張武濤

(中國葛洲壩集團第六工程有限公司，云南昆明 650000)

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藏木水電站大壩混凝土施工機械設備配置及管理

張武濤

(中國葛洲壩集團第六工程有限公司，云南昆明 650000)

【摘要】高原地區(qū)惡劣的氣候決定了施工機械化的艱巨性和復雜性。以柴油機為動力的施工機械在高原地區(qū)工作時，由于大氣條件的改變極大地影響了機械的生產(chǎn)率，各單機生產(chǎn)率的下降最終導致整個施工系統(tǒng)機械數(shù)量與配置應與平原地區(qū)有很大的不同。如果在高原地區(qū)施工仍然采用平原地區(qū)的機群配置，必然導致整個施工機群配置失調(diào)，加大施工成本。文章通過藏木水電站工程實例，分析了在高原環(huán)境氣候條件下施工設備的配置原則，并對施工設備的管理進行原因分析，提出了管理措施方案，為研究高原地區(qū)的機械配置對大壩施工及施工企業(yè)有較強的現(xiàn)實意義。

【關鍵詞】藏木水電站；高原氣候；施工機械;配置；管理

1工程概況

藏木水電站位于西藏自治區(qū)山南地區(qū)加查縣境內(nèi)，工程為二等大(2)型工程，開發(fā)任務為發(fā)電，無航運、漂木、防洪、灌溉等綜合利用要求。樞紐布置格局為重力壩+壩后式廠房，由左、右岸擋水壩段、溢流壩段、廠房壩段、沖砂底孔壩段、壩后式地面廠房、消力池和海漫等組成。

2高原環(huán)境氣候特點

2.1高原環(huán)境有著獨特的和較惡劣的氣候條件

具體表現(xiàn)在大氣壓力下降、空氣密度減少、氧氣含量不足、平均氣溫偏低且晝夜溫差大、低溫期長、長年凍土地帶面積大和風沙塵大等現(xiàn)象。

2.1.1大氣壓、水沸點與含氧量

大氣壓、水沸點、含氧量對應關系見表1。

表1　海拔變化與大氣壓、水沸點及含氧量的對應關系

2.1.2大氣與地表溫度

海拔每升高1 000 m，年平均氣溫下降5 ℃～7 ℃。年低溫期長，晝夜溫差大，海拔4 000 m以上年平均氣溫-40 ℃以下。

2.1.3風壓、風沙

海拔每升高1 000 m，風壓下降9 %，沙塵量大于低海拔地區(qū)含塵密度的5倍以上。

2.1.4太陽輻射能

輻射最強月是5月，輻射能達71w-lO5 kJ/(cm2·m)。海拔每升高1 000 m約增加10 % ,3 000 m以上趨緩。

2.2高原環(huán)境對工程機械性能的影響

2.2.1對動力系統(tǒng)的影響

(1)氣缸內(nèi)充氣量減少，過量空氣系數(shù)下降，可燃混合氣過濃，燃燒狀況惡化，后燃現(xiàn)象嚴重。柴油機動力性能和經(jīng)濟性能變差，熱負荷增加。

