但是,因為日前國外的擬建和在建的混凝土壩都比較小,在實際的施工過程中,比較動態的仿真研究都集中在了公路的工程設計和土木建筑中,實時的控制方面和動態的仿真在研究成果上都比較少。

1.4.2 有關大型施工機械在實際運行中的安全

大型大壩施工的特點為:第一,進行立體交叉的作業、施工的現場比較廣并且干擾也比較多。其次,實際的施工工程的量比較大、施工的強度也比較高、工期時間短。第三,相關的技術比較高,且施工工序也比較復雜。第四,施工的種類比較多、容量較大且施工的設備也比較先進。因為供料線和大型塔帶機的引進在時間上比較短,且制造和設計的存在在一定程度上也比較脆弱,相應的施工工藝流程和傳統的方式也有著很大的差異,所以大型機械進行安檢時認真是非常重要的。

2 有關大型水利水電未來發展方向

根據上文的分析我們可以知道,水電水利工程的未來發展趨勢是非常寬廣的,主要趨勢具體如下:首先,對于那些比較復雜的系統來說,要用比較大的系統理論技術和方法,要從更大的范圍和層次以及多方面去尋求協調,要采取在總體效益最大的調度方式去運行。第二,就要采取比較先進的預報技術,并對風險進行評估,同時對經濟進行分析,從而提高調度的綜合性、可靠性和使用性。第三,不僅要對自然條件下的水電站進行優化,同時也要對市場條件和自然條件下的水利水電站的調度運行進行策略的發展。第四,要與現代的計算機和信息技術同步建設、同步發展,要積極建立一個功能強大、使用比較方便、反應速度比較快、界面比較美觀的支持性系統。相關的水利水電工程要努力加強相關人才的培訓和引進,要將水利工程中的人才作為重點對象來培養,要按照市場的經濟來培養、吸引人才的新機制。相關的水利水電企業要努力結合其相關特點大力引進人才,同時也要積極建立一個創新精神和創新能力的團隊。在對人才進行培養時要對知識進行快節奏的更新,要積極制訂相關科技人員的繼續性教育制度,以此來對知識進一步更新和知識的培養。與此同時,相關企業取得了比較好的效益,首先是要對技術難題進行解決,讓很多高難度的工程都得以順利的實施。其次,很多科技的成果都已經應用在了實踐生活中,大大降低了生產的成本,同時也縮短了工期,保證了工程的順利進行;要大大提高相關的管理水平和技術水平,從而提高水電工程的綜合競爭力,并且促進水電事業的快速發展。

3 結束語

綜上所述,我國的大型水利水電在實際的運行和操作中存在很多的問題,本文針對可能存在的問題進行了相關技術的分析,并總結了我國對大型水利水電的改進和研究現狀,這對完善我國大型水利水電的安全和科技的運行提供了相關的思考。隨著時代的發展,我國對大型水電站的依賴已經變的越來越強,而本文通過大型水利水電的改進方向和實際運行的技術進行了分析,希望可以給相關技術人員提供有價值的參考。

參考文獻:

[1]周惠成,張改紅,王本德,等.基于防洪預報調度調整水庫汛限水位的研究[J].水力發電,2006(5).

[2]康世崴,彭建春,何禹清.模糊層次分析與多目標決策相結合的電能質量綜合評估[J].電網技術.2009(19).

[3]吳時強,范子武,周杰,吳修鋒.引江濟太措施對太湖西北部湖區污水滯留和轉移風險評估[J].水利水運工程學報,2009(02).

篇3

關鍵詞:水利水電;施工進度;風險;控制措施

中圖分類號: TV 文獻標識碼: A

一、水利水電施工進度的風險特征

水利水電是國計民生的基礎產業,隨著社會經濟的不斷發展,水邊水電項目也在不斷地推進。水利水電的建設規模往往比較大,對施工條件及施工技術的要求也相對較高,再加上一些外在內在的不確定因素的干擾,水利水電的施工過程存在著諸多的風險,如氣象水文、地形地貌、施工設備或材料、施工方法、資金投入、人員素質等等,對這些風險的特征加以認識并建立相應的預防控制機制對于風險的把控具有重要的作用。水利水電工程項目的風險特征主要有:

1、客觀性和普遍性

在水利水電工程中,風險是客觀存在的,不以人的意志為轉移,但是風險的內在不確定性也是其客觀性的一種表現。在施工的任何一個環節都有可能產生各種各樣的風險,同其他施工項目一樣,風險無處不在,無時不有,有施工就會存在風險,這是水利水電施工風險的普遍性表現,是風險存在的最基本的特征。

2、隨機性和偶然性

由于水利水電工程的建設周期長、施工難度大,影響其工程施工進度的因素多,這就決定了眾多因素的發生具有隨機偶然性,這種隨機偶然性也直接體現了風險的不確定性。但是大量隨機偶然事件的發生其背后往往孕育著必然性,通過對大量風險發生的隨機偶然性事件進行數學分類統計。可以從中找到一些內在的規律。

3、多變性和多樣性

隨著水利水電工程項目的推進,不同的施工階段會產生不同的風險。風險的質和量會隨著工程進度的不同而不斷變化。沒有一種風險是一成不變的,一種可能的風險在施工的某個階段已經得到了很好的控制,但是在新的風險源的誘導下又會在另外的條件下產生。并且幾乎在工程的不同階段都會有新的風險產生。

二、影響水利水電施工進度的因素分析

1、資金投入與自然環境因素

資金投入問題一直是大部分工程施工進度控制的通病之一,對于水利水電工程而言,有著建設的工期較長,資金投入量較大,而其收益又較其他工程項目緩慢等特點。水利水電工程項目建設的方式一般為競爭招標承包式,應用集約資金的手段進行籌措資金。但是,大部分地方政府的流動資金有限,很難對水利工程進行出資,而對于社會建設單位難以找到有效辦法和方案進行籌措資金。這就導致出現承包單位巨額競標,而在施工期間容易出現資金周轉困難或短缺等問題。資金短缺致使工程項目暫停,使工期不能按計劃完成或為了趕工期而出現質量問題。除此之外,建設單位之下的施工單位由于競爭原因,壓低價位而獲取施工權,另其收益較低,施工所需的設備不能得到及時補充,施工效率低下,進而影響施工進度。

自然環境也是影響工程施工進度的因素之一,而且自然環境因素具有不確定性和不可預見性的特點。對于水利水電工程來說,其建設施工地點地理環境要求較高,最佳地點一般是水流大、水位落差大的深山峽谷地區,這樣能保證水利工程項目的收益。但從實際條件來看,有這些環境特點的地區自然環境變化較大,水文氣象變化隨時威脅著施工進度與安全。例如:突發超標洪水導致施工暫停甚至危險或狹窄地形增加工程量等,這些狀況的出現都會影響到工程進度。

2、進度方案設計因素

水利水電工程系統復雜,要求技術手段較高,系統理論與階段性計劃設計需要有專業化的技術方法作為基礎和前提,就目前我國水利水電項目設計方案而言,設計者既要按照建設單位要求最大化的控制建設成本,又要為設計單位尋求利潤收入,這導致其設計方案未得到充足的試驗論證,就開始應用,缺少在工程前期施工中的深入性工作,導致施工階段后期工作存在技術和工序上的矛盾。除此之外,設計單位還經常出現對施工進度控制方案的算法方式選擇失誤的情況,導致計算結果準確性出現失誤,影響后期施工進度。

