任务3.7 施工总进度计划编制
3.7.1 施工总进度计划编制步骤
3.7.1.1 收集基本资料
在编制施工总进度之前和在编制过程中,要收集和不断完善编制施工总进度所需的基本资料。主要包含下列资料:
(1)可行性研究阶段的水工、机电设计成果。
(2)工程勘测和技术经济调查资料。如水文、气象、地形、地质、水文地质和当地建筑材料等自然条件资料,以及工程所在地区(和水库库区的)厂矿企业、矿产资源、库区淹没、文物保护、移民安置、地震和环保等资料。
(3)交通运输和技术供应的基本资料。主要包括对外交通运输方式、运输能力和发展情况,劳动力、建筑材料、机械设备等的供应情况,以及施工用电和通信等有关资料。
(4)国民经济各部门对施工期间的防洪、灌溉、航运、过木、供水等方面的要求。
3.7.1.2 编制轮廓性施工进度计划
在进行流域规划阶段和可行性研究阶段,一般基本资料不齐全,但设计方案较多,有些项目尚未进行工作,不可能对主体建筑的施工分期、施工程序进行详细分析,因此,这一阶段的施工进度属轮廓性的,称轮廓性施工进度。
在流域规划阶段,轮廓性施工进度计划是最终成果,在可行性研究阶段,是编制控制性施工进度的中间成果,其目的:一是为了配合拟定可能成立的导流方案;二是为了对关键性施工项目进行粗略规划,拟定工程的受益日期和总工期,并为编制控制性施工进度做好准备。在初步设计阶段,可不编制轮廓性施工进度计划。
在编制轮廓性施工进度时,需要继续收集和完善基本资料,同时根据工程特征可参考已建同类工程的施工进度指标,工程受益的工期和总工期。
3.7.1.3 编制控制性施工进度计划
在可行性设计阶段,控制性施工进度是施工总进度的最终成果;在初步设计阶段,是编制施工总进度的重要步骤,并作为中间成果,提供给施工组织设计的有关专业,作为设计工作的初步依据。
控制性施工进度同导流、施工方法设计等专业有密切的联系,在编制过程中,应根据建设总工期的要求,确定施工分期和施工程序,以拦河坝为主要主体建筑的工程,还应解决好施工导流和主体工程施工方法设计之间在进度安排上的矛盾,协调各主体工程在施工中的衔接关系。因此,控制性施工进度的编制必然是一个反复调整的过程。
完成控制性施工进度的编制后,涉及施工总进度中的主要技术问题,应当基本解决。
3.7.1.4 施工进度方案比较
在可行性研究阶段或初步设计的前期,一般常有几个枢纽布置方案,对于具有代表性的枢纽方案,都应编制控制性施工进度计划表,提出施工进度计划指标和对枢纽方案的评价意见,作为枢纽布置方案比较的依据之一。有时,对一个枢纽方案可能作出几种不同的施工方案,因而可以编制出多个相应的施工进度方案,需要对施工进度方案进行比较和优选。
3.7.1.5 编制施工总进度计划表
在初步设计的后期,即选定枢纽总体布置方案之后,对以拦河坝为主要主体建筑的工程在导流方案确定之后,编制选定方案的施工总进度表。
在编制施工总进度计划表时,以控制性施工进度为基础,列入非控制性的施工项目,进一步修改、完善控制性施工进度表,并编制各阶段施工形象进度图,绘制劳动力需要量曲线。同时还要提出准备工程施工进度表,准备工程的规模和工程量。
3.7.2 施工总进度计划编制要点
3.7.2.1 轮廓性施工进度的编制
编制轮廓性施工进度的方法如下:
(1)同专业设计人员共同研究,选定代表性的施工方案,并了解主要建筑物的施工特性,初步选定关键性的施工项目。
(2)对初步掌握的基本资料,进行粗略的分析,根据对外交通和施工布置的规模和难易程度,拟定准备工程的工期。
(3)对于以拦河坝为主要主体建筑的工程,可根据初步拟定的导流方案,对主体建筑物进行施工分期规划,确定截流和主体工程下基坑施工的日期。
(4)根据已建工程的施工进度指标,结合本工程的具体条件,规划关键性施工项目的施工期限,确定工程受益日期和总工期。
(5)对其他主体建筑物的施工进度做粗略的分析,绘制轮廓性施工进度表。
3.7.2.2 控制性施工进度的编制
