水利水電工程快速施工空間概念分析

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摘要：本文首先建立快速施工的基本概念，對(duì)快速施工進(jìn)行系統(tǒng)分析，根據(jù)施工系統(tǒng)中各種影響因素的相互聯(lián)系、相互作用，以及工程質(zhì)量、安全、投資、組織管理模式等因素對(duì)快速施工的影響，構(gòu)想了制定合理工期的原則方法和并行施工的一些思路。針對(duì)施工系統(tǒng)中的空間沖突問(wèn)題，分析工藝空間、實(shí)物空間、危險(xiǎn)空間和保護(hù)空間之間的關(guān)系，對(duì)簡(jiǎn)單的空間沖突問(wèn)題給出了解析方法，提出具體空間和虛擬空間概念，并分析它們對(duì)快速施工的影響。

關(guān)鍵詞：快速施工；空間概念；水利水電

在我國(guó)，超過(guò)千兆瓦以上的大型水利水電工程建設(shè)周期通常為8-10 年，即準(zhǔn)備期2-3 年，主體工程建設(shè)期4-5 年，尾工期2-3 年。工期過(guò)長(zhǎng)已成為水利水電工程的一個(gè)顯著的不利特征，也是水利水電工程施工過(guò)程中急需解決的問(wèn)題。

一、快速施工的概念

快速施工，顧名思義就是加快工程施工速度，是工程建設(shè)系統(tǒng)的機(jī)制、環(huán)境、資源、信息等各種影響因素協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，按照工程的標(biāo)準(zhǔn)和功能以最優(yōu)的速度建成工程的一種途徑。快速施工的概念包含著幾種含義：（1）保留必要的施工時(shí)間。（2）消除和減少不必要的時(shí)間和重復(fù)的時(shí)間。（3）爭(zhēng)取潛在的時(shí)間。

二、快速施工系統(tǒng)分析

根據(jù)施工系統(tǒng)的特點(diǎn)，我們把一個(gè)施工系統(tǒng)（CS）定義為由施工對(duì)象（CO）和施工主體（CS’）構(gòu)成，如式1 所示：CS={CO，CS’}，公式1 中施工主體CS’可進(jìn)一步分解為由人因素和物因素組成，即施工組織（COR）和施工資源（CR），于是一個(gè)施工系統(tǒng)可進(jìn)一步定義式2 為：CS={CO，COR，CR}。需要說(shuō)明的是，根據(jù)水利水電工程的特點(diǎn)，施工環(huán)境如地質(zhì)條件、水文氣象條件等對(duì)施工進(jìn)度有著直接的影響和約束，如開(kāi)挖過(guò)程出現(xiàn)塌方，壩體澆

填筑過(guò)程中發(fā)生超標(biāo)洪水，都會(huì)造成工程進(jìn)度的延誤。因此，對(duì)快速施工的分析必須要把施工環(huán)境作為重要的影響因素來(lái)考慮。根據(jù)上面提出的快速施工概念和以上的施工系統(tǒng)分析，給出快速施工的定義如下：對(duì)于公式2 定義的施工系統(tǒng)CS，當(dāng)系統(tǒng)中各子系統(tǒng)之間相互作用使系統(tǒng)處于協(xié)調(diào)狀態(tài)，而使系統(tǒng)中施工對(duì)象CO 施工進(jìn)度加快，稱為快速施工。由此可以看出快速施工不是單純通過(guò)增加人力、物資和資金等施工資源而達(dá)到的，而是通過(guò)施工組織、施工資源、施工對(duì)象和施工環(huán)境的相互作用而實(shí)現(xiàn)的。在這種定義下，快速施工是指施工系統(tǒng)處在特定時(shí)間、特定工程和特定環(huán)境層次上的快