3、施工企業監督管理制度落后

目前一部分水利水電施工企業雖然積極推行先進的工程項目管理制度,例如項目管理負責制,但是,這種體制并沒有將各部門、各層級間的聯系和職責分清。而且,許多企業部門缺乏服務意識和專業水平,對施工項目了解不清,現場執行指揮不當,影響工程施工。有些企業監督管理制度不完善,監督管理部門缺少職業道德素養,對現場施工漠不關心,對一些違規操作不加以制止,企業沒有嚴格的監督管理制度,缺乏監管力度,導致監督工作失去作用,嚴重影響施工進度和質量。

三、水利水電施工進度風險的識別

水利水電施工進度風險識別的方法主要有故障分析法、蒙特卡羅法、計劃評審法。故障分析法在水利水電施工進度風險及安全性的評估中具有廣泛的應用,它是以結果事件為研究對象,通過數學邏輯計算,找出事件發生的直接及間接原因。故障分析法主要包括兩個方面―定性分析和定量分析,定量分析是計算出結果事件的發生概率及其在工程中的重要程度,然后以此為依據進行故障的分析和排除。定性分析是對全部故障進行分析計算,分析出所有故障發生的可能性。

蒙特卡羅法是基于大量的實驗來進行的,實驗的次數越多,其計算的風險準確性就越高。計算機的迅猛發展,讓蒙特卡羅法得到普遍的應用,通過計算機可以實現快捷的操作,節省大量的人力物力,省去諸多繁瑣的數學推導過程,且計算機的操作相對簡單,以人員技術要求不高。

計劃評審法在水利水電工程項目施工中有著廣泛應用,計劃評審法是將工程項目當作一種系統,利用網絡圖、表格或者矩陣來表示各項具體工作的先后順序及其相互關系,以時間為中心,找出從施工開始到施工結束所需要的最長時間路線,并圍繞關鍵路線對系統進行統籌規劃,合理安排各項工程進度,對各項工作的完成進度進行嚴密的控制,達到用最少的時間和最低的資源消耗來完成工程目標的一種計劃與控制方法。

四、水利水電施工進度風險分析及預防

1、環境風險

水利水電的施工環境風險大體分為兩類:社會環境風險和自然環境風險。社會環境風險是由施工項目所處的社會條件決定的,包括項目的建設標準、相關管理條例及法規,以及其他社會政治、經濟、文化等因素風險。自然環境風險涉及施工惡劣的氣候條件、復雜的地質條件及由于施工地其他因素而引發的風險等。

對于社會風險主要是加強對國家相應的法律法規的了解,并在施工中嚴格遵守,通過施工單位及監督部門的協作來應對。自然風險的應對中,應根據不同情況區別對待。在水利水電工程中,地質是影響施工進度的一個重要因素,尤其是對工程隧洞的開挖。地質風險可能源于工程前期的地質勘探不夠準確,也有可能是源于不可控因素,諸如突發的地質災害或地質本身存在缺陷等。地質風險的存在會導致原有的施工計劃或施工技術方案發生改變,嚴重時甚至直接導致工程事故,致使工程無法繼續開展。因此風險分析中要對風險的來源及其可能的風險事件進行全面分析,從根源上化解風險。

2、資金風險

任何實際項目中都存在資金風險,對資金風險進行有效控制能夠確保工程順利開展。大型水利水電工程投資金額大,建設周期長,企業或部門要有強大的資金儲備才能保證項目的順利實施,若出現資金斷鏈或資金不足,必然嚴重影響工程施工。目前,對于資金風險管理,一些水利水電部門通過發行債券、向銀行借貸或是其他融資渠道等籌集資金,每一種集資模式都有其自身的特點及適用條件,其所帶來的效果也會出現相應的差別。因而相關部門或企業要根據自身特點和實際,選用合適的集資渠道,以高效、穩定、適度為原則進行集資,確保資金到位,保障工程順利開展。

3、技術風險

技術風險主要涉及工程設計風險及施工技術方面的風險。工程設計是整個工程的核心。在工程設計中,若設計圖紙存在缺陷或設計不到位,就會導致工程施工出現問題,輕則返工,重則造成工程毀損,嚴重影響工程進度。尤其在工程設計師對施工場地基礎情況不夠了解的情況下,設計出的施工圖紙必然無法實施,延誤工期。施工技術方案是工程從圖紙變成現實的方法指導,是施工順利開展的有力保證。在施工技術的確定中要對技術方案的可行性進行多方論證,反復商討,提前預防由于新技術的應用而帶來的工程進度風險,以確保工程進度不因施工技術方法而延誤。

4、項目主體風險

項目主體風險主要包括承包商的風險及委托方的風險。承包商的風險很大一部分是對利益過度追求引發的。在建設工程競爭日益激烈的社會背景下,承包商迫于市場競爭壓力,為爭取競標而采取種種惡性競爭手法,如采用低價競標,這就導致承包商在工程施工過程中為了獲得利潤必然以各種方式壓縮工程款項。常見的還有在后期履行工程合同時,部分承包商會因為逐利以各種借口要求增加工程款項,從而導致承包商與發包商的關系緊張。極端的情況是在工程款項問題沒有得到解決前,承包商很有可能采取停工的方式來拖延工期,影響工程施工進度。應對項目主體風險,要求承包商和委托方履行好各自本職,承包商應具有商業誠信。在前期競標中要做到公平、公正、公開,確保最有資質和實力的承包商被遴選出來,最大程度降低因承包商商業信譽不足而導致的糾紛,避免影響工程進度。另一方面,委托方在工程施工前要充分地進行風險評估,認真聽取咨詢公司或水利水電專家的意見,從自身出發,減少風險。

結束語

水利水電工程項目中影響工程進度的因素很多,這些不確定因素使工程進度受到極大的影響,對水利水電施工單位而言,進度計劃的不確定性讓招投標單位承受著巨大的風險,因此,探討影響水利水電施工進度計劃的風險,以減少或避免風險帶來的損失,對水利水電部門及相關施工單位具有重要意義。

參考文獻

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[3]姜洪日.水利水電施工進度計劃風險的計算探究[J].黑龍江科技信息,2014,05:219.

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關鍵詞:水利水電 建設管理 研究 實踐

龍灘水電站是國家西部大開發的十大標志性工程和“西電東送”的戰略項目之一,是紅水河梯級開發的控制性工程。工程已于2001年7月1日開工建設。

龍灘水電站位于紅水河上游廣西壯族自治區天峨縣境內,設計總裝機容量630萬千瓦,是目前國內已建和在建的僅次于三峽工程的特大型水電站,該工程分兩期建設,其中第一期裝機420萬千瓦,概算總投資243億元。1999年12月26日,由原國家電力公司(出資33%)、(出資32%)、廣西開發投資公司(30%)、貴州省基本建設投資公司(出資5%)共同發起組建龍灘水電開發有限公司,全面負責龍灘水電站的建設和運營管理(電力體制改革后原國家電力公司和原廣西電力有限公司的股份全部劃給中國大唐集團公司)。為保證龍灘水電站的順利建成,項目業主龍灘水電開發有限公司在工程建設過程中,深化改革,對在當今社會環境中大型水利水電工程項目管理的方法,進行了有益的探索、研究與實踐。按照“項目法人制、招標投標制、建設監理制、合同管理制”原則對工程項目進行管理。

