水利水电工程快速施工空间概念分析

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摘要：本文首先建立快速施工的基本概念，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）．__