编制控制性施工进度,首先要选定关键性施工项目,根据工程特点和施工条件,拟定关键性施工项目的施工程序。在此基础上,初拟控制性施工进度表,然后由各专业施工技术人员进行施工方法设计,对初拟的施工进度加以论证。经过反复修改、调整,最后确定控制性施工进度。
控制性施工进度表应列出控制性施工进度指标的主要施工项目,应显示工程的开工、截流、各项主体建筑物的施工程序和开工、完工日期、大坝各期上升高程、工程受益日期和总工期,以及主要工种的施工强度。
(1)分析选定关键性施工项目。一个水利水电施工项目包含诸多单项工程,编制控制性施工进度时,应以关键性施工项目为主线,慎重研究其施工分期和施工程序,其他非控制性施工项目,则可围绕关键性施工项目的工期要求,考虑节约资源和施工强度平衡的原则进行安排。
选定关键性施工项目的方法如下:
1)分析工程所在地区的自然条件。在编制控制性施工进度之前,应当首先取得工程所在地区的水文、气象、地形、地质等基本资料,并进行认真的分析研究。例如河流的水文条件对拦河坝施工的影响;降雨、气温等对土料填筑和混凝土工程施工的影响;地形、地质条件对坝基处理、高边坡开挖和地下工程施工的影响等。
2)分析主体建筑物的施工特性。在编制控制性施工进度之前,应取得主要水工建筑物的布置图和剖面图。根据水工建筑物图纸,研究大坝坝型、高度、宽度和施工特点,研究地下厂房跨度、高度和可能的出渣通道、引水隧洞的洞径、长度、可能开挖方式、是否有施工支洞等。
3)分析主体建筑物的工程量。水工设计提供工程量之后,应对各建筑物的工程量分布进行分析。例如位于河床水上部分和水下部分,右岸和左岸,上游和下游,以及在某些控制高程以上或以下的工程量,分析施工期洪水对这些工程施工的影响。
4)选定关键性工程。通过以上分析,用施工进度参考指标,粗估各项主体建筑物的控制工期,即可初步选定控制工程受益工期的关键性工程。
随着控制性施工进度编制工作的深入,可能发现新的关键性工程,于是控制性施工进度就应以新的关键性工程为主进行编制。
(2)初拟控制性施工进度表。选定关键性工程之后,首先分析研究关键性工程的施工进度,而后以关键性工程的施工进度为主线,安排其他单项工程的施工进度,拟定初步的控制性施工进度表。
下面详细阐明以拦河坝为关键性施工项目时,初拟控制性施工进度的步骤和方法。
1)结合研究导流方案,确定拦河坝的施工程序。拦河坝的施工,受水文、气象条件的直接影响,汛期往往受到洪水的威胁,因此拦河坝的施工进度与施工导流方式以及施工期历年度汛方案有密切的关系。
2)确定准备工程的净期。在编制控制性施工进度时,首先要分析确定准备工程的净期,才能安排导流工程、其他工程和岸坡开挖的开始时间。
3)确定坝基开挖工期。
a.确定截流时段。
b.确定坝基开挖和地基处理的工期。
c.确定坝体各期上升高程。
d.确定底孔封堵、蓄水和发电日期。
e.安排其他单项工程的施工进度。
其他单项工程的施工进度,根据其本身在施工期的运用条件以及相互衔接关系,围绕拦河坝的施工进度进行安排和调整。
(3)编制控制性施工进度表。初拟控制性施工进度完成以后,交由施工技术人员对主要建筑物的施工方法进行设计,施工方法设计通过论证后,对初拟控制性施工进度进行调整,得到控制性施工进度表。
3.7.2.3 准备工程施工进度
准备工程的施工进度是在施工设计工作基本完成,并提出准备工程的规模和工程量后编制的。
编制准备工程的步骤如下:
(1)列出准备工程的项目,了解各项准备工程布置概况,收集工程量等资料。
(2)根据各项准备工程的规模、工程量、施工特性,参照类似工程的经验分析和拟定所需工期。
(3)结合控制性施工进度表对各项准备工期、投入使用日期的要求绘制初步的准备工程施工进度表。
(4)综合平衡土石方、混凝土、房建等工程的施工强度和投资比例(一般年投资不宜超过建安工作总投资)的调整并完成准备工程施工进度表。
(5)根据初步确定的投资拨款计划、征地进展情况,适当调整施工准备工程施工进度表。
准备工程施工参考工期见表3.4。
表3.4 准备工程施工参考工期
3.7.2.4 导流工程施工进度