1.工程建設管理的組織模式

項目的管理組織在建設這樣宏大的工程中起著決定性的作用。按照傳統的工程建設的管理組織方式,業主班子將是一個龐大而又復雜的組織機構。在設計項目管理組織時,項目業主以市場經濟的思維方法構思項目管理組織的模式,形成了按投資多元化、管理社會化、經營市場化建立工程項目管理組織的總體構想。這一構想就是要充分利用改革的成果,運用市場經濟的運作機制,實行龍灘水電工程建設的社會化管理。

作為電站建設的業主,龍灘水電開發有限公司負責電站的建設及運營,對水電站總體規劃與設計實施強有力的管理。公司在各參建主體中積極發揮主導作用,倡導管理創新,通過貫徹對合同主線實施“靜態控制、動態管理”的思路,促進各參建單位形成自覺的質量品牌意識、市場競爭意識及顧全大局的觀念,使工程進展較順利,質量、工期、投資等方面均得到有效的控制。龍灘水電開發有限公司本著精干、高效的原則和建立現代企業制度要求,為更好地發揮公司工程建設責任主體和實施主體的作用,加快工程進度、質量、投資、控制,進一步明確職責,規范運作,科學管理,提高管理水平。公司管理機構設置為“九部”,即:工程建設部、計劃合同部、機電物資部、工程技術部、財務管理部、黨群工作部、總經理工作部、環保移民部、人力資源部。目前,正式職工85人。除此之外,充分借用和發揮社會專業力量,將部分專業工程委托社會化的專業部門或機構對其的實施進行管理。這樣,形成了水電站項目業主與社會專業機構是以經濟關系建立起來的具有特色的大型項目的工程管理組織結構模式,實現了工程項目的社會化管理。在工程的具體事務管理中,水電站項目業主又是按市場化經營的方法進行運作,充分利用市場機制為水電站建設管理提供服務 ,使水電站建設得到有力的社會支撐。如水電站項目中某些設備的采購、貨物的倉儲、設備和大宗材料的運輸、有關的輔助服務等均按市場原則通過經濟合同來實現。社會化管理使業主的工程事務管理工作量大大減少,業主班子的人員規模可以降低至最低點,項目管理工作的效率和效果提高,降低了建設成本。水電站項目業主由此可以集中精力管理重大問題,在整個建設過程中定思路、定標準、定制度,一手抓規劃設計和工程建設,一手抓工程招標和合同管理,這樣在總體上就把握住了水電站建設的方向。各社會專業機構在統一的規范和規則下,各司其職,負責相應專業工程的具體實施工作。實行社會化管理,還可得到社會上最優秀的各方面的專業人才為水電站建設服務。

2.工程招標采購的方法

2.1.項目招標

龍灘水電站工程項目分標按照標界清晰,便于合同管理,優化施工布置,減少施工干擾的原則。

針對招標項目規模大、技術要求高,項目業主在2001年初即制定了招標管理辦法,并報原國家電力公司備案,規范了招標工作程序。對項目立項、招標組織、招標程序、招標方式及投標條件、標底編制、評標委員會、保密事項等都作了規定,明確了責任。對投資200萬元以上的建筑安裝項目,一般采用公開招標方式,對投資在200萬元以下的建筑安裝項目,一般采用邀請招標的方式,邀請對象為目前正在龍灘工地施工的六家大型施工承包人投標。對部分監理等服務項目和零星機電設備項目,采用詢價后的邀請招標方式,邀請投標人不少于三家。

招標過程中,重點把握以下幾點:

2.1.1.認真審查招標文件,保證招標文件的合法性和嚴密性。

2.1.2.認真組織開標工作,保證競爭的公平和有序性。所有的招標項目,均采用公開開標,開標時有公證員現場公證,公司監事會和廣西檢察院預防職務犯罪處派員過程監督,保證開標過程的公正。

2.1.3.認真組織評標工作,保證評標過程的合法、公平、公正、合理。公司在評標過程中嚴格按照國家計委等7部委聯合的《評標委員會和評標方法暫行規定》來執行,外聘合格專家在評標委員會專家總人數的2/3以上,評標辦法在開標前作為招標文件的組成部分發給所有投標人,評標委員會專家采用綜合評分法和獨立評標。按照評標委員會推薦2~3命中標候選人,公司招標領導小組定標的程序確定中標人。招標評標的整個過程有廣西檢察院預防職務犯罪處派員監督,監督全體評標人員都能遵守評標紀律,避免外界干擾,使整個評標工作都能按照既定合法程序進行,保證了評標工作的公正公平性。

2.2.無標底工程招標實踐

無標底工程招標是在龍灘水電站建設中采用的一套完整的工程招標方法,它的核心是在工程招標時不編制招標的標底。它不是以“標底”作為工程招標的衡量準繩和評標尺度,而是通過一套嚴密、科學的招標操作程序和評標辦法來決定工程合同的授予者。實施無標底工程招標,按市場規律組織公開、公平、公正的競爭 ,排除了任何人為因素的干擾,保證了評標結果的客觀性和公正性。實施無標底工程招標,實質上對招標工作提出了更高的要求和挑戰,在市場發育不完善的條件下,其存在著很大的風險,必須要有真正堅持“剝奪每一個人的特權”的精神和勇氣,要敢于戰勝自我。其次,實行無標底工程招標,需要很高的條件,它要求招標者必須具有十分豐富的工程經驗、扎實的專業知識、相當高的技術水平和對工程所具有的深刻的判斷能力。即在無標底招標條件下 ,招標者應具備的評標方法和指標參數的合理確定、招標文件的嚴密編制、工程招標的有序組織、以及對投標單位資質管理和選定等的綜合能力。

通過對大量工程招標經驗的總結和思考,水電站項目業主認識到只有從管理制度上、管理方法上采取措施,才能鏟除腐敗的溫床 ,徹底消除工程招標中的負面影響因素,真正地實行公開、公平、公正的工程招標與采購。由此,龍灘水電站形成并確定了工程招標采購的總體構思,其核心思想和總則是:在工程招標采購中要“剝奪每一個人的特權”;工程招標采購中的權力必須受到監督。在這樣的指導思想下,水電站項目業主根據龍灘水電站的實際,進一步對工程招標采購的方式和方法進行了探索,研究如何從制度上、技術上清除各類消極因素存在的可能性,在上級有關部門的支持下設計出一系列有關工程招標采購的組織方法、管理辦法和規章制度,具體包括:無標底工程招標的方法;科學公正的評標辦法 ;承包商資質信用的預審控制方法;招標采購的組織機制;工程招標文件的編制方法;工程招標中的技術要求;以及實施閉口總價和固定單價合同的措施等。

3.合同管理

3.1.合同管理的特點

龍灘水電站建設管理完全按照現代企業管理模式進行,合同管理制是建設管理的主線,其主要特點是:

3.1.1.嚴格合同的預管理。所謂合同的預管理,就是合同簽訂前,合同項目的計劃立項、招標文件的編制及審查等,這是合同簽訂后能否順利實施的關鍵。招標文件的編制和審查要以技術要求合理,商務要求嚴謹、公平,整體規劃可靠為原則。

3.1.2.嚴格合同的簽訂程序。每一份合同的簽訂之前,合同文本都經各業務職能部門會審把關,然后甲乙雙方要進行平等協商,就雙方關心的問題達成一致意見。這樣減少合同執行難度。

