張武濤

(中國葛洲壩集團(tuán)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(jī)械設(shè)備配置及管理

張武濤

(中國葛洲壩集團(tuán)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(jī)械化的艱巨性和復(fù)雜性。以柴油機(jī)為動力的施工機(jī)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(jī)械的生產(chǎn)率，各單機(jī)生產(chǎn)率的下降最終導(dǎo)致整個施工系統(tǒng)機(jī)械數(shù)量與配置應(yīng)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(jī)群配置，必然導(dǎo)致整個施工機(jī)群配置失調(diào)，加大施工成本。文章通過藏木水電站工程實(shí)例，分析了在高原環(huán)境氣候條件下施工設(shè)備的配置原則，并對施工設(shè)備的管理進(jìn)行原因分析，提出了管理措施方案，為研究高原地區(qū)的機(jī)械配置對大壩施工及施工企業(yè)有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

【關(guān)鍵詞】藏木水電站；高原氣候；施工機(jī)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(wù)為發(fā)電，無航運(yùn)、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(diǎn)

2.1高原環(huán)境有著獨(dú)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(fēng)沙塵大等現(xiàn)象。

2.1.1大氣壓、水沸點(diǎn)與含氧量

大氣壓、水沸點(diǎn)、含氧量對應(yīng)關(guān)系見表1。

表1　海拔變化與大氣壓、水沸點(diǎn)及含氧量的對應(yīng)關(guān)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(fēng)壓、風(fēng)沙

海拔每升高1 000 m，風(fēng)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(qiáng)月是5月，輻射能達(dá)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(jī)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(yán)重。柴油機(jī)動力性能和經(jīng)濟(jì)性能變差，熱負(fù)荷增加。

(2)冷卻風(fēng)扇質(zhì)量流量減少，冷卻水沸點(diǎn)降低，導(dǎo)致散熱能力下降，熱負(fù)荷進(jìn)一步增加。

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

(4)空氣濾清器效率下降，進(jìn)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(yán)重，柴油機(jī)早期磨損，可靠性和壽命降低。

(7)增壓柴油機(jī)增壓器與內(nèi)燃機(jī)匹配運(yùn)行線發(fā)生變化，壓氣機(jī)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(fēng)冷發(fā)動機(jī)由于進(jìn)氣量和冷卻風(fēng)量均受空氣密度下降的影響，功率下降熱負(fù)荷升高的情況更加突出。

2.2.2對整機(jī)性能的影響

發(fā)動機(jī)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(jī)械表現(xiàn)為無力、發(fā)熱，油耗增大，排放惡化。

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

機(jī)械傳動型機(jī)械受發(fā)動機(jī)功率下降單一影響，機(jī)械功率與發(fā)動機(jī)功率下降成正比關(guān)系。

3高原地區(qū)施工設(shè)備配置原則

(1)適應(yīng)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(jī)聯(lián)系，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)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(shè)備的配備及使用已經(jīng)有部分成熟經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備配備見表2。

表2　藏木水電站設(shè)備配置

4高原地區(qū)施工機(jī)械設(shè)備管理問題原因分析

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

4.1機(jī)械設(shè)備施工環(huán)境惡劣

目前新建水電項(xiàng)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(jìn)度，施工單位必須加大機(jī)械設(shè)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(jī)械設(shè)備加速磨損。同時部分單位為了搶工期，存在擠占機(jī)械設(shè)備保養(yǎng)時間，由此帶來的隱患大為增加。

4.2不能嚴(yán)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(jī)械設(shè)備的投入，而將有些施工機(jī)械設(shè)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(shè)備沒有嚴(yán)格實(shí)行先上報、再審批檢驗(yàn)合格后投入使用的程序，而是在使用過程中再進(jìn)行報批和檢驗(yàn)。特殊專用設(shè)備經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的操作人員較少，存在未經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)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(shè)備未經(jīng)檢驗(yàn)就使用的情況，在此期間施工設(shè)備存在的安全問題無法及時發(fā)現(xiàn)。

4.3機(jī)械設(shè)備操作、維護(hù)人員專業(yè)技能不足

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

4.4機(jī)械設(shè)備施工現(xiàn)場管理不善

隨著工程項(xiàng)目的增多，施工單位的設(shè)備管理人員不足，技術(shù)突出人員較少，部分項(xiàng)目由剛參加工作時間較短的技術(shù)人員對現(xiàn)場進(jìn)行管理，出現(xiàn)對現(xiàn)場作業(yè)施工的機(jī)械設(shè)備技術(shù)性能不了解，對設(shè)備安排考慮不周全，不能合理利用，容易出現(xiàn)機(jī)械設(shè)備重復(fù)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(jī)械技術(shù)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(shè)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(dāng)一個工程完工后，施工機(jī)械需向下一個工程轉(zhuǎn)移，在工程尾工期間，專業(yè)技術(shù)人員較少，造成設(shè)備在轉(zhuǎn)移過程中檔案遺失或檔案不全。

5高原地區(qū)機(jī)械設(shè)備管理措施

5.1健全設(shè)備管理管理制度

設(shè)備操作人員應(yīng)熟悉該設(shè)備的法律、法規(guī)性文件，嚴(yán)格執(zhí)行國家和行業(yè)規(guī)范。施工單位建立健全機(jī)械設(shè)備管理管理制度、操作規(guī)程、保養(yǎng)制度，并貫徹落實(shí)。對專用、高空作業(yè)等專業(yè)性較強(qiáng)的機(jī)械設(shè)備，實(shí)行專人管理，專人負(fù)責(zé)。對未經(jīng)報批檢驗(yàn)的設(shè)備嚴(yán)禁投入生產(chǎn)使用。

5.2完善施工現(xiàn)場管理制度，強(qiáng)化現(xiàn)場管理

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

5.3完善機(jī)械設(shè)備技術(shù)檔案

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

6結(jié)束語

保障高原地區(qū)施工機(jī)械設(shè)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(jī)群配置的失調(diào)，完善設(shè)備管理制度，嚴(yán)格按照規(guī)程操作設(shè)備，采取加強(qiáng)設(shè)備的保養(yǎng)維修，嚴(yán)禁設(shè)備帶病和超負(fù)荷運(yùn)行等措施，做到設(shè)備安全管理可控，就能增加機(jī)械設(shè)備的使用壽命，降低經(jīng)營成本，為企業(yè)創(chuàng)造效益。

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[作者簡介]張武濤(1989～)，男，學(xué)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(xiàn)標(biāo)志碼】A

[定稿日期]2015-11-17