(1)导流设计与施工总进度关系。以拦河大坝为主体建筑物的水利水电工程的施工总进度与导流设计的关系十分密切,施工总进度的编制以导流方案为基础,既满足导流方案,又应满足施工总进度的要求,两者既相互制约,又相辅相成。在设计过程中,须将两者紧密配合,综合研究,进行综合的技术经济比较,才能制定经济合理的导流方案和施工总进度。两者的关系主要表现在以下几个方面:
1)围堰的挡水标准及其相应的挡水流量是根据围堰的挡水时段来选定的。而围堰挡水时段的长短,一方面关系到导流流量的大小,进而影响导流建筑物的布置、形式和造价;另一方面将直接影响大坝施工的有效工期和施工总进度的编制,因此,需要进行导流设计与施工总进度的综合比较。
2)拦河坝的施工分期和施工程序应当与导流方案相适应,不同的导流方案有其不同的施工分期和施工程序,施工分期和施工程序的合理与否又反过来影响导流方案的拟定。
3)拦河坝施工期的度汛方案主要由导流设计进行研究,但拦河坝的施工进度能否达到度汛方案所要求的,应通过对施工总进度的分析论证之后才能确定。
(2)常用导流方案的施工程序。
1)分期导流方案。分期导流方案适用于混凝土坝和浆砌石坝。
在河床较宽的坝址,常用分期导流方案,一般采用二期导流。其施工程序是将拦河坝分为两期施工,第一期先围一岸,进行一期基坑施工。待形成导流条件后,进行二期围堰截流,形成二期基坑,修建二期坝体,直至大坝完建。根据地形、枢纽布置和施工条件,也有用三期导流的,其施工程序和二期导流方案基本相同。
2)明渠导流方案。明渠导流一般用于混凝土坝和浆砌石坝,适宜河床边有台地、缓坡地形,具有施工场面大、工期短的优点,但其只能解决初期导流,后期常配合底孔或隧洞导流。施工程序大体分为四段,分别是明渠开挖、修建大坝、封堵明渠、修建明渠段至大坝完建。
3)隧洞导流方案。隧洞导流方案适用于各种坝型。一般在河谷狭窄、没有条件布置纵向围堰或导流明渠的坝址常采用隧洞导流方案。其施工程序是在建成导流隧洞之后,上、下游围堰一次拦断河床,形成基坑,进行坝基开挖处理,然后坝体全面升高。对于混凝土坝,有时为了减少施工期坝体过水次数,加快施工进度,在后期常配合坝内底孔导流。对于土石坝,为了降低拦洪高程,减小填筑强度,后期常利用永久的泄洪洞或放空洞进行导流。
4)涵管导流方案。涵管导流方案多用于土石坝,在河床相对较宽且一岸有布置涵管的地形、地质条件时,可采用涵管导流方案。与隧洞导流方案相比,具有施工场面大、速度快、造价低的优点。
(3)截流时段选定。大坝截流一般安排在枯水期,并避开流冰时段,在安排施工总进度时,除考虑方便截流外,还需考虑导流泄水建筑物的导流条件、围堰施工要求等因素。
(4)围堰挡水时段选定。围堰的挡水时段,一般有以下三类情况:
1)洪水期挡水。采用允许过水的围堰形式,选择适当的挡水流量,争取汛期有一定的有效工期。
2)枯水期挡水。洪水期围堰失效,基坑施工时段仅一个枯水期。
3)全年挡水。基坑和大坝可以常年施工。
(5)枯水施工时段选定。当采用枯水期挡水的围堰时,须对枯水施工时段进行选择。时段短时,导流流量小,导流建筑物布置和施工简易,造价低,但基坑施工期短,施工强度高;反之亦然。
(6)导流洞(底孔)下闸封堵时间确定。导流洞的封堵,首先要下闸截水,然后浇筑混凝土堵头,并进行回填灌浆,在编制施工总进度时,下闸封堵的时间需要考虑较多因素才能确定,如下闸后,水库开始蓄水,蓄水后的下一个汛期,将通过永久泄洪建筑物泄洪,所以,在下闸蓄水前,或最迟在下一个汛期前,该永久泄洪建筑物应完成,对混凝土坝,还需要考虑接缝灌浆的进度;再如下闸后水位抬升,而堵洞需要时间,此时需由闸门承受水压力,因此,下闸和堵洞应安排在枯水期,还需要做蓄水计算。
3.7.2.5 地基处理和地下工程施工进度
(1)地基处理。水利水电工程地基处理一般包括灌浆、断层处理和防渗墙工程,其施工进度主要根据施工总进度要求,结合本身的施工特性来安排。
1)固结灌浆和接触灌浆。对于混凝土坝,灌浆一般在地基开挖并浇筑几层混凝土之后进行,先进行接触灌浆,而后进行固结灌浆,与混凝土浇筑平行交叉施工。在编制控制性施工进度时,可不考虑占用直线工期,但由于灌浆同混凝土浇筑有一定的干扰,故混凝土的浇筑速度较正常情况下略有降低。
