清河水库施工进度优化技术探讨
2017-06-21朱彦刚
朱彦刚
(辽宁省清河水库管理局,辽宁铁岭112003)
清河水库施工进度优化技术探讨
朱彦刚
(辽宁省清河水库管理局,辽宁铁岭112003)
文中以清河水库除险加固工程为例,对施工中特殊情况—应急施工的进度优化方法进行了研究并应用,提出了水利工程应急施工缩短工期的最小投资优化法,利用Lingo软件,有效缩短了工期,实现工程按期完成且多花费的钱最少,按期达到了高程要求,避开了险情,达到了效益最大化。
最小投资优化法;Lingo软件;应急施工;进度优化;清河水库
工程施工进度优化是工程项目管理目标控制的重要方面,其核心是网络计划技术。衡量网络计划是否达到最优,应综合评定工期、投资、质量等技术经济指标,但是目前还没有一个能全面反映这些指标的数学模型。因此,只能根据不同的既定条件,按某一期望实现的目标,来衡量是否达到最优计划方案。
在水利工程施工中,经常会遇到在建工程遭遇暴雨洪水及其它特殊情况,需采取应急施工措施来缩短工期,以保证建筑物的安全,而加快进度需要额外增加投资。针对这种突发的紧急情况,就有一个时间与投资的优化问题,即网络计划工期与投资的优化。下文提出了水利工程应急施工缩短工期的最小投资优化法,并将其应用到清河水库除险加固工程应急施工中,取得了较好的效果。
1 工程概述
清河水库位于清河干流上,于1958年5月动工兴建,1966年9月全部竣工。总库容9.68×108m3,为大(2)型水利枢纽工程,工程等别为II等,主要水工建筑物级别为2级。大坝为粘土斜墙砂砾坝,坝顶高程139.25 m,防浪墙顶高程140.45 m,最大坝高40.75 m,坝长1 629.65 m。溢洪道位于大坝右岸约500.00 m处的垭口。左岸泄洪洞位于大坝左岸,由进口段、主洞洞身段、泄洪兼灌溉隧洞及其尾水渠组成。右岸泄洪洞位于大坝右岸,隧洞洞径4.00 m,总长752.00 m。
2011年,清河水库进行除险加固,主要工程项目为清河水库大坝工程、溢洪道工程、左岸泄洪洞工程、右岸泄洪洞工程及交通工程、房屋建筑工程、机电设备采购及安装工程、金属结构采购及安装工程以及施工中的水保工程。其中大坝工程包括:大坝加高1.15 m,新建1.2 m高钢筋混凝土墙防浪墙及坝顶公路;坝体上下游护坡改造工程,大坝上游各级坡度不变,下游坡从上到下由原来的1∶2.25,1∶2.25,1∶2.5变为1∶2.00,1∶2.25,1∶2.5。上游为40 cm厚干砌石护坡,下游为30 cm后碎石护坡,利用马道、排水沟、台阶、框格将下游坝坡分成矩形网格,网格水平间距40 m;新建大坝下游排水体,大坝左、右岸坝端防护等工程。
2 进度优化
2.1 应急施工背景
该工程合同工期要求汛期按加固期度汛方案进行调度,大坝迎水坡工程、大坝左右岸迎水面坝端防护工程、码头工程、泄洪洞进口岸坡防护工程、坝顶工程等施工不得影响水库正常防洪运用,在此条件下按照控制水位安排工期。
2013年8月16日清河遭遇大暴雨。8月15日下午,根据天气预报,16-17日将有大到暴雨,水库按不同量级假拟降雨预报结果,向施工单位通报8月23日水库最高洪水位可能达到128.44 m。当时除险加固工程中“127.00~136.00 m上游干砌石护坡”工程作业,一半达到129.00 m,一半在127.20 m左右。根据暴雨洪水预报,需在8月23日达到129.00 m,而原计划达到129.00 m的时间是8月26日,这就需要8 d内完成原计划的11 d的工程量,要缩短工期3 d。针对此种情况,采用最小投资优化法,利用Lingo软件对“127.20~129.00 m上游干砌石护坡”作业进行了优化处理。
2.2 计划网络图构建
“127.00~136.00 m上游干砌石护坡”工程作业由11项小作业组成(分别用代号A,B,…,J,K表示),其计划完成时间及作业间相互关系如表1所。将该作业项目构建计划网络图,利用lingo软件求解,若按规定时间开工进行,则整个作业的最短工期为11 d。
表1 作业流程数据
2.3 lingo软件优化求解
根据进度要求,需将工期缩短为8 d,列出可缩短工期的所有作业和缩短1 d工期额外增加的投资,见表2。构建网络计划图,利用lingo软件优化求解,压缩关键路径从而减少最短工期,求得如何安排作业使额外增加的总投资最少的方案。
表2 工程作业数据
优化求解可得:作业A压缩1 d,作业B压缩1 d,作业C压缩1 d,作业F压缩1 d,作业G压缩1 d,作业J压缩1 d,作业K压缩压缩1 d。这样可以在8 d完工,需要多花费6.75万元。工程按期完成且增加投资最少。
3 结语
综上所述,提出的水利工程应急施工缩短工期的最小投资优化法,有效缩短了工期,按期达到了高程要求,有效地避开了险情,而且使投入的资金最少,达到了效益最大化,最大限度地减少了在建水利工程遭遇暴雨洪水时的损失。
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