(2)冷卻風扇質(zhì)量流量減少，冷卻水沸點降低，導致散熱能力下降，熱負荷進一步增加。

(3)壓縮終點壓力與溫度下降，機油粘度增大，起動阻力矩增大，蓄電池容量降低，致使柴油機低溫起動困難。

(4)空氣濾清器效率下降，進氣阻力上升快，儲塵能力降低，使用壽命縮短。

(5)廢氣中碳煙、未燃烴(HC)、CO、醛類等有害物排放量大大增加，NOX含量略有下降，低速排氣煙度增大。

(6)燃燒室積碳嚴重，柴油機早期磨損，可靠性和壽命降低。

(7)增壓柴油機增壓器與內(nèi)燃機匹配運行線發(fā)生變化，壓氣機效率降低，增壓器超速，低速喘振的趨勢增加，扭矩特性變差。

(8)風冷發(fā)動機由于進氣量和冷卻風量均受空氣密度下降的影響，功率下降熱負荷升高的情況更加突出。

2.2.2對整機性能的影響

發(fā)動機調(diào)速特性受高原影響相對較小，最高車速變化相對較小。機械表現(xiàn)為無力、發(fā)熱，油耗增大，排放惡化。

液力傳動型機械受發(fā)動機外特性高原下降和匹配失準的雙重影響，其牽引力性能變化比較復雜、劇烈。

機械傳動型機械受發(fā)動機功率下降單一影響，機械功率與發(fā)動機功率下降成正比關系。

3高原地區(qū)施工設備配置原則

(1)適應高原地區(qū)環(huán)境因素的影響。

(2)考慮高原地區(qū)施工工藝及方法、施工組織及管理。

(3)合理配套，有機聯(lián)系，充分發(fā)揮機械設備性能。

藏木電站自2012年5月第一倉混凝土澆筑以來對于高原設備的配備及使用已經(jīng)有部分成熟經(jīng)驗，設備配備見表2。

表2　藏木水電站設備配置

4高原地區(qū)施工機械設備管理問題原因分析

隨著水電建筑的發(fā)展，各類建筑機械設備使用日益增多，設備存在的隱患也越來越突出，在高原地區(qū)施工機械存在的問題主要由下列因素組成:

4.1機械設備施工環(huán)境惡劣

目前新建水電項目越來越趨向西藏等高海拔地區(qū)，同時施工工期緊張，為保證施工進度，施工單位必須加大機械設備投入，施工現(xiàn)場立體作業(yè)，交叉作業(yè)工作面增多；同時高海拔地區(qū)自然環(huán)境惡劣，晝夜溫差大，造成機械設備加速磨損。同時部分單位為了搶工期，存在擠占機械設備保養(yǎng)時間，由此帶來的隱患大為增加。

4.2不能嚴格執(zhí)行國家和行業(yè)規(guī)范，違規(guī)操作

施工單位為了控制成本，減少新購施工機械設備的投入，而將有些施工機械設備使用年限延長，在高原地區(qū)使用過程中隱患突出。一些特殊專用設備沒有嚴格實行先上報、再審批檢驗合格后投入使用的程序，而是在使用過程中再進行報批和檢驗。特殊專用設備經(jīng)過專業(yè)培訓的操作人員較少，存在未經(jīng)過專業(yè)培訓的人員操作。在水電站施工過程中受自然環(huán)境因素影響較大，施工單位在報批過程中存在等待時間較長、施工設備未經(jīng)檢驗就使用的情況，在此期間施工設備存在的安全問題無法及時發(fā)現(xiàn)。

4.3機械設備操作、維護人員專業(yè)技能不足

現(xiàn)在工程的數(shù)量增多，機械設備品種增加，設備的專業(yè)性也越強，隨之出現(xiàn)操作人員、維護人員專業(yè)技術能力不足，造成設備非正常磨損加劇，對設備存在的問題不能做出準確的判斷。部分人員存在僥幸心理，對設備出現(xiàn)的小問題未及時處理，造成設備存在安全隱患。在高原地區(qū)，機械設備性能會下降，由于操作人員技術能力不強造成的磨損加劇問題較為突出，存在的各種風險都會加劇。

4.4機械設備施工現(xiàn)場管理不善

隨著工程項目的增多，施工單位的設備管理人員不足，技術突出人員較少，部分項目由剛參加工作時間較短的技術人員對現(xiàn)場進行管理，出現(xiàn)對現(xiàn)場作業(yè)施工的機械設備技術性能不了解，對設備安排考慮不周全，不能合理利用，容易出現(xiàn)機械設備重復挪動，同時存在在施工現(xiàn)場安全警戒不到位的問題，造成發(fā)生安全事故頻率增加。

