大江截流及二期围堰工程进度控制分析

 

1  概述 大江截流及二期围堰工程是三峡工程总进度计划网络中的关键项目，直接关系到二期主体工程的建设和首批机组发电等工期目标。其中大江截流是三峡一期工程和二期工程建设的转折点，二期围堰是二期工程顺利下河施工的挡水屏障。二期围堰由上、下游两道围堰组成，其轴线总长2515m、填筑总量1032万m³、最大堰高82.5m，防渗墙最大深度73.5m，且地质、地形条件极为复杂，技术难度极大，一直被列为三峡工程的关键技术难题之一，如何确保施工质量条件下的进度控制，是二期围堰工程建设的重要课题。2  控制性进度计划编制和实施简况2.1三峡工程总进度计划要求 照国务院审定的三峡工程总进度计划，采用“五、六、六”三期导流、明渠通航方案，其主要控制性工期目标为：1993年10月工程开始准备，1997年底一期工程结束；2003年10月首批机组发电，年底三期截流，二期导流结束；2009年底三期导流结束，三峡工程完建。 二期围堰作为三峡工程的重要导流挡水建筑物，按工程总进度要求，大江截流应于1997年11～12月完成，二期基坑应于1998年9月份抽干。而高质量完成大江截流，明渠必须按期分流通航，临时船闸必须按计划于1998年汛前通航，即两条航线按期开通是大江截流的两个必要条件。

表2～1   大江截流及二期围堰进度计划编制及实际控制情况
序号	控制项目	技术设计	招标设计	施工组织设计	实际控制情况
*	明渠进水/通航	1997年11月	1997年10月	1997年9月	1997年10月6日
*	临时船闸进水/通航	1998年5月	1998年5月	1998年4月	1998年5月1日
1	生产性实验	/	1996年全年	1996年全年	1996年4—12月
2	预进占开工	1996年11月	1996年11月	1996年11月	1996年11月
3	平抛垫底至35m～37m	/	1997年6月	1997年6月	1997年7月
4	形成口门460m宽形象	1997年9月底	1997年汛前	1997年汛前	1997年4月19日
5	截流准备工作结束	1997年8月	1997年8月	1997年9月10日	1997年9月10日
6	平抛垫至40m	/	1997年10月	1997年10月	1997年10月16日
7	形成龙口130m(180m)	1997年11月中旬	1997年11月10日	1997年11月1日	1997年10月21日
8	大江截流龙口合龙	1997年11月下旬	1997年11月15日	1997年11月8日	1997年11月8日
9	形成防渗墙施工平台	1998年元月	1997年12月末	1997年12月31日	1997年11月28日
10	防渗墙全面施工开始	1998年2月	1998年1月11日	1998年1月上旬	1997年12月31日
11	双墙段下游墙施工开始	1998年4月15日	1998年3月21日	1998年3月下旬	1998年2月9日
12	上、下游围堰单墙形成	1998年4月15日	1998年4月20日	1998年4月20日	1998年6月1日
13	下游围堰高喷墙形成	/	1998年5月10日	1998年5月10日	优化取消
14	度汛子堰完建	1998年5月	1998年6月10日	1998年6月10日	1998年6月22日
15	单墙帷幕形成	1998年5月	1998年6月10日	1998年6月10日	1998年6月22日
16	基坑限制抽水开始	/	1998年6月10日	1998年6月10日	1998年6月25日
17	上游围堰二道墙完建	1998年7月	1998年6月30日	1998年6月30日	1998年8月6日
18	基坑抽水至740m	/	1998年7月25日	1998年7月25日	1998年8月24日
19	围堰填至设计高程	1998年8月底	1998年7月30日	1998年7月30日	1998年9月15日
20	基坑抽干	1998年9月	1998年9月15日	1998年9月15日	1998年9月12日
21	土建尾工全部完建	1998年10月	1998年10月下旬	1998年10月31日	局部优化
注：*号为大江截流的必要前提条件；/号表示该阶段未列或未深入研究此工作。

2.2项目进度计划编制情况 鉴于大江截流及二期围堰项目在三峡工程中的重要地位，自三峡工程重新论证开始，即被列为单项技术难点进行专题研究。在初步设计、技术设计、招标设计、施工组织设计等阶段均对进度计划进行了分析研究，并逐步深入完善。本文以招标设计为准(即合同要求)，选择21项主要工期控制点，以时间为序，比较各阶段进度计划编制及实际控制情况进行，见表2-l。 不难发现，早期因对工程条件的研究还不太深入，许多技术问题还未明确，对工程的困难程度估计过于理想，计划编制工序选取过于简化。招标设计阶段，施工技术条件和方案已趋明朗，工序安排日趋完善。施工组织设计阶段，以招标设计为基础，在计划安排上本着提前准备的原则，工序安排尽量提前实施，争取主动。实际进度控制情况，虽在防渗墙及帷幕施工中进度有所滞后，但由于采取及时优化工序安排和采用合理施工工艺等措施，使基坑抽干这一最后工期目标仍顺利提前实现。3  进度计划及控制的研究与分析 项目进度控制的目标是否达到了合同目标要求，计划编制是否合理，在工程完工进行后分析，十分必要。本文选取大江截流和二期围堰工程项目施工核心时段即从1997年9月10日预进占开工到二期围堰完工，以上游围堰施工为例，分析评价本项目进度计划编制和控制情况，为工程项目管理积累经验。
文中以P3软件为工具，分别采用三峡工地实际施工生产率和设计生产率，以工程量作为资源驱控，对比分析了工程的进度控制情况。