三、水利水電工程快速施工空間分析

空間分析是基于地理對(duì)象的位置和形體特征的空間數(shù)據(jù)分析技術(shù)，其目的在于提取和傳輸空間信息。如果確認(rèn)了空間分析的目的在于獲取和傳輸空間信息的話，那么空間信息應(yīng)該成為空間分析理論和方法的結(jié)構(gòu)框架。施工場(chǎng)地空間分析，是空間分析的一個(gè)分支，主要包括空間沖突分析和空間物體的布置分析，分析的基礎(chǔ)是數(shù)個(gè)設(shè)施之間的拓?fù)潢P(guān)系以及其隨時(shí)間的變化。當(dāng)然，施工場(chǎng)地空間分析不僅僅是一種靜態(tài)的拓?fù)潢P(guān)系，它在很多情況下是與時(shí)間緊密相聯(lián)的；另外，在某個(gè)特定的時(shí)間段，雖然可以把各個(gè)設(shè)施之間的關(guān)系看成是靜態(tài)的，但由于工程中的所指空間并不僅僅是一種直觀的空間，還有一種隱形的空間，而這正是施工場(chǎng)地空間分析的重點(diǎn)所在。在建設(shè)工地里，由于其空間資源是有限的，進(jìn)行相應(yīng)的空間分析必不可少。水利水電工程施工活動(dòng)中主要有以下一些空間：施工面、堆放空間、施工運(yùn)輸?shù)缆?、加工?chǎng)地、倉(cāng)庫(kù)、起重或者澆筑設(shè)備空間、保護(hù)空間、危險(xiǎn)空間等。這些空間并不是靜態(tài)的，在不同的時(shí)間段里，這些空間的分布是不同的，甚至其形狀、拓?fù)涞榷紩?huì)發(fā)生很大的變化。因此，這種空間分析是一種基于時(shí)間的動(dòng)態(tài)分析，是四維的。當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的活動(dòng)同時(shí)發(fā)生時(shí)，它們之間在相對(duì)應(yīng)的空間類(lèi)型上有重疊時(shí)，對(duì)施工的進(jìn)度或者施工的成本等造成一定的不利影響，就稱為空間沖突?？焖偈┕ぶ匾绊懸蛩厥强臻g沖突，空間沖突的發(fā)生將嚴(yán)重影響施工的進(jìn)度，在工程的三類(lèi)空間分析中，它與快速施工之間關(guān)系最為密切。當(dāng)然還包括：實(shí)物空間、工藝空間、危險(xiǎn)空間、保護(hù)空間、具體空間和抽象空間等?？臻g沖突的形成：假設(shè)分析空間的體積為V，其中進(jìn)行甲活動(dòng)a 需要的工藝空間數(shù)量為V1（a 包括危險(xiǎn)空間和保護(hù)空間），同時(shí)進(jìn)行的乙活動(dòng)b 所需要的工藝空間數(shù)量為V2 （b 包括危險(xiǎn)空間和保護(hù)空間），另設(shè)甲乙活動(dòng)無(wú)影響的空間為V3，如果V<Vl+V2+V3（式3）就可以判定，這兩個(gè)活動(dòng)之間存在空間沖突?？臻g沖突應(yīng)用到水利水電施工過(guò)程中，從路徑分析方面分析，到公路設(shè)計(jì)優(yōu)化、城市管道布置、城市消防、警力部署方面應(yīng)用是比較成熟的。因?yàn)檫@些分析都是基于二維的。但水利水電工程一般都是在有山有水、地形復(fù)雜的地方修建的，這種分析是行不通的。在水利水電工程施工中，這種分析至少是三維的。

四、結(jié)語(yǔ)

就目前來(lái)說(shuō)，空間分析在水利水電工程中的應(yīng)用還是相對(duì)比較少、比較淺的，這是因?yàn)樗姽こ淌┕な且粋€(gè)非常龐大的系統(tǒng)，而且不確定因素又非常多。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展，我們有理由相信，空間分析將在水利水電工程的建設(shè)中得到更廣泛的應(yīng)用。快速施工研究應(yīng)該與實(shí)際工程緊密結(jié)合，“從實(shí)踐中來(lái)，到實(shí)踐中去”是快速施工研究的有效方法，因此，對(duì)于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)和發(fā)掘、提高，對(duì)快速施工研究來(lái)說(shuō)是很有必要重視的方面。

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