2)帷幕灌浆。混凝土坝和建在基岩上的黏土心墙坝,一般在廊道或灌浆洞内进行帷幕灌浆,基本上不受气候和洪水的影响,与大坝施工干扰少,故可均衡安排其施工进度;斜墙坝和面板坝的帷幕灌浆一般在坝的上游坡脚进行,可与坝体填筑平行作业,不占直线工期,但应考虑汛期坝前水位对灌浆工期的影响。所有帷幕灌浆均应安排在水库蓄水以前完成。
建在软地基上的中小型坝,一般不设廊道,须在河床帷幕灌浆完后才能修建坝体,此时,帷幕灌浆成为直线工期的一道重要工序。
安排帷幕灌浆的进度,应首先分析工作面上可能布置的灌浆机械,根据地质条件和钻灌方法,拟定台班产量定额,再根据设计的灌浆工程量分析所需要的工期。
3)断层破碎带处理。断层破碎带处理一般包括开挖、回填混凝土和灌浆,应根据断层破碎带所在部位、处理方案、工程量大小,分析其处理工期。
4)混凝土防渗墙。混凝土防渗墙的施工工序主要是施工准备、造孔和混凝土浇筑。控制工期的主要工序是造孔,造孔的速度与地质条件、孔深有关。
(2)地下工程。水电工程的地下工程,一般包括隧洞、竖井、斜井及地下厂房等工程。施工主要工序为开挖、出渣、安全处理或临时支护、浇筑混凝土衬砌或锚喷混凝土衬砌、灌浆及附属工作等。
地下工程的施工进度与地质、水文地质、断面积和断面形状、采用的施工方法及工作量有关,在编制施工进度之前,应根据施工总进度的要求,研究设置施工支洞的可能性与必要性,结合具体条件,确定进出口和洞身的施工程序与施工方法。在编制施工进度时,要考虑地质条件可能的变化,注意留有适当的裕量。
(3)地下厂房。地下厂房一般跨度较大,开挖量集中,出渣和运送混凝土均较为困难;与厂房主体相连的孔洞多,施工干扰较大。因此,在拟定施工程序之前,应首先分析水工建筑物的布置特性,研究已有水工孔洞作为通风和施工通道的可能性,当地形有利时,还应研究设置必要的施工支洞,以增加工作面,加快施工进度。
一般情况下,厂房主体常分为顶部、中部和下部三部分进行施工。顶部利用排风洞(施工支洞)出渣和运送混凝土,中部和下部分别利用交通洞和尾水洞作为施工通道。故在安排施工进度时,应同时研究排风洞(或支洞)、交通洞、尾水洞和其他洞室的进度,使整个地下厂房系统的施工既能平行作业,又能互相配合。
1)顶部。顶部施工之前,应首先开挖排风洞或施工支洞,在进入厂房部位之后,一般采用导洞扩大法施工,先导洞、后扩大。支洞和导洞的进度,可参考隧洞进尺指标控制;扩大进度按工作面可能布设的装渣设备的生产能力估算工期。当地质条件较好时,开挖完成后进行顶拱衬砌;地质条件不利时,采用边开挖、边衬砌的施工方法。
2)中部。中部开挖和浇筑混凝土一般是以交通洞为施工通道,故在中部开挖以前,应完成交通洞的开挖。中部开挖常采用导井扩大法施工,首先开挖导井,形成导井后,即可自上而下分层进行扩大。导井施工进度可参考竖井开挖的工期指标控制,扩大时按出渣能力估算工期。
3)下部。下部开挖一般利用尾水洞出渣,故下部开挖之前,应完成尾水洞的开挖。
地下厂房系统的其他洞室,可以厂房主体的施工进度为主线,根据出渣方便和施工强度平衡的原则进行安排。
每个工程都有其不同的地形、地质条件和厂房布置形式,各种孔洞的相对位置和尺寸也不尽相同,有的厂房需要进行混凝土衬砌,有的则仅需喷锚支护,因此,施工程序和进度各异。安排地下厂房系统的施工进度时,应首先分析工程的自然条件和布置特点,妥善处理各孔洞之间的相互配合和相互衔接关系,并根据采用的施工方法和开挖出渣设备,分析各洞室的施工工期,而后根据施工总进度的要求,进行反复调整,最终确定地下厂房系统的施工进度。
3.7.2.6 混凝土坝施工进度
(1)混凝土坝施工特点。
1)混凝土坝的施工受气温条件的影响,在高温季节要加强骨料的降温和混凝土的散热措施;在寒冷季节,日平均气温稳定在5℃以下会增加混凝土坝的施工难度。因此,在我国南方的高温季节和北方的寒冷季节,混凝土坝的施工强度和坝体上升速度都将受到影响。