4.5建筑機械技術檔案不完善

由于水電站施工周期較長，存在人員調(diào)動問題，部分人員在調(diào)離時移交時間較短，部分設備檔案未移交或移交不及時，接收人員難以及時核對檔案的完整性和正確性。當一個工程完工后，施工機械需向下一個工程轉(zhuǎn)移，在工程尾工期間，專業(yè)技術人員較少，造成設備在轉(zhuǎn)移過程中檔案遺失或檔案不全。

5高原地區(qū)機械設備管理措施

5.1健全設備管理管理制度

設備操作人員應熟悉該設備的法律、法規(guī)性文件，嚴格執(zhí)行國家和行業(yè)規(guī)范。施工單位建立健全機械設備管理管理制度、操作規(guī)程、保養(yǎng)制度，并貫徹落實。對專用、高空作業(yè)等專業(yè)性較強的機械設備，實行專人管理，專人負責。對未經(jīng)報批檢驗的設備嚴禁投入生產(chǎn)使用。

5.2完善施工現(xiàn)場管理制度，強化現(xiàn)場管理

施工現(xiàn)場使用的建筑機械設備必須嚴格執(zhí)行現(xiàn)行有關標準和規(guī)范，并對現(xiàn)場建筑機械設備管理中應制定有效的現(xiàn)場管理制度，堅持技術交底、高原設備操作規(guī)范等制度。設備專職管理人員和維修人員每天對施工設備進行巡查，發(fā)現(xiàn)問題及時進行處理。采取加強保養(yǎng)措施，將所有施工設備保養(yǎng)時間提前50 h左右。對易損件堅持每班檢查，對損壞的進行更換。施工現(xiàn)場的情況是千變?nèi)f化的，現(xiàn)場技術人員應根據(jù)工作面實際情況和設備性能綜合考慮，合理調(diào)配施工設備，提高設備的利用率，減少設備的磨損。

5.3完善機械設備技術檔案

施工單位設置專職機械設備資料管理人員，并隨著建設工程施工進度的進行，對不斷進退場的各種類建筑機械進行動態(tài)跟蹤，及時建立起各種機械設備的技術檔案，便于備查。當設備調(diào)離時，設備檔案隨同設備一起轉(zhuǎn)移。設備資料管理人員調(diào)離時，應將各種設備的技術檔案完整的移交接受人，特別是對特種專業(yè)設備、大修后的設備或因設備性能發(fā)生過安全事故的設備應對接收人移交清楚。

6結(jié)束語

保障高原地區(qū)施工機械設備的合理配置及利用，是生產(chǎn)管理的主要組成部分。只要在施工過程中避免施工機群配置的失調(diào)，完善設備管理制度，嚴格按照規(guī)程操作設備，采取加強設備的保養(yǎng)維修，嚴禁設備帶病和超負荷運行等措施，做到設備安全管理可控，就能增加機械設備的使用壽命，降低經(jīng)營成本，為企業(yè)創(chuàng)造效益。

參考文獻

[1]機械工程手冊電機工程手冊編輯委員會.機械工程手冊:專用機械卷(二)[M].北京: 機械工業(yè)出版社，1997.

[2]李章成，巫世晶.環(huán)境狀況對施工機械性能的影響[J].水利電力施工機械，1998(2):15-18.

[3]唐經(jīng)世，高國安.工程機械上冊[M].北京:中國鐵道出版社，1996.

[4]吳立輝.高原柴油機增壓技術探討[J].環(huán)境技術，1995(5).

[5]建筑施工手冊(第四版)編寫組.建筑施工手冊[M].4版.中國建筑工業(yè)出版社.2003.

[作者簡介]張武濤(1989～)，男，學士，助理工程師，主要從事水利水電施工管理。

【中圖分類號】TU713

【文獻標志碼】A

[定稿日期]2015-11-17