3.1.3.嚴格按合同辦事。在履行合同過程中,嚴格按合同約定辦事,對質量、進度、安全、造價、文明施工等管理要求,都遵從合同約定。合同雙方是平等的合同主體,一切事務的處理都以合同為準繩。監理工程師和設計代表,以及其他服務單位,都在合同規范的范圍內履行職責。對于設計變更和自然因素造成的費用增加,依據合同條款規定,本著公平公正的原則進行處理。

3.1.4.完善合同清算工作。合同履行結束,逐一對合同進行清算,一方面,合同竣工資料要求齊備并符合國家檔案管理要求,另一方面對合同費用問題要有最終決算,雙方對決算結果都要簽字認可。

龍灘水電站建設的合同管理只剛剛開始,隨著工程的進展,必然有許多新問題新情況,還有待于項目業主去研究去解決和實踐。

3.2.強化工程合同管理的核心地位

隨著我國的經濟由計劃機制向市場機制的轉軌,大型建設項目的管理也勢必由國家經濟體制改革的不斷深入而發生變化。市場經濟就是法制經濟、信用經濟,水電站項目業主認識到,龍灘水電站建設必須實行嚴格的合同管理制,必須以合同為主線、以合同為核心實施工程項目管理。

3.2.1.從組織上采取措施,實施規范化、制度化、標準化的合同管理,制定一整套合同管理的有關工作制度和規定,對合同管理的組織、合同管理的程序以及合同的起草、談判、審查、簽訂、履行、檢查、清理等每一個工作環節均作出明確規定。

3.2.2.樹立水電站建設管理中的一切行為均以合同作為惟一依據的意識,合同運用于項目管理的各個方面,以合同、經濟手段管理和實施水電站工程。

3.2.3 .選擇確定符合水電站建設特點的工程承發包模式和合同結構,通過合理的合同結構實現和保證水電站項目管理組織的目標結構和運作。

3.2.4.根據水電站工程的具體情況和現實的社會經濟環境條件,在龍灘水電站的前期大部分主要工程項目上均實行閉口總價合同,鎖定建設成本。強化合同準備工作,從技術上和經濟上采取措施,創造和建立實施閉口總價合同的前提條件:堅持以施工圖進行工程招標,最大限度地避免和減少工程實施過程中的不確定因素和隨意性;強化工程招標中的合同意識,努力完備和詳細一切技術資料和現場環境條件,使承包單位能夠以最小的風險在完全公平的環境中進行投標競爭;嚴密制定合同文件,合理確定工程合同的界面與工程范圍,事前分析可能存在的不確定事件和風險,有針對性的采取保護措施;充分考慮和保證承包單位的利益,引導承包單位注重技術方案的競爭,集中力量用于工程的實施,從而保證工程的質量和進度。

4.工程管理方法的研究與實踐

通過對項目目標控制方法的不斷研究和實踐,龍灘水電站在工程管理和控制的具體方法方面形成了一些較有特點、較為成功的做法。

4.1.通過規劃設計、科學技術、工程招標控制項目投資。在龍灘水電站的投資控制工作中,從工程的規劃設計、工程技術、工程招標等方面入手,控制工程的投資,節約建設成本。水電站項目業主堅持以設計為重點進行項目的投資控制,以極大的精力投入于工程的設計工作,進行設計方案的比較和改進,由此才有左右岸導流洞洞形設計方案的改變,經過設計優化的導流洞洞形設計方案,節約了大量的投資。控制水電站項目投資的另一思路是以現代科學技術為先導,依靠科技來實現投資控制的目標。在工程的設計、施工方案、設備選型等各項工作中,均設立相應的研究課題,投入科研經費,開展了大量有關工程建設的科學研究、試驗和實驗,取得許多科研成果。這些研究成果的應用既解決了工程難題,又為節約投資提供了有力的支持。通過嚴格、嚴密的工程招標是控制投資的又一思路。通過重點強化工程招標工作,建立公平、公正、公開競爭的良好環境,以最合理的合同價獲得最好的施工隊伍和最強的工程保障能力以及可靠施工技術方案。此外,前期工程通過實行工程閉口總價合同,充分依靠和發揮監理的作用等一系列控制措施和方法,使龍灘水電站的實際投資被控制在計劃的目標投資值以內。

4.2.獨立平行的工程質量監理。工程質量不僅關系到建設資金的有效使用,而且關系到社會公眾利益、生命和財產的安全。水電站項目業主以制度建設作為抓好工程質量的根本保證,建立層層負責的質量責任制,形成全過程、全方位的質量保證體系;以工程招標、工程監理、合同管理作為工程質量管理的基礎性工作。尤其是對于工程監理工作,在具體的做法上采取了特殊的措施,即在所有的工程監理合同中規定:工程監理單位必須同時與施工單位各自獨立平行地進行全部工程的質量檢測,包括必須使用獨立平行的檢測儀器和工具;獨立平行地實施質量檢測 ;獲取獨立平行的檢測數據和資料;提交獨立平行的檢測報告等。這樣在每一個工程上,都能同時得到分別來自監理單位和施工單位的各自獨立的兩套質量檢測與評估報告,可以切實掌握工程質量的真實情況,確保得到一流的施工質量。

4.3.依靠科技縮短建設工期。對于為期6.5年左右的建設工期 ,首先是以嚴謹的科學態度,分析論證進度目標實現的可能性以及存在的主要影響因素。針對關鍵問題,事先研究制定解決的方案,超前采取措施進行了一系列技術實驗和系統研究等。在得到了解決所面臨的一系列重大難題的系統方案之后,水電站項目業主緊緊抓住2007年7月1日水電站第一臺機組發電的進度控制總目標不放。在工程的建設過程中,集中力量做好項目前期的各項準備工作,抓緊工程的設計工作,為后期項目實施階段工程的順利展開積極創造條件。在進度控制工作中,以進度大節點作為控制的關鍵,保證落實大節點目標;建立工程協調制度,定期或不定期地協調各參建單位之間的進度關系;實施工程進度的動態控制,及時調整進度計劃。科學的進度規劃和有效的進度控制,為確保了龍灘水電站發電目標的按期實現。

4.4.文檔資料的制度化、規范化管理。為加強水電站項目檔案管理 ,建立健全項目檔案 ,龍灘水電站制定了有關工程文檔資料、工程竣工資料等的管理制度和規定,實行文檔資料的制度化、規范化管理。其中,采取的一個有效管理方法是賦予業主檔案資料室在檔案管理中的一項特殊權力:工程合同尾留款的支付簽發權。水電站項目業主在工程合同中均約定 ,預留合同價款3%~5%的工程尾留價款,作為工程保證金和工程竣工資料、項目檔案的保證金。合同規定,工程參建單位必須嚴格按照要求收集、整理、歸檔工程各環節的文件資料;工程竣工資料、項目檔案經業主檔案資料室認可接收,簽發歸檔交接單之后,才能獲得最終尾留款的支付。通過經濟制約手段,有效、及時、規范地健全了龍灘水電站的前期工程項目檔案。

運用上述這些管理思想與方法組織與實施工程項目管理,使龍灘水電站的建設取得了良好的效果和成績:

4.4.1.水電站的設計起點高、意識超前,通過一次規劃、分期實施、滾動開發的構想,圓滿成功地解決了遠期與近期建設的有機協調,實現了規劃設計的可持續發展。

4.4.2.通過水電站總體規劃的不斷優化和調整、通過合理的設計來節約投資;以現代科學技術為手段,提高項目建設各階段、工程各方面的科技含量,實現了項目的投資控制目標,節省了相當的建設資金。