2)在浇筑混凝土坝过程中,要求各块体均匀上升,相邻块体高差有一定的限制。块体之间形成缝面,重力坝的纵缝、拱坝的横缝只有在混凝土温度降低到设计灌浆温度时进行灌浆,使坝形成整体,才能承受水压力,因此坝体的二期冷却和接缝灌浆是影响混凝土坝施工进度的一个重要因素。
3)一般混凝土坝内常设置引水系统、泄洪建筑及埋设件、孔洞和廊道,施工干扰较大,这使坝体上升速度受到限制,同时在施工过程中,还要考虑汛期洪水对坝内孔洞的影响。
4)在施工进度安排上,混凝土坝可考虑坝内设置底孔导流,汛期坝上留缺口过水,在大流量的河流上,施工导流问题较土石坝容易解决,施工进度安排较为灵活。
5)混凝土坝一般采取柱状分块分层浇筑,浇筑过程中,因温度控制要求,层与层之间应有一定的间歇时间,特别是基础层,因受基础约束的影响,浇筑层应薄,温控要求严格,须利用有利季节浇筑混凝土,对施工进度有一定的制约;块体之间的间歇期,随混凝土浇筑的准备工序而异。因此,混凝土坝的上升速度,与块体多少、分层厚度、温控条件以及浇筑混凝土的准备工序有直接关系。
(2)确定坝体各期上升高程的一般方法。坝体各期上升高程的确定应考虑的因素很多,不同的坝型、不同的枢纽布置和不同的导流方案就有不同的要求。下面介绍确定坝体各期上升高程的一般方法。
1)导流和大坝度汛的要求。
a.当采用上、下游围堰一次拦断河流的导流方案,且为全年挡水围堰时,坝体上升不受洪水影响,可根据总工期的要求分析施工强度和上升速度的可能性,使坝体均匀上升;当采用枯水期挡水围堰时,在枯水期末最好将大坝浇筑到洪水期可以继续施工的高程,此高程可按下一施工月份一定标准的河流流量相对应的水位控制,如果达不到此高程,则至少应浇筑到枯水期的正常水位以上,以便代替上游围堰挡水,使汛后能继续施工。
如果基坑工作量大,一个枯水期内难以将坝体浇出枯水期正常水位,则可考虑采用允许过水的围堰,此时,应根据设计的围堰挡水流量分析汛期可能的过水次数和由于过水而损失的工期,据此安排混凝土的浇筑进度;有时,汛期坝体过水次数较多,不宜在汛期进行间断施工,对于在河床较宽的坝址,应考虑河床坝段留作过水缺口,使两岸坝体在汛期继续升高,两岸不过水坝段在枯水期末应达到下一个施工月份的洪水位以上。
b.当采用分期导流方案时,大坝分作二期或三期施工,第一期坝体的浇筑高程应考虑在二期围堰截流前形成导流泄水建筑物,并达到汛期能够继续施工的高程。有时,为了降低二期围堰高度,可考虑在一期坝体预留一部分坝段作为过水缺口,参与后期导流。缺口的高程一般应定在枯水期正常水位以上,以便于后期加高。
第二期坝体的上升高程常由导流和度汛要求决定,如果第一期坝体内留有导流底孔和过水缺口,导流过水能力大,则第二期坝体可连续升高,直至坝顶,待后期一次封堵缺口;如果一期坝体内仅留导流底孔,未留过水缺口,且底孔仅能在枯水期导流,则应考虑在第二期坝体内也设置底孔,或留缺口度汛,以保证多数坝段能常年施工。缺口高程的选定以尽量争取汛期停工时间最短为原则。
当坝后布置有发电厂房时,厂房坝段最好能优先升高,把过水缺口留在其他坝段,汛期厂房坝段的高程应达到相应的挡水标准。
由于组合情况很多,安排进度时,应结合施工导流和施工布置条件,进行多种方案的比较,选择最有利的施工程序和坝体各期上升高程。
c.当采用明渠导流方案时,大坝的河床部分应分成明渠坝段和河床坝段两期进行施工,其各期上升高程的确定方法与分期导流方案基本相同。
d.施工期大坝临时挡水,不论何种坝型,在未进行接缝灌浆之前,均应按单独坝块核算其稳定和应力,要求坝基面和坝面不出现或出现不大的拉应力,否则应加快工期冷却和灌浆进度,或限制大坝的上升高程。
坝体在施工期挡水或坝体过水的洪水标准由导流设计根据规范选定,并核算坝体和下游河床的安全,在安排进度时保证坝体正常施工的挡水标准,可参考表3.5。
表3.5 施工期坝体临时挡水参考标准
2)蓄水发电的要求。
a.封堵导流隧洞(或底孔)后的下一个汛期,洪水将通过永久泄洪建筑宣泄(库容很大的工程除外),故封孔时或在封孔后的下一个汛前,大坝最好浇筑至溢流堰顶以上。有时为了提前发电,可在溢流坝浇至死水位以上时就封洞(孔)蓄水,此时应有相应的后期导流措施。非溢流坝根据坝高和库容,按规范规定的洪水标准计算相应的坝体挡水高程。
