清河水庫施工進(jìn)度優(yōu)化技術(shù)探討

朱彥剛

（遼寧省清河水庫管理局，遼寧鐵嶺112003）

清河水庫施工進(jìn)度優(yōu)化技術(shù)探討

朱彥剛

（遼寧省清河水庫管理局，遼寧鐵嶺112003）

文中以清河水庫除險(xiǎn)加固工程為例，對(duì)施工中特殊情況—應(yīng)急施工的進(jìn)度優(yōu)化方法進(jìn)行了研究并應(yīng)用，提出了水利工程應(yīng)急施工縮短工期的最小投資優(yōu)化法，利用Lingo軟件，有效縮短了工期，實(shí)現(xiàn)工程按期完成且多花費(fèi)的錢最少，按期達(dá)到了高程要求，避開了險(xiǎn)情，達(dá)到了效益最大化。

最小投資優(yōu)化法；Lingo軟件；應(yīng)急施工；進(jìn)度優(yōu)化；清河水庫

工程施工進(jìn)度優(yōu)化是工程項(xiàng)目管理目標(biāo)控制的重要方面，其核心是網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃技術(shù)。衡量網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃是否達(dá)到最優(yōu)，應(yīng)綜合評(píng)定工期、投資、質(zhì)量等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，但是目前還沒有一個(gè)能全面反映這些指標(biāo)的數(shù)學(xué)模型。因此，只能根據(jù)不同的既定條件，按某一期望實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)，來衡量是否達(dá)到最優(yōu)計(jì)劃方案。

在水利工程施工中，經(jīng)常會(huì)遇到在建工程遭遇暴雨洪水及其它特殊情況，需采取應(yīng)急施工措施來縮短工期，以保證建筑物的安全，而加快進(jìn)度需要額外增加投資。針對(duì)這種突發(fā)的緊急情況，就有一個(gè)時(shí)間與投資的優(yōu)化問題，即網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃工期與投資的優(yōu)化。下文提出了水利工程應(yīng)急施工縮短工期的最小投資優(yōu)化法，并將其應(yīng)用到清河水庫除險(xiǎn)加固工程應(yīng)急施工中，取得了較好的效果。

1 工程概述

清河水庫位于清河干流上，于1958年5月動(dòng)工興建，1966年9月全部竣工?？値烊?.68×108m3，為大（2）型水利樞紐工程，工程等別為II等，主要水工建筑物級(jí)別為2級(jí)。大壩為粘土斜墻砂礫壩，壩頂高程139.25 m，防浪墻頂高程140.45 m，最大壩高40.75 m，壩長(zhǎng)1 629.65 m。溢洪道位于大壩右岸約500.00 m處的埡口。左岸泄洪洞位于大壩左岸，由進(jìn)口段、主洞洞身段、泄洪兼灌溉隧洞及其尾水渠組成。右岸泄洪洞位于大壩右岸，隧洞洞徑4.00 m，總長(zhǎng)752.00 m。

2011年，清河水庫進(jìn)行除險(xiǎn)加固，主要工程項(xiàng)目為清河水庫大壩工程、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、機(jī)電設(shè)備采購及安裝工程、金屬結(jié)構(gòu)采購及安裝工程以及施工中的水保工程。其中大壩工程包括：大壩加高1.15 m，新建1.2 m高鋼筋混凝土墻防浪墻及壩頂公路；壩體上下游護(hù)坡改造工程，大壩上游各級(jí)坡度不變，下游坡從上到下由原來的1∶2.25，1∶2.25，1∶2.5變?yōu)?∶2.00，1∶2.25，1∶2.5。上游為40 cm厚干砌石護(hù)坡，下游為30 cm后碎石護(hù)坡，利用馬道、排水溝、臺(tái)階、框格將下游壩坡分成矩形網(wǎng)格，網(wǎng)格水平間距40 m；新建大壩下游排水體，大壩左、右岸壩端防護(hù)等工程。

