張武濤

(中國(guó)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(guó)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(dòng)力的施工機(jī)械在高原地區(qū)工作時(shí)，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(gè)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(gè)施工機(jī)群配置失調(diào)，加大施工成本。文章通過(guò)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(duì)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(duì)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(kāi)發(fā)任務(wù)為發(fā)電，無(wú)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(zhǎng)、長(zhǎng)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(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表1。

表1　海拔變化與大氣壓、水沸點(diǎn)及含氧量的對(duì)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(zhǎng)，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(yáng)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(duì)工程機(jī)械性能的影響

2.2.1對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的影響

(1)氣缸內(nèi)充氣量減少，過(guò)量空氣系數(shù)下降，可燃混合氣過(guò)濃，燃燒狀況惡化，后燃現(xiàn)象嚴(yán)重。柴油機(jī)動(dòng)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(dòng)阻力矩增大，蓄電池容量降低，致使柴油機(jī)低溫起動(dòng)困難。

(4)空氣濾清器效率下降，進(jìn)氣阻力上升快，儲(chǔ)塵能力降低，使用壽命縮短。

(5)廢氣中碳煙、未燃烴(HC)、CO、醛類(lèi)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(shì)增加，扭矩特性變差。

(8)風(fēng)冷發(fā)動(dòng)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(duì)整機(jī)性能的影響

發(fā)動(dòng)機(jī)調(diào)速特性受高原影響相對(duì)較小，最高車(chē)速變化相對(duì)較小。機(jī)械表現(xiàn)為無(wú)力、發(fā)熱，油耗增大，排放惡化。

液力傳動(dòng)型機(jī)械受發(fā)動(dòng)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(dòng)型機(jī)械受發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降單一影響，機(jī)械功率與發(fā)動(dòng)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(cāng)混凝土澆筑以來(lái)對(duì)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(jiàn)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(wèn)題原因分析

隨著水電建筑的發(fā)展，各類(lèi)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(lái)越突出，在高原地區(qū)施工機(jī)械存在的問(wèn)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(lái)越趨向西藏等高海拔地區(qū)，同時(shí)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(chǎng)立體作業(yè)，交叉作業(yè)工作面增多；同時(shí)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(shí)部分單位為了搶工期，存在擠占機(jī)械設(shè)備保養(yǎng)時(shí)間，由此帶來(lái)的隱患大為增加。

4.2不能?chē)?yán)格執(zhí)行國(guó)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(gòu)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(zhǎng)，在高原地區(qū)使用過(guò)程中隱患突出。一些特殊專(zhuān)用設(shè)備沒(méi)有嚴(yán)格實(shí)行先上報(bào)、再審批檢驗(yàn)合格后投入使用的程序，而是在使用過(guò)程中再進(jìn)行報(bào)批和檢驗(yàn)。特殊專(zhuān)用設(shè)備經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)的操作人員較少，存在未經(jīng)過(guò)專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)的人員操作。在水電站施工過(guò)程中受自然環(huán)境因素影響較大，施工單位在報(bào)批過(guò)程中存在等待時(shí)間較長(zhǎng)、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(wèn)題無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)。

4.3機(jī)械設(shè)備操作、維護(hù)人員專(zhuān)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(zhuān)業(yè)性也越強(qiáng)，隨之出現(xiàn)操作人員、維護(hù)人員專(zhuān)業(yè)技術(shù)能力不足，造成設(shè)備非正常磨損加劇，對(duì)設(shè)備存在的問(wèn)題不能做出準(zhǔn)確的判斷。部分人員存在僥幸心理，對(duì)設(shè)備出現(xiàn)的小問(wèn)題未及時(shí)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(huì)下降，由于操作人員技術(shù)能力不強(qiáng)造成的磨損加劇問(wèn)題較為突出，存在的各種風(fēng)險(xiǎn)都會(huì)加劇。

4.4機(jī)械設(shè)備施工現(xiàn)場(chǎng)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(shí)間較短的技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行管理，出現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)施工的機(jī)械設(shè)備技術(shù)性能不了解，對(duì)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(dòng)，同時(shí)存在在施工現(xiàn)場(chǎng)安全警戒不到位的問(wèn)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(zhǎng)，存在人員調(diào)動(dòng)問(wèn)題，部分人員在調(diào)離時(shí)移交時(shí)間較短，部分設(shè)備檔案未移交或移交不及時(shí)，接收人員難以及時(shí)核對(duì)檔案的完整性和正確性。當(dāng)一個(gè)工程完工后，施工機(jī)械需向下一個(gè)工程轉(zhuǎn)移，在工程尾工期間，專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員較少，造成設(shè)備在轉(zhuǎn)移過(guò)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(guó)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(duì)專(zhuān)用、高空作業(yè)等專(zhuān)業(yè)性較強(qiáng)的機(jī)械設(shè)備，實(shí)行專(zhuān)人管理，專(zhuān)人負(fù)責(zé)。對(duì)未經(jīng)報(bào)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(chǎng)管理制度，強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)管理

施工現(xiàn)場(chǎng)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)建筑機(jī)械設(shè)備管理中應(yīng)制定有效的現(xiàn)場(chǎng)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(zhuān)職管理人員和維修人員每天對(duì)施工設(shè)備進(jìn)行巡查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)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(shí)間提前50 h左右。對(duì)易損件堅(jiān)持每班檢查，對(duì)損壞的進(jìn)行更換。施工現(xiàn)場(chǎng)的情況是千變?nèi)f化的，現(xiàn)場(chǎng)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(zhuān)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(duì)不斷進(jìn)退場(chǎng)的各種類(lèi)建筑機(jī)械進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，及時(shí)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(shí)，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(shí)，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(duì)特種專(zhuān)業(yè)設(shè)備、大修后的設(shè)備或因設(shè)備性能發(fā)生過(guò)安全事故的設(shè)備應(yīng)對(duì)接收人移交清楚。

6結(jié)束語(yǔ)

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(guò)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(yíng)成本，為企業(yè)創(chuàng)造效益。

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[作者簡(jiǎn)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(lèi)號(hào)】TU713

【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A

[定稿日期]2015-11-17