b.水库蓄水后,在一般情况下,库水位不再降至死水位以下,故在底孔封堵后的下一个汛期前,坝体接缝必须灌至死水位以上,接缝灌浆时坝体高程应满足接缝灌浆的要求,否则,应推迟下闸蓄水的日期。
c.设有电站进水口的引水坝段应在机组投产发电前3~6个月浇筑达到坝顶,以便进行进水口闸门和启闭机的安装。
(3)坝体浇筑进度的论证。坝体浇筑进度应从坝体上升速度和浇筑强度两方面进行安排并加以论证,经过反复调整才能最后确定。
1)上升速度。首先根据导流、度汛和蓄水、发电的要求,初步确定坝体各期上升高程,安排大坝控制进度,算出各时段的坝体上升速度,然后根据分层分块、温控要求和坝内埋设件等施工条件,拟定层块之间的间歇期,对关键部位进行浇筑排块,论证进度安排的坝体上升速度是否能够达到,在安排控制进度时可参考已建同类工程的坝体升高速度指标进行控制。
2)浇筑强度。在坝体高程-混凝土浇筑累计曲线上查得各控制时段的混凝土量,算出混凝土的平均浇筑强度和高峰强度。根据可能布置的混凝土运输、浇筑设备的生产能力,估算可能达到的浇筑强度,论证控制进度所安排的浇筑强度是否能够达到要求。
采用大型浇筑设备,改进混凝土的运输工艺,采用通仓薄层浇筑,减少浇筑层之间的间歇时间,浇筑干硬性混凝土时,采用碾压混凝土施工方法可以减少坝体接缝灌浆数量,提高混凝土的浇筑强度。
3)坝体浇筑进度的调整。经过上升速度和浇筑强度的论证,如果确认达不到控制进度的要求,则应反过来修正导流和度汛方案。例如,增加导流底孔数量,加大缺口宽度,降低缺口高程等,或者修改初步拟定的控制进度,推迟蓄水、发电日期。经过反复调整和修正,求得导流度汛可靠施工技术可行的各期坝体上升高程。
3.7.2.7 土石坝的施工进度
(1)土石坝施工特点。
1)黏土心墙坝施工时,上、下游坝壳受心墙上升速度的制约,而心墙施工首先要进行地基处理(如开挖截水槽或浇筑混凝土防渗墙等),且心墙填筑受气候因素的影响,因此,黏土心墙的施工进度主要由心墙上升速度来控制。
黏土斜墙坝的堆石体施工,受气候因素影响较小,可均衡上升,但斜墙的升高往往落后于堆石体,而大坝拦洪时,要求斜墙也达到拦洪高程。
混凝土面板堆石坝的施工进度主要由石料的运输条件、填筑工艺和上坝强度来控制,面板可待完成堆石体填筑之后采用拉模浇筑混凝土来制作,因而施工干扰小,上升速度快。
2)土石坝一般采用全年挡水围堰的方法施工,其高度和填筑量均较大,上游围堰常与大坝的坝壳相结合,有时利用围堰代替坝体拦洪,为此,应慎重分析围堰的施工进度。
3)对于采用黏性土料作防渗体的土石坝,降雨和气温条件对施工进度有很大影响,在雨季和严寒季节,施工有效工日显著减少,为此,须根据工程所在地区的气象资料详细分析施工的有效工日。
4)土石坝在施工期间一般不允许坝体过水,在截流后的下一个汛前,一般应将坝体填筑到拦洪高程。如果达不到拦洪高程,则必须采取有效措施,并进行专门的论证。
为了减少在拦洪前坝体的填筑数量,降低施工强度,一般采用临时断面的方法施工。
(2)施工有效工日的分析。对于采用黏性土料作为防渗体的土石坝,黏性土料的备料和填筑受气温、降雨等因素的影响,年内各月的施工有效工日有很大的差异。在我国南方的雨季和北方的冬季,施工有效工日较少,工期受到明显的影响。因此,在安排大坝施工进度之前,首先要分析施工有效工日,作为安排施工进度的依据。
分析施工有效工日的步骤如下:
1)收集工程所在地区历年的有关气象资料。
2)拟定各项停工标准。
3)统计历年各月由于气象因素影响的停工日数。
4)分析和选取各月的施工有效工日。
(3)拦洪高程和拦洪日期。
拦洪高程是指大坝在施工过程中,按一定的洪水标准确定的坝体挡水高程。拦洪日期是指施工进度规定的坝体达到拦洪高程的日期。拦洪日期的确定是安排土石坝施工进度的一个重要问题。拦洪时间过早,虽减少了抢修拦洪坝体的工期,但加大了施工强度;而拦洪时间过迟,万一洪水提前到来,将造成坝体漫水,可能引起大坝出事故,因此,必须慎重对待。