2 進(jìn)度優(yōu)化

2.1 應(yīng)急施工背景

該工程合同工期要求汛期按加固期度汛方案進(jìn)行調(diào)度，大壩迎水坡工程、大壩左右岸迎水面壩端防護(hù)工程、碼頭工程、泄洪洞進(jìn)口岸坡防護(hù)工程、壩頂工程等施工不得影響水庫正常防洪運(yùn)用，在此條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，根據(jù)天氣預(yù)報(bào)，16-17日將有大到暴雨，水庫按不同量級(jí)假擬降雨預(yù)報(bào)結(jié)果，向施工單位通報(bào)8月23日水庫最高洪水位可能達(dá)到128.44 m。當(dāng)時(shí)除險(xiǎn)加固工程中“127.00～136.00 m上游干砌石護(hù)坡”工程作業(yè)，一半達(dá)到129.00 m，一半在127.20 m左右。根據(jù)暴雨洪水預(yù)報(bào)，需在8月23日達(dá)到129.00 m，而原計(jì)劃達(dá)到129.00 m的時(shí)間是8月26日，這就需要8 d內(nèi)完成原計(jì)劃的11 d的工程量，要縮短工期3 d。針對(duì)此種情況，采用最小投資優(yōu)化法，利用Lingo軟件對(duì)“127.20～129.00 m上游干砌石護(hù)坡”作業(yè)進(jìn)行了優(yōu)化處理。

2.2 計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)圖構(gòu)建

“127.00～136.00 m上游干砌石護(hù)坡”工程作業(yè)由11項(xiàng)小作業(yè)組成（分別用代號(hào)A，B，…，J,K表示），其計(jì)劃完成時(shí)間及作業(yè)間相互關(guān)系如表1所。將該作業(yè)項(xiàng)目構(gòu)建計(jì)劃網(wǎng)絡(luò)圖，利用lingo軟件求解，若按規(guī)定時(shí)間開工進(jìn)行，則整個(gè)作業(yè)的最短工期為11 d。

表1 作業(yè)流程數(shù)據(jù)

2.3 lingo軟件優(yōu)化求解

根據(jù)進(jìn)度要求，需將工期縮短為8 d，列出可縮短工期的所有作業(yè)和縮短1 d工期額外增加的投資，見表2。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃圖，利用lingo軟件優(yōu)化求解，壓縮關(guān)鍵路徑從而減少最短工期，求得如何安排作業(yè)使額外增加的總投資最少的方案。

表2 工程作業(yè)數(shù)據(jù)

優(yōu)化求解可得：作業(yè)A壓縮1 d，作業(yè)B壓縮1 d，作業(yè)C壓縮1 d，作業(yè)F壓縮1 d，作業(yè)G壓縮1 d，作業(yè)J壓縮1 d，作業(yè)K壓縮壓縮1 d。這樣可以在8 d完工，需要多花費(fèi)6.75萬元。工程按期完成且增加投資最少。

3 結(jié)語

綜上所述，提出的水利工程應(yīng)急施工縮短工期的最小投資優(yōu)化法，有效縮短了工期，按期達(dá)到了高程要求，有效地避開了險(xiǎn)情，而且使投入的資金最少，達(dá)到了效益最大化，最大限度地減少了在建水利工程遭遇暴雨洪水時(shí)的損失。

［1］王卓甫，李紅仙，楊建基.水利水電施工進(jìn)度問題研究綜述［J］.水利水電科技進(jìn)展.2001，21（3）：14-18.

［2］王博，聶相田.綜合投資-質(zhì)量-完工風(fēng)險(xiǎn)的水利工程進(jìn)度優(yōu)化［J］.水力發(fā)電學(xué)報(bào).2014，33（2）：267-272.

［3］張厚先.網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃投資優(yōu)化方法的討論［J］.四川建筑科學(xué)研究,2007，33（1）：194-197.

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