水利水电工程快速施工空间概念分析

摘要：本文首先建立快速施工的基本概念，对快速施工进行系统分析，根据施工系统中各种影响因素的相互联系、相互作用，以及工程质量、安全、投资、组织管理模式等因素对快速施工的影响，构想了制定合理工期的原则方法和并行施工的一些思路。针对施工系统中的空间冲突问题，分析工艺空间、实物空间、危险空间和保护空间之间的关系，对简单的空间冲突问题给出了解析方法，提出具体空间和虚拟空间概念，并分析它们对快速施工的影响。

关键词：快速施工；空间概念；水利水电

在我国，超过千兆瓦以上的大型水利水电工程建设周期通常为8-10 年，即准备期2-3 年，主体工程建设期4-5 年，尾工期2-3 年。工期过长已成为水利水电工程的一个显著的不利特征，也是水利水电工程施工过程中急需解决的问题。

一、快速施工的概念

快速施工，顾名思义就是加快工程施工速度，是工程建设系统的机制、环境、资源、信息等各种影响因素协调运转，按照工程的标准和功能以最优的速度建成工程的一种途径。快速施工的概念包含着几种含义：（1）保留必要的施工时间。（2）消除和减少不必要的时间和重复的时间。（3）争取潜在的时间。

二、快速施工系统分析

根据施工系统的特点，我们把一个施工系统（CS）定义为由施工对象（CO）和施工主体（CS’）构成，如式1 所示：CS={CO，CS’}，公式1 中施工主体CS’可进一步分解为由人因素和物因素组成，即施工组织（COR）和施工资源（CR），于是一个施工系统可进一步定义式2 为：CS={CO，COR，CR}。需要说明的是，根据水利水电工程的特点，施工环境如地质条件、水文气象条件等对施工进度有着直接的影响和约束，如开挖过程出现塌方，坝体浇

填筑过程中发生超标洪水，都会造成工程进度的延误。因此，对快速施工的分析必须要把施工环境作为重要的影响因素来考虑。根据上面提出的快速施工概念和以上的施工系统分析，给出快速施工的

鉴于复合土工膜部分现场观测成果合成材料在工程应用中具有一定的抗老化能力，故有些国家的某些文件中对其使用年限作了较为宽限的规定，如前苏联BCH07-74《土石坝应用聚乙烯防渗结构须知》中规定，聚乙烯土工膜可用于使用年限不超过50年的建筑物。奥地利林茨公司发表的“聚丙烯复合土工膜土工合成材料的长期性状”一文中的结论写道：“对聚丙烯的15年以上的现场应用经验表明，它们的化学和生物稳定性高；织物的最大损坏是在施工中；铺设以后没有大变化；……可预期超过100年的稳定性。

定义如下：对于公式2 定义的施工系统CS，当系统中各子系统之间相互作用使系统处于协调状态，而使系统中施工对象CO 施工进度加快，称为快速施工。由此可以看出快速施工不是单纯通过增加人力、物资和资金等施工资源而达到的，而是通过施工组织、施工资源、施工对象和施工环境的相互作用而实现的。在这种定义下，快速施工是指施工系统处在特定时间、特定工程和特定环境层次上的快

三、水利水电工程快速施工空间分析

空间分析是基于地理对象的位置和形体特征的空间数据分析技术，其目的在于提取和传输空间信息。如果确认了空间分析的目的在于获取和传输空间信息的话，那么空间信息应该成为空间分析理论和方法的结构框架。施工场地空间分析，是空间分析的一个分支，主要包括空间冲突分析和空间物体的布置分析，分析的基础是数个设施之间的拓扑关系以及其随时间的变化。当然，施工场地空间分析不仅仅是一种静态的拓扑关系，它在很多情况下是与时间紧密相联的；另外，在某个特定的时间段，虽然可以把各个设施之间的关系看成是静态的，但由于工程中的所指空间并不仅仅是一种直观的空间，还有一种隐形的空间，而这正是施工场地空间分析的重点所在。在建设工地里，由于其空间资源是有限的，进行相应的空间分析必不可少。水利水电工程施工活动中主要有以下一些空间：施工面、堆放空间、施工运输道路、加工场地、仓库、起重或者浇筑设备空间、保护空间、危险空间等。这些空间并不是静态的，在不同的时间段里，这些空间的分布是不同的，甚至其形状、拓扑等都会发生很大的变化。因此，这种空间分析是一种基于时间的动态分析，是四维的。当两个或两个以上的活动同时发生时，它们之间在相对应的空间类型上有重叠时，对施工的进度或者施工的成本等造成一定的不利影响，就称为空间冲突。快速施工重要影响因素是空间冲突，空间冲突的发生将严重影响施工的进度，在工程的三类空间分析中，它与快速施工之间关系最为密切。当然还包括：实物空间、工艺空间、危险空间、保护空间、具体空间和抽象空间等。空间冲突的形成：假设分析空间的体积为V，其中进行甲活动a 需要的工艺空间数量为V1（a 包括危险空间和保护空间），同时进行的乙活动b 所需要的工艺空间数量为V2 （b 包括危险空间和保护空间），另设甲乙活动无影响的空间为V3，如果V<Vl+V2+V3（式3）就可以判定，这两个活动之间存在空间冲突。空间冲突应用到水利水电施工过程中，从路径分析方面分析，到公路设计优化、城市管道布置、城市消防、警力部署方面应用是比较成熟的。因为这些分析都是基于二维的。但水利水电工程一般都是在有山有水、地形复杂的地方修建的，这种分析是行不通的。在水利水电工程施工中，这种分析至少是三维的。

四、结语

就目前来说，空间分析在水利水电工程中的应用还是相对比较少、比较浅的，这是因为水利水电工程施工是一个非常庞大的系统，而且不确定因素又非常多。随着计算机软硬件的发展，我们有理由相信，空间分析将在水利水电工程的建设中得到更广泛的应用。快速施工研究应该与实际工程紧密结合，“从实践中来，到实践中去”是快速施工研究的有效方法，因此，对于实践经验的总结和发掘、提高，对快速施工研究来说是很有必要重视的方面。

参考文献

［1］冯志军．水利水电工程施工场地布置决策理论方法与应用研究［D］．天津大学，2001．

［2］电力工业部中南勘测设计研究院．龙滩碾压混凝土重力坝结构设计与施工方法研究，1995．

［3］王仁超，卢威．水利水电工程计算机模拟若干问题的研究［J］．水利水电技术，2001（5）．__