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【關鍵詞】水利水電工程;大型模板;施工技術;探討

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一、引言

隨著科技水平的進步和發展,科技轉化為生產力的速度越來越快,將先進技術運用到我國的的水利施工建設中,也漸漸成為一種趨勢,隨著水電水利工程建設人員整體素質的提高,對模板施工技術不斷重視,并在實踐中反復驗證,不斷總結不斷改進,在水電水利建設工程中使用大型模板技術施工體系已經日漸成熟,模板施工漸漸趨向于科學化,合理化,為我國的水利水電建設做出了顯著貢獻。

二、我國水利水電工程中大型模板施工現狀

水利工程是我國社會主義建設的重要建設項目之一,它關系到我國經濟的發展和人們生活水平的提提高。模板施工,是現代水利工程建設最重要的施工趨勢。我國由于特定的歷史背景和國情,水利水電工程發展起步較晚,對模板技術的研究一度進展緩慢,從1974年開始我國投入研發大型模板施工技術,先后在北京,廣州等區域逐漸興建了一批多層次,高要求的水利工程,并在水利建設施工中,開始研發的并使用大型模板施工技術,,并取得了良好成果。隨著社會主義經濟的飛速發展,我國在模板技術和施工方法上有了質的飛躍,近幾年來,我國在大模板近10年來研究開發了大模板底層大空間上層大開間結構 ,以及配套的預應力配筋、雙鋼筋配筋等預制混凝土模板作永久模板的現澆疊合樓蓋 ,還研制開發了拼裝式大模板、鉸接式筒模 ,使大模板技術更趨完善。大模板工程技術,是采用工具式大型模板,配以相應的起重吊裝機械,通過合理的施工組織,以工業化生產方式在施工現場澆筑鋼筋混凝土墻體的一種施工工藝。

三、模板簡述

在水利水電建設中,模板施工技術一般是用來指支持模板的完整構造體系或者是新澆混凝土而成型的模板,在其中和混凝土相互接觸,并且對尺寸的嚴格控制,對形狀,位置有著嚴格要求的地方叫做模板。模板主要的支持系統一般而言有桿件,金屬附件,工作便橋等。在模板類型中,我國一般將長度、寬度大于3m的模板稱之為大型模板。目前,常見的有尾水管大型模板、蝸殼大型模板、流道漸變段大型模板、隧洞襯砌模板以及壩體大型懸臂模板等類型。

四.大型模板的施工技術

在現代水利水電工程設計建造中,大型模板由多種類型,但就實際中運用最多的而言,是大型懸臂模板技術和尾水管大型模板,作為典型,筆者將以此簡單探討其概述和施工工藝,操作程序和各自的優勢不足。

1大型懸臂模板施工技術

(1)懸臂模板概述

懸臂模板是一種用于爬升的工程建設模板。通過預先埋下的器件和所用的支架來減少混泥土澆筑時候擁有的側面壓力,達到維護模板本身的穩固,防止混泥土澆筑結構的變形走樣。這種模板在操作時候不必采用其他的加固措施,相對而言,它的面積比較大,操作起來程序簡潔,快捷方便。而模板用完拆除之后,混泥土澆筑建筑會顯得很整齊光滑,多用于墻體模板。相對于采用組合鋼模板澆筑出的混泥土建筑而言,懸臂模板技術不僅使墻體更加光滑,平整,而且操作快速簡單,施工效率高,不僅具有良好的質量,而且相對投入成本很低,英因此,具有很好的應用前景,能夠帶來良好的社會經濟效果。

(2)懸臂模板的施工技術

首先是進行模板單元的組合安裝。開始大型懸臂模板單元組合安裝時候,一般多采用就近原則,就地選擇場地進行安組合,以達到減少運輸費用的目的。由于模板的每個部分的長寬高尺寸都有著嚴格的規定,因此,要精確選擇組合搭配,并在合適的位置進行錯峰拼裝,在各個模板縱模縱板間需要插銷嚴密相連,同時據實際情況需要用鋼卡把橫嗣檁和鋼模聯成一體。在采用懸臂大型模板時候,組合安裝時第一步,是其基礎性工作,必須做到穩固,科學合理。

其次是立模和拆模程序:在施工的地點,需要將每個模板的單元器件用起吊設備一次吊到開始已經埋好的螺栓上方,準確就位。再對螺栓進行加固擰緊,之后,對橫桿,螺桿,上撐桿進行嚴格精確的調整,讓各個鋼模器件都能夠接口嚴密相對,既可以保持在一個面上,更要處于一線之上,減少誤差。此后,再逐一安裝防護欄桿,鋪設手腳架板。當混凝土的強度達到一定的程度時,一些特殊部分的模板就可以開始拆除了,拆除鴨婆尖,取下連接板銷,松開用于連接的豎桿和預先埋置的穩固螺桿,再逐一調整相關高度,讓模板與混泥土開始脫離,提起模板單元,此程序便已經完成。

最后是受拉螺栓的預先埋置:受拉螺栓的預先埋置并加強固定,關系到大型懸臂模板是否能夠順利成功安裝。在進行新澆混泥土開始,很大的水平側壓力和單元器件的固定都需要靠預先埋置的受拉螺栓來進行。埋置精確,加強穩固,嚴密加強模數和孔位的結合,利用相對固定性,嚴格控制誤差,讓其更好的服務于水利工程建設。

(3)大型懸臂模板施工的優點

用這種大型模板澆筑的混泥土質地堅固,外表光滑平整,同時,施工工序簡單,安裝快速,工作效率高,而且還可以節省大額鋼材,降低了工程施工成本,同時,周轉次數很多,方便利用,機械化的操作程度很高。

2尾水管模板施工技術

(1)尾水管簡述

尾水管一般由錐管段、彎管段、擴散段組成,上段稱錐管段,由于流速較高,一般都采用鋼內襯,無需另做模板;下段稱擴散段,其截面為矩形,寬度、高度呈直線變化,中間常有隔墩,上口與彎管段相聯,其模板與一般平面模板設計相同;中段稱彎管段,其形狀由多種幾何面組合而成,剖面呈肘彎形。

(2)尾水管模板的制作和安裝

采用尾水管整體式模板時,一般全部需要在加工廠內制作,制作完成后進行統一的一次吊裝。一般根據當地的運輸條件和吊裝的具體要求,結合制作工藝,減少復雜的操作程序,整個尾水管模板可分為四部分構件。即擴散段模板,它與一般平面模板設計相同,在現場搭設承重支撐系統安裝面板。支撐體系采用桁架或者滿堂紅承重架彎管段模板,它們在廠內分層加工,其構件不規則曲面較多,全部采用木面板和木骨架;構件采用木骨架和部分木面板,鉛垂側面預留出規則位置安裝鋼模

模板加工完成后在廠內進行整體試拼裝,對接縫、錯臺進行修補。然后根據運輸條件拆成若干組件運至工地組裝成構件等待安裝。具備安裝條件后利用布置在廠房上游壓力引水管上可以沿廠房縱向軌道自由行走的自升高架門機進行吊裝就位,校正后進行加固,并在面板上鋪釘薄鐵皮,尾水管模板即安裝完畢

五、總結語

大型模板施工技術是我國現代化水利水電發展的必然趨勢,是先進生產力發展的必然要求,將大型模板技術運用到我國的水利水電建設中來,不僅可以促進我國的水利水電事業的快速發展,提高機械化,自動化,智能化水平。而且節省了材料,科學合理化了工序,便于操作,加快了施工進程,提高了施工效率,為我國水利水電工程建設的成本控制做出了貢獻,目前我國的水電建設雖然已經取得了輝煌的成果,但也要看到,在大型模板施工技術中存在著一些瑕疵,比如管理不善,操作人員的綜合素質不高等,這些不足需要所有施工人員理性面對,經常總結,不斷完善自己的理論水平和提高實際操作技術,提高團隊的協作配合程度,保證施工的嚴密性和嚴謹性,減少損失,讓先進的科學技術真正服務于社會主義建設,促進和諧社會進程。

參考文獻:

[1]張會洲.模板工程施工技術在水利工程中的應用[J].科技創新與應用,2011(21).