表3—l   上游围堰各种施工工序的最高月强度表
工序名称	招标设计	施工组织设计	实际施工
土石方填/万m3/月	132	127	159
筑 /万m3/日	6	8	10
防渗墙施工/m2/月	6900	7600	6440
灌浆/m/月	1200	1395	1400
土工膜/m2/月	13290	20110
振冲加密/m/月		17040	30000

表3-2   各工序单工作面的生产率表

工序名称	招标设计	施工组织设计	施工实际
围堰填筑/万m3/日	3	1.2	2.0～6.5
防渗墙/m2/日	78.5	82.4	50～70
帷幕灌浆/m/日	20	16	15～17
振冲/m/日	271	315	354
土工膜/m2/日	400	400	400～500
排水m/日	0.5～1	0.5～1	0.5～1

3.1生产率的统计和选取 施工机械的配备选择，在招标和施工组织设计中曾进行过多方案比较。由于围堰填筑和防渗墙施工强度大，宜选用大型土石方机械组合和快速造孔成墙工艺。招标设计、施工组织设计和实际生产中各种施工工序的高峰月生产强度表和各工序单工作面平均生产率分别见表3—1和表3—2。
3.2施工工序分析

通过分析计算，围堰各工序之间的逻辑关系见图3-l。 围堰施工主要工序是自两岸向深槽段填筑至防渗墙平台高程，然后进行防渗墙施工，最后将堰体加高至设计高程同时基坑抽干。其主要工序流程图见图3-2。

图3-l  围堰施工工序逻辑关系图

 

表3—3   二期上游围堰工程控制性进度分析对比表
项目名称	合同控制性工期要求	招标设计计算进度*	对比计算进度**	优化计算进度***	实际施工进度
上游非龙口段开始进占	1997.9.13	1997.9.10	1997.9.10	1997.9.10	1997.9.12
截流戗堤形成130m龙口	1997.11.1	1997.9.21	1997.9.27	1997.9.27	1997.10.23
龙口段合龙	1997.11.6	1997.11.8	1997.11.6	1997.11.6	1997.11.8
防渗平台形成	1997.12.31	1998.12.15	1998.1.01	199.12.17	1997.12.31
度汛子堰填至83.5m	1998.5.20	1998.5.27	1998.7.2	1998.5.15	1998.6.22
上围堰全线填至88.5m	1998.7.30	1998.8.6	1998.10.31	1998.8.02	1998.9.12
第一道墙完工	1998.4.20	1998.3.27	1998.5.19	1998.4.03	1998.5.4
第二道墙完工	1998.6.30	1998.7.16	1998.10.29	1998.7.16	1998.8.6
基坑限制性抽水	1998.6.10-7.25	1998.6.10-7.25	1998.6.29	1998.6.10-7.2	1998.6.25-8.24
基坑完成初期抽水	1998.8.1-9.15	1998.8.14	1998.10.25	1998.7.30	1998.9.12
土石方填筑高峰强度/m3/月	132万	110.3万	100.18万	142.5万	159.1万
土石方填筑高峰时间	1998.11	1997.11	1997.11	1997.11	1997.ll
防渗墙施工高峰强度/m2/月	7600	6767	467	5716.7	6440.39
防渗墙施工高峰时间	1998.3	1998.1	1997.12	1997.12	1998.3
帷幕灌桨高峰强度/m/月	1395	799	1546	1102	1000
帷幕灌浆高峰时间	1998.4	1998.4	1998.2	1998.2
注：*采用招标设计工序方案，采用招标设计生产率所得的进度计算结果。    **采用招标设计工序方案，采用实际施工生产率所得的计算结果。   ***对**方案工序进行适当优化，采用实际施工生产率，所得计算结果。

由图3-2中可知其最长线路为大江截流→上游围堰深槽段第二道防渗墙施工、围堰加高填筑。

3.3进度控制的研究与分析 以1997年9月10日作为预进占段工程开工日期，以招标设计的控制性进度作为相应作业限制条件，以工程量作为驱控资源，分别选取相应的招标设计生产率和实际施工生产率，用P3软件分别编制和计算了招标设计网络进度计划、对比网络进度计划和优化网络进度计划等三个方案，计算结果见表3-3。 3.3.1招标设计进度计算 以招标设计规定的工序和生产率为计算条件。计算出的控制性工期目标与合同要求达到的控制性进度相比：防渗墙平台和第一道防渗墙完工时间分别早16天和24天；而度汛子堰填至783.5m、上游围堰全线填至V88.5m和第二道防渗墙完工日期则分别滞后7天、7天和16天。 计算所得关键线路有两条，其中一条为：龙口段合龙→围堰右漫滩73m以下填筑→围堰深槽段73m以下填筑深槽段振冲 深槽段上游侧防渗墙施工 深槽段下游侧防渗墙，这条关键线路与合同相比滞后16天。另一条为：龙口段合龙 围堰右漫滩73m以下填筑 围堰深槽段 