本文在分析三峽工程大江截流施工特點的基礎上,給出了在該工程項目施工組織規(guī)劃中針對料場平衡優(yōu)化、施工總進度和施工方案評審等所進行的系統(tǒng)分析研究成果, 具有較強的科學性、實用性和施工指導性。
[關鍵詞] 大江截流, 系統(tǒng)分析, 線性規(guī)劃, 網(wǎng)絡技術。
1、概述
三峽工程大江截流采用單戧立堵進占方式, 戧堤位于上游圍堰的下游側(cè), 戧堤長907.46, 頂寬25~ 30m。進占高程根據(jù)進占時的長江水位而定, 最后合龍高程為69m。
大江截流施工有以下主要特點:( 1) 右左兩岸料源分布不均, 右岸導流明渠過水后,截流基地成為孤島;( 2) 截流時河床最大水深約60m, 堤頭坍塌嚴重;( 3) 截流工程量大, 工期緊, 持續(xù)高強度拋填, 龍口段130m 寬的20.83 萬m3 要在5 天內(nèi)合龍, 日平均拋投4.17 萬m3, 最大日拋投7.58 萬m3;( 4) 截流進占必須嚴格按照設計進度要求分段實施, 不得拖延也不得冒進。由此可見, 三峽大江截流工程是一個典型的系統(tǒng)工程, 無論是從它的資源配置優(yōu)化、總進度安排, 還是從關鍵措施的采取和風險管理等各方面,都突出了大系統(tǒng)的特色。在此, 本文擬就三峽工程大江截流在施工組織規(guī)劃中所進行的系統(tǒng)分析研究加以介紹。
2、料場平衡優(yōu)化─ ─ 線性規(guī)劃
三峽工程大江截流及二期上游圍堰共需備料總量700 多萬m3, 共設計5 個料場或備料場, 分布不集中。由于各備料場的運距、存料質(zhì)量、采挖條件等均不相同, 因此, 如何合理地規(guī)劃、開采和選取備料, 是關系到確保大江勝利截流的關鍵。
大江截流和二期上游圍堰所規(guī)劃的5 個備料場分別位于永久船閘、上游引航道、劉家河下段、左岸上游截流基地和右岸截流基地。順序編號為1~ 5號備料場, 設計儲量分別為150、30、301、84 和108 萬m3, 共計731.9 萬m3。而根據(jù)需要從5個備料場中的取料量僅需438.06 萬m3。因此, 5 個料場的備料量能滿足要求。但是, 在5 個已有的備料場中究竟要分別選取多少量才是最優(yōu)呢? 這就是一個典型的線性規(guī)劃問題。對此, 需首先確定在保證質(zhì)量、進度的前提下造價最低作為料場規(guī)劃的目標函數(shù)( minZ ), 然后對各料場采、翻、挖、運的實際條件逐一進行綜合單價分析, 計算出5 個料場的綜合單價分別為a1~ a5。最后, 建立料場規(guī)劃的線性方程組為:
minZ = a1x1+ a2x2+ a3x3+ a4x4+ a5x5 ( 1)
?
=
5
1 n
i X =438.06
以及 X1≤ 150
X2≤ 30
X3≤ 301 ( 2)
X4≤ 84
X5≤ 108
式中, xi為在第I 料場的取料數(shù)量( 萬m3)。
將各料場的綜合單價代入上式, 進行線性規(guī)劃求解, 并在規(guī)劃求的基礎上再進行綜合平衡, 最后得出在1~ 5 號料場的取料數(shù)量分別為114.66、23、211.98、36.88 和51.54萬m3。按照上述求解結(jié)果取料進行大江截流和二期上游圍堰填筑, 其成本最低。
由于在料場的平衡優(yōu)化中采用了線性規(guī)劃的系統(tǒng)分析方法, 使該項施工方案比原設計方案的成本降低1000 余萬元, 對于該項目投示合理投價、取得項目中標起到了十分重要的作用。
3、施工總進度─ ─ CPM 網(wǎng)絡
三峽工程大江截流施工牽涉面寬、水陸并舉、工序復雜、施工難度高。施工進度安排的恰當與否將直接關系到截流成敗。其主要控制性進度為: 1997 年汛前, 左右岸預進占達到口門寬度460m; 1997 年10 月, 平拋墊底至40m 高程; 進占形成40m寬龍口; 1997年11 月8 日龍口合龍, 完成大江截流。
為了嚴格按上述控制性工期要求進行截流施工, 提前做好各項相關工程的準備, 全面兼顧各部位各時段流