[2]李世榮水利水電工程中大型模板施工技術--《科學之友》2012年06期

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關鍵詞:水利水電工程 大型模板 施工技術

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大型模板是指長度或寬度大于3m的模板,常見的大型模板主要有大型懸臂模板、尾水管大型模板、蝸殼大型模板和流道漸變段大型模板等。文章根據筆者水利水電工程施工經驗,對應用在水工大體積混凝土施工的大型懸臂模板以及尾水管大型模板的施工技術進行了簡要論述。

1大型懸臂模板

1.1 大型懸臂模板的結構

大型懸臂模板基本上是用鋼材來進行制作的,這種模板不用拉條,所以對于機械化施工很有好處,它能夠給大體積混凝土的快速施工帶來有利條件。采用大型懸臂模板來進行施工的混凝土澆筑塊的高度一般不能超過3m,面板大多數采用定型鋼模板來進行組裝,常見的懸臂支撐系統有桁架梁和型鋼梁。

橫向圍檁和豎向圍檁是支撐體系的重要組成部分。橫向圍檁主要由矩形鋼管組成,鋼管的尺寸一般是截面100mm×50mm、壁厚3.2mm、長度2.8m。豎向就是所謂的懸臂架,連接桿和下壓桿是可以拆除的,拆除后的懸臂架可以用在建造基面或者起始部位的裝模。其中上斜桿D是能夠調節伸縮的,通過調節伸縮來調整豎圍檁和模板的垂直度;橫桿F上面裝著調整螺桿,它是用來調節支撐體系和模板之間的前后滑動,具體詳見大型懸臂模板安裝圖(圖1)。

圖1 大型懸臂模板安裝圖

錨固連接件是用來聯接模板和已經澆筑的混凝土,還能把模板跟支撐體系連為一個整體,大大提高了模板的剛度。錨固連接件主要包括Φ12mm圓鋼插銷、預埋拉桿、J06板銷、J03A鋼卡等。預埋絲桿要求有很高的抗拉強度,所以在施工的過程中一定要根據剛現澆的混凝土對于模板的側壓力來校核預埋絲杠的強度。模板和橫向圍檁之間用鋼卡進行聯接,模板和模板之間通過插銷和板銷進行聯接,縱向圍檁和橫向圍檁之間是通過騎馬螺栓進行聯接。

1.2 大型懸臂模板的施工

①模板組裝單元

對于大型的懸臂模板施工可以就近選擇合適的場地來進行單元組裝,單元塊的高度一般是2700mm,寬度為3000mm,首先選取7P6012和7P6015規格的模板各5塊,采用錯縫的方式來進行拼接,見圖2。

圖2 大型懸臂模板組裝單元示意圖

②立模

施工現場一般用起吊設備來將每一塊模板單元分別吊到事先預埋好的螺栓進行就位,并且把螺栓擰緊,接著調整好橫桿F上的調整螺桿和上撐桿D,使得各個單元模板的上下口能夠在一條直線上并保持一個平面。在各個大鋼模板的兩側用J06板銷進行連接,兩塊模板單元塊之間用4根長1700 mm、高90 mm、寬50 mm 的杉木作加強橫圍檁,擱在左右側豎圍檁A間,并且置于橫圍檁B上,用木鴨婆尖墊緊加強木圍檁與豎向圍檁之間那1 cm的間隙,最后安裝防護欄并鋪腳手架板。具體安裝詳見圖 1。

③拆模

當澆筑完混凝土強度達到3.5 MPa時,那些不承重的側向模板就可以拆除。拆除的工序是首先將鴨婆尖拆除,取下連接板銷J06,然后松開聯接豎桿A和緊固螺桿,再調整橫桿F上的調整螺桿M 和上斜桿D,讓模板單元塊和混凝土面脫離開,然后逐一的往上提升模板單元塊。

④螺栓預埋

螺栓的埋設和固定關系到大型懸臂模板是否能夠成功安裝,螺栓埋設的是否牢固可靠,埋設的位置是否正確還有它的制作和安裝詳見圖3。工程實踐應用證明:把預埋固定構件安裝在大型懸臂鋼模板上,然后利用每一塊大型鋼模板的模數和孔位相對固定性來減少預埋件的預埋誤差是很有效果的。

圖3 受拉螺栓的制作和安裝

2 尾水管大型模板

2.1 尾水管的結構組成

尾水管的組成一般是由錐管段、擴散段和彎管段,圖4為尾水管的外形示意圖。尾水管的上段稱為錐管段,因為其流速比較大,所以一般采用鋼內襯;尾水管的下段稱為擴散段,為矩形截面,寬度和高度都是呈直線變化的,中間一般設有隔墩,擴散段的上口一般和彎管相連接,模板的設計和一般的平面模板設計一樣;中間段稱為彎管段,它的形狀由多種幾何面組合成,剖面呈現出肘彎形。

1錐管里襯;2水平圓柱;3垂直圓柱;4斜平面;5垂直面;6圓環面;7.水平面

圖4一般尾水管外形示意圖

2.2 尾水管大型模板的結構

尾水管彎管段的模板沿著高度分為上下段,上段彎管的上游側面是斜圓錐面,主要承受的是混凝土的側壓力;上段彎管的下游側面是圓環面和斜平面,模板承受的壓力不僅有混凝土側壓力,還有豎向荷載。下段彎管的上游側面呈現的是反弧狀的圓柱面和垂直圓柱面,模板承受的壓力有混凝土側壓力和浮托力;下段彎管的下游側面為水平面和垂直面,模板承受的主要荷載為混凝土側壓力和豎向荷載。

尾水管的彎管段模板的類型很多,一般有木結構和鋼木混合結構。模板的形式主要采用的是整體式和分層式。整體式模板的適用范圍主要有當彎管段的高度小于4m的時候,可以采用整體設計并一次性安裝,也能夠采用水平桁架作為豎向支撐,圓環面的骨架按照輻射形狀進行排列并支撐在格形梁系和立柱上。圖5為整體式彎管段模板結構示意圖。

圖5整體式彎管段模板結構示意圖

分層式模板的適用范圍:當彎管段模板的高度在(5—8)m時,最好是分兩層來制作和安裝,第一層的模板類型為倒懸弧面模板,承重的桁架應該垂直布置,并通過水平梁來連成整體,在面板的上部留著活動倉口,底部可以不用裝模板,這樣能夠有利于混凝土的澆筑和振搗。第二層桁架應該按徑向垂直布置,水平方向相互支撐,還要和第一層支撐體系連為整體,除此之外還應該設置中心體構架,用來加強模板的整體性。分層式模板的一般結構形式見圖6。