1)确定拦洪高程。确定拦洪高程是一项综合性的工作,须由导流设计、施工总进度、施工方法密切配合,反复比较后才能最后选定。在初步选定拦洪高程后,施工总进度着重分析拦洪前的填筑量和填筑强度,并由施工设计加以配合。如果不能达到此高程,则应改变拦洪方案,如加大导流的泄洪能力,以降低拦洪高程,或者采取特殊的泄洪或保坝措施。
进行几个拦洪方案的分析与比较,最终选定一个经济上合理、技术上可靠、保证大坝安全的坝体拦洪高程。
2)确定拦洪日期。
a.根据历年实测洪水资料,选用历年资料中洪水来临最早的日期。这种方法比较安全,但工期短,施工强度高,一般较少采用。
b.根据河流的水文特性,分析历年最大洪水的出现规律,与导流设计单位共同研究,选取最大洪水可能出现的日期,这是设计中常用的方法。
3)拦洪过渡期坝体上升高程。由枯水期末到设计规定的拦洪日期这一时段称为拦洪过渡期。确定拦洪过渡期坝体上升高程的方法如下:
a.按水文特性划分时段法。是指将过渡期按水文特性划分成若干时段,计算各时段不同频率的洪水及其相应的坝前水位。下面举例说明其方法。
某坝采取枯水期挡水围堰方法浇筑,枯水时段为9月15日至次年3月31日,拦洪日期为7月20日,拦洪设计洪水标准为P=1%的流量为11000m3/s。根据本流域的水文特性,将过渡期划分为三个时段,分别计算其不同频率的流量,见表3.6。
表3.6 某坝不同时段,各种频率洪水流量
根据各时段的拦河坝坝高、库容等条件,选定时段设计洪水位,并计算其坝前水位,从而确定各时段末的坝体上升高程,见表3.7。
表3.7 某坝不同时段坝体上升高程
b.按月划分时段法。按月计算不同频率的流量及相应水位,从而确定月末的坝体上升高程。
(4)坝体填筑强度和上升速度的论证。
1)填筑强度。
a.根据坝体各期上升高程,在坝体高程-填筑量累计曲线上查得各控制时段的填筑量,根据相应时段的有效工日算出该时段的日平均填筑强度。
b.日平均填筑强度乘以日不均衡系数即为日高峰强度,日不均衡系数与工程的机械化配套程度、施工管理水平、料物性质以及时段的长短有关,该系数可以在1.3~1.6范围内选取。
c.确定工日高峰强度之后,应进行施工方法设计,研究料物运输、上坝方式、碾压施工方法、坝面流水作业分区等,经过施工方法设计,论证能否达到施工进度规定的施工强度。
2)坝体上升速度。
a.根据坝体各期上升高程和该时段的施工有效工日计算坝体的日平均上升速度。
b.黏土心墙坝和斜墙坝的上升速度,主要由心墙或斜墙的上升速度控制。心墙、斜墙可能的上升速度与土料的性质、压实机械的性能及压实参数有关,要通过碾压试验确定。钢筋混凝土面板坝的上升速度主要由上坝强度控制。根据不同高程可能达到的上坝强度,查坝体高程-填筑量累计曲线,就可以分析出施工进度拟定的各期上升高程是否能够达到。
改善上坝运输道路,采用大型运输设备和重型碾压机械,加大铺土厚度,可以提高土石坝的施工强度,加快上升速度。在安排土石坝施工进度时,应结合工程的具体条件,尽可能采用先进的施工方案,加快土石坝的施工进度。
在初步拟定施工进度时,可参考已建工程的施工进度指标,结合本工程的具体条件,初拟坝体的上升速度和施工强度。
3.7.2.8 发电厂房施工进度
(1)发电厂房的施工程序。发电厂房主要包括主厂房、副厂房和开关站。一般情况下,主厂房项目是控制直线工期的关键项目,副厂房和开关站可和主厂房同时进行施工。
厂房布置形式不同,其施工程序也有所差异,应根据厂房布置的特点灵活规划施工程序。
(2)安排施工进度的一般方法。首先分析控制直线工期的厂房地基开挖、主厂房下部混凝土、上部混凝土和水轮发电机组安装的工期,而后根据厂房布置特点和施工总进度的要求,安排全部厂房工程的控制性施工进度。安排施工进度的一般方法如下:
1)厂房基础开挖。根据开挖面积和深度、出渣路线布置和开挖方法,分析可能达到的开挖强度,确定地基开挖工期。
2)厂房下部和上部混凝土浇筑。首先根据经验,粗略进行混凝土分层,分析每层的浇筑工期,结合导流和度汛的要求,安排混凝土浇筑总工期。
3)机组安装拟定。结合机组安装工期和已建工程的机组安装工期安排施工,安装顺序最好是从距安装间最远的一台开始。