圖6分層式彎管段模板結構示意圖

2.3 尾水管大型模板的制作以及安裝

整體式模板全部是在加工廠內制作的,運到現場后一次性吊裝完成。尾水管模板可以分為ABCD四個部分的構件,D構件就是所謂的擴散段模板,它和一般的平面模板設計是一樣的,在施工現場搭設承重支撐系統來安裝面板,面板是用組合鋼模板配梯形補差木模板。A、B、C構成彎管段模板,這三個模板構件都是在工廠里分層加工出來的,A、B模板采用的是木面板和木骨架,C模板采用的是木骨架,有時還采用少部分木面板。附表1是ABC三種構件的組件構成。

附表1 組件構成

構件 組件數 組件編號

A 3 A1、A2、A3

B 2 B1、B2

C 2 C1、C2

模板在工廠里加工完成之后一定要進行預先整體式拼裝,這樣才能及時的發現不合理的地方,并進行修補,合格之后把模板拆成方便運輸的小組件運到施工現場,運動現場后在現場組裝成構件方便安裝。

2.4 施工工藝

制作流程:模板設計——制作技術交底——制作放大樣——制作樣板——制作——廠內構件組裝——廠內整體試拼裝——修補——分拆成組件——運到施工現場等待吊裝。

3結束語

大型懸臂模板能夠給機械化施工創造有利的條件,不僅適用于水利水電工程中很多大型混凝土構件的施工,而且還能在混凝土的施工進度和施工質量上帶來優勢,它在大中型水利水電工程模板施工中有很大的發展趨勢。

參考文獻:

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關鍵詞:水利水電過程;混凝土施工技術;自然災害;大型混凝土攪拌機

目前,國內的水利水電工程普遍以混凝土作為建筑材料,因此,混凝土施工技術的質量直接影響著工程質量,其與工程施工有著密不可分的關系。就目前的情況看,由于水利水電工程所處的環境各不相同,所以,混凝土施工技術需要隨之改變,以滿足不同地區的需求。此外,還應對水利水電工程混凝土施工中存在的問題進行研究,從而保證水利水電工程的安全性和可靠性。

1水利水電工程混凝土施工技術綜述

1.1混凝土施工的特點

對于混凝土施工而言,除了要保證基礎的強度和支撐力之外,還需要基于水利水電工程的特點,考慮不同結構的耐滲、防水、防凍等問題。此外,多數水利水電工程將會被長期使用,因此,需要考慮混凝土的耐用性。由此可見,混凝土結構是水利水電工程中最重要的組成部分之一。水利水電工程的施工周期跨度普遍較大,因此,在混凝土施工過程中,還需要考慮自然環境中的變化因素和人為因素,比如季節變化造成的溫度變化及降雨、自然災害等。

1.2混凝土的施工步驟

水利水電工程中的混凝土施工可分為四大部分,分別為混凝土攪拌、運輸階段、開始澆筑和后期的保養維護。混凝土攪拌是在施工開展前,需要根據實際的工程需求進行的重要步驟,均勻攪拌混凝土混合料是保證混凝土總體質量的基礎工序。為了節約人力成本和提升混凝土的質量,多數施工單位采用了大型混凝土攪拌機攪拌混凝土。而出于對混凝土拌和空間的考慮,大型混凝土攪拌機與水利水電工程的施工現場應保持一定的距離,因此,攪拌完成的混凝土需要借助運輸工具到達施工現場。在此情況下,需要選擇具有緊密性的運輸工具,避免混凝土在運輸過程分層或離析,從而保證混凝土在運輸過程中的勻質性。此外,還應選擇能承受混凝土壓力的大型運輸工具。在混凝土澆筑階段開始之前,需要清理施工現場的雜物或巖石,確保混凝土澆筑平整,且不產生斷層。在混凝土的后期養護中,應按照實際情況制訂養護計劃,對承壓時間長、受損比較嚴重的混凝土區域進行周期性養護,從而保證混凝土的質量,延長混凝土的使用壽命。

2水利水電工程混凝土施工技術解析

2.1混凝土的澆筑原則

目前,在水利水電工程的施工中,通常采用深度基礎澆筑混凝土技術。采用該技術可避免相鄰工程的相互干擾,并能減少施工工作量和有效提升混凝土的施工質量。根據施工的實際情況,還需要對混凝土的澆筑進行靈活調整,比如混凝原料的比例、澆筑方式等。在具體施工中,應先進行重量級工程的施工,后對細節進行填充。此外,還應嚴格遵循混凝土的澆筑原則,并調整澆筑方式,從而有效縮短工期,防止施工資源的浪費。

2.2混凝土材料的選擇

水利水電工程是社會發展與國家建設的重大工程項目之一,因此,在工程材料方面的要求遠高于普通建筑,對混凝土的材料要求也非常高。這就需要對混凝土材料進行最優化選擇。由于水利水電工程施工產生的熱量較高,所以,需要選擇水熱化較低的材料。此外,其他施工應根據實際的工程標準配比設計,比如混凝土的總體質量符合工程標準及相關規章制度等,從而保證水利水電工程在長期運轉的情況下延緩材料的水熱化。為了縮短施工周期,應采用科學的配比方式,比如在混凝土原料中降低砂材料的比例,從而避免混凝土變形。

3混凝土施工存在的問題

由于水利水電工程具有不統一性,所以,混凝土施工需要基于施工環境、水利水電工程的構造等制訂相關施工標準,確保混凝土施工竣工后可適用于不同的環境,具有不同程度的抗凍、抗震等抵御自然災害的能力。但就目前國內的情況看,中小型水利水電工程中常出現混凝土質量較差、強度不足的情況,這與施工流程及所使用的施工技術有很大的關系。中小型水利水電工程通常由相關的中小型企業設計和施工,這些企業為了最大化經濟收益,偶爾會使用不符合標準的建筑材料。在人員方面,中小型企業的專業人才數量不足,現有人員的專業素質較差,因此,難以保證施工方案的設計、施工過程的監控和竣工后質量達到標準。中小型水利水電工程的混凝土施工通常采用人工操作,而人工攪拌的混凝土的質量無法滿足工程要求和相關標準,導致竣工后的工程質量不達標,無法抵御地震、洪澇等自然災害。

4結束語

在社會不斷發展的同時,人們對各方面建設的要求越來越高,對水利水電工程這類有助于國家發展的關鍵性工程提出了更高的要求。隨著混凝土施工技術的不斷發展,相關施工企業應提升自身的專業素質,采用最科學的施工技術,不斷開拓創新。只有這樣,才能為水利水電工程的發展貢獻力量。

參考文獻

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篇8

關鍵詞:大型水利水電工程;建筑物;三維可視化建模技術

在現代信息技術不斷深化發展的過程中,大型水利水電工程建設現代化、數字化發展已經成為其發展的必然趨勢,而三維可視化仿真模型的構建是推動其發展的重要環節,三維可視化仿真模型的直觀性、可操作性都明顯優于傳統設計方法,所以對其展開研究對提升大型水利水電工程整體性能具有重要的意義。