4)确定直线工期之后,安排安装间、副厂房和开关站的施工进度,使之互相衔接合理。
厂房施工和大坝、引水系统工程的施工既有联系又有干扰,不同类型的厂房,有其不同的施工特点,要根据其施工特点具体安排施工进度。
3.7.3 施工总进度计划编制方法
3.7.3.1 划分并列出施工项目
水利水电工程是一个庞大且复杂的系统,根据不同阶段对编制施工进度计划的深度要求,需要对工程进行不同程度划分,如对于施工总进度计划,项目划分可能就粗一些,对于单位工程施工进度计划划分就要细一些,重点是突出每一个主要施工项目,一些次要的零星项目则可并入其他项目中去。
3.7.3.2 计算工程量
在列出施工项目后,依据所列项目,根据施工图纸、工程量计算规则及相应的施工方法,计算各项工程的工程量。工程量计算时,由于进度计划所对应的设计阶段不同,工程量计算精度也不一样。在工程规划阶段,可参照类似工程进行匡算;在可行性研究阶段,依据可行性研究设计图纸进行估算;在初步设计阶段,设计图纸内容更为全面,工程量精度加深;在技术设计阶段,各项工程设计图纸更为详细,工程量计算精度相应提高。
工程量的计算应注意以下几点:
(1)工程量的计量单应位尽量与所使用的定额相一致。
(2)计算工程量时,应与采用的施工方法相一致,使计算的工程量与施工的实际情况相符合。
最后,把计算出的工程量填入工程量汇总表。
3.7.3.3 计算劳动量及机械台班量,确定施工过程的延续时间
根据工程量及确定采用的施工定额,即可进行劳动量及机械台班量的计算,然后确定施工过程的延续时间。
3.7.3.4 确定各个项目之间的逻辑关系
(1)概念。施工项目各工作之间相互联系、相互依赖,这种客观上存在的先后顺序关系又称逻辑关系,有了正确的逻辑关系才能编制进度计划。
逻辑关系分析的依据包括:已设计的工作方案、项目已分解的工作、收集到的有关信息、编制计划人员的专业工作经验和管理工作经验等。
(2)类型。逻辑关系类型包括工艺关系和组织关系。
1)工艺逻辑关系。工艺逻辑关系一般是项目中各项工作中固有的依赖关系,是一种不可违背的逻辑关系,它是由客观规律和物资条件的限制而造成的。在施工项目中的施工工艺即是这种逻辑关系,例如建筑施工项目一定是先做基础,再做结构,最后才做装修。工艺逻辑关系虽是客观的,但也是有条件的,条件不同,工艺关系也会不一样。
2)组织逻辑关系。组织逻辑关系是由项目管理人员确定的项目工作之间的关系,这种关系可以由人根据主观意志去调整和确定。例如,在施工过程中,由于劳动力、机械、材料和构配件等资源的组织与安排需要而形成的各项工作之间的先后顺序关系,这种关系不是由施工项目本身决定的,而是人为安排的。组织方式不同,组织逻辑关系也就不同,所以它是可变的。
3.7.3.5 初拟施工进度计划
(1)编制方法。
1)根据施工经验直接安排的方法。根据经验资料及有关计算,直接在进度表上画出进度线。其一般步骤是:先安排主导施工过程的施工进度,再安排其余施工过程,其余施工过程应尽可能配合主导施工过程并最大限度地搭接,形成施工进度计划的初步方案。总的原则是,使每个施工过程尽可能早地投入施工。
2)按工艺组合组织流水的施工方法。就是先按各施工过程(即工艺组合流水)初排流水进度线,然后将各工艺组合最大限度地搭接起来。
(2)注意事项。无论采用上述哪一种方法编排进度,都应注意以下问题:
1)每个施工过程的施工进度线都应用横道粗实线段表示(初排时可用铅笔细线表示,待检查调整无误后再加粗)。
2)每个施工过程的进度线所表示的时间(天)应与计算确定的延续时间一致。
3)每个施工过程的施工起止时间应根据施工工艺顺序及组织顺序确定。
3.7.3.6 调整优化
施工进度计划初步方案编出后,应根据业主和有关部门的要求、合同规定及施工条件等,先检查各施工过程之间的施工顺序是否合理、工期是否满足要求、劳动力等资源消耗是否均衡,然后再进行调整,直至满足要求,正式形成施工进度计划。总的要求是在合理的工期下尽可能地使施工过程连续,这样便于资源的合理安排。