1大型水利水電工程的數據模型

數據模型的性能決定其包括能夠描述系統的靜態特征的數據結構、能夠描述系統動態特征得到數據操作和保證系統整體持續運行的完整性約束三個主要結構,其共同使數據模型能夠對現實世界真實的模擬,能夠通過計算機實現并被人類理解。通常大型水利水電工程建筑物中同時存在規則和不規則的實體,在建筑模型中需要將建筑物中真實存在的面和體分為規則和不規則兩種類型,通常平面區域或規則的曲面區域在數據模型中會視為規則面對像,否則為不規則面對像,體對象作為多個面對像構成的空間實體,其中如果存在一個及其以上的不規則面對像,則數據模型視其為不規則體對象,由此在數據模型中將規則面對像表示為多邊形或函數構造面;將規則的體對象表示為長方體、圓柱體等幾何構造體;將不規則面對像表示為TIN面片;將不規則體對像表示為以上基本元素的組合。某大型水利水電工程建筑物三維可視化建模技術中需要面對建筑物的點、線、面、體對象構建數據模型,其點對象的三維空間位置可以通過Q(x,y,z)表示,而兩個點對象的三維空間位置即可以描述建筑物的線段對象,而多個線段對象將共同組成線對象,線對象又可以描述幾何要素,由此可見數據模型可以實現對規則或不規則建筑實體的描述,三維可視化建模的數據模型實質上是以面對像或面對像的組合形式對建筑物實體進行仿真,所以在設計的過程中可針對不同的面對像進行優化,有利于建筑物整體性能的提升。

2大型水利水電工程建筑物的建模思路

由于構建的三維可視化模型既要表述系統的組成,又要表述復雜系統中不可分解的子系統,所以模型要由不同的模塊構成,而模塊之間既要有層次結構,又要具有組成和可連續的關系;不同模塊其在構建的過程中需要用獨立的物理設備或部件;能夠通過獨立的數學描述各模塊的特征。三維可視化模型模塊之間的關系決定,對建筑物實體的描述可以通過以下方法實現:針對單純以簡單物體粘合形式構成的物體可以通過空間分割描述,如長方體、圓柱體等;針對簡單物體復雜粘合形式構成的物體,可通過構造實體幾何表示的方法描述,如并集、交集等;針對復雜物體可通過邊界表示法,對物體邊界的點、線、面進行描述,不同性質實體描述方法的差異決定某大型水利水電工程應用三維可視化建模技術的過程中需要通過GIS平臺,CAD,3dsmax圖形處理軟件等進行稽核建模、形象建模、三維顯示。

3大型水利水電工程建筑物幾何建模技術

幾何建模技術即結合建筑物實體特征點的實際數據,計算其法向量,進而形成三維幾何模型的過程,由于大型水利水電工程建筑物較復雜,其存在簡單的建筑物、同高程水域平面、復雜三維實體構造等。構建簡單的建筑物模型,可以通過空間分割描述,例如將箱體式房屋視為屋頂面和多個鉛直外墻面構成的實體;構建同高程水域平面三維模型可以利用邊界多邊形的三角剖面表示;構建復雜三維實體三維模型利用制圖軟件將三維實體的數據在三維空間坐標體系中直接定位,然后利用以下技術進行建模:一種是參數化實體建模技術,其是通過多個參數控制特征部件表述建筑實體的幾何關系,并利用代數方程對各部進行結構約束和尺寸約束,此技術以變參數幾何模型作為模型構建的基礎,能夠實現交互參數驅動,而且能夠定義參數約束。在某大型水利水電工程中其泄洪潮進水塔、溢洪道等建筑物屬于復雜三維實體,在構建三維可視化模型的過程中需要通過以下步驟完成,首先,對建筑物全局變量和局部變量進行定義,例如在構建泄洪潮進水塔三維可視化模型時要選擇此建筑物中心線底面點作為控制點,結合其邊墻、啟閉室等組成部分的關鍵點與中線點的距離,從全局的角度對其位置、尺寸等進行定義,然后根據定義的數據對局部變量的尺寸進行確定,通過Polylinez等繪圖函數將其主體建筑物進行繪制,如進水塔;然后將其次要的組成部分利用拓撲關系按照固定點進行組合,由此形成泄洪洞進水塔建筑物的三維幾何模型,此技術的優點是當設計發生改變時,只要對全局變量和局部變量進行更改即可,并不需要徹底的改變幾何模型。另一種技術是CAD實體建模技術,此技術是利用CAD軟件,通過獲取幾何元素及表達幾何元素關系的約束條件,對幾何元素進行確定的技術,如某大型水利水電工程的大壩為例,以大壩的填筑材料、結構等為劃分標準,整個大壩會劃分為不同的部分,而每部分的形狀都很難規則,將不規則的部分細分成規則的形狀,針對大量規則的構件進行建模,此時模型中的定量信息成為可以調整的參數,通過對參數賦予不同的數值,可以直接改變各部件的形狀、體積,而相同或相似的部件可直接通過軟件的圖形處理功能實現,使構建的效率和準確性都得到保證,通過對某個部件的構建,實現整體大壩的三維模型構建。針對特征模型還可以利用特征建模技術,其是在系統特征庫中存在建筑物建模所需的模型,通過對其進行尺寸約束和位置約束可以將特征模型直接應用于建筑物建模過程的技術,此技術具有效率高、可用性強的特點。

4大型水利水電工程建筑物形象建模技術

形象建模技術是針對已完成的幾何模型進行形象美化的過程,使三維模型與建筑物實體更加接近,形象建模技術通常針對建筑物的顏色、透明度、紋理、光澤等進行調整或通過貼圖達到使建筑物美化、真實的目的;另外,在形象建模的過程中要考慮到建筑物在真實應用的情況下會存在彼此的遮擋,所以在此過程中需要通過計算消除隱藏面,算法主要有兩種,一種是將窗口內的單獨像素作為處理單元,確定處理單元中距觀察點最近的物體為可見;另一種是以場景中的物體為獨立處理單元,以每個物體表面為可見面。

5大型水利水電工程建筑物三維顯示技術

三維顯示技術即將已經形象美化后的建筑物三維模型投影設置觀察點,并對其位置進行合理的調整后將其通過計算機屏幕進行展示的技術,使計算機屏幕上展示的三維可視化模型與建筑物實體兩者的逼真度達到最高,三維顯示不僅要求對建筑物的整體形象進行展示,而且要求對建筑物與視點的距離、物體與實現的方向、建筑物構件的體積、形狀等細節進行展示,可見三維顯示技術與計算機的分辨率之間存在密切的關系,分辨率越高,越能夠達到三維顯示的要求。例如在某大型水利水電工程整體場景展示時,計算機屏幕顯示器的分辨率要滿足細化水利水電工程中廠房、進水塔、大壩等重要建筑物的需要;當視點轉向上游時,計算機屏幕分辨率要滿足細化上游洞口、渣場等建筑物的需要,在利用三維顯示技術的過程中不僅可以達到通過建筑物三維可視化模型更加了解水利水電工程建筑物,快速獲取相關數據的目的,而且其可視化的優勢有利于優化建筑物設計細節,提升建筑物的整體性能。

6結論

通過上述分析可以發現,現階段人們已經認識到大型水利水電工程在經濟發展、社會穩定中所起到的重要作用,并結合工程計算、計算機圖形學、圖像處理、人機界面等多學科的知識,創建并不斷完善建筑物三維可視化建模技術,為提升大型水利水電工程整體性能提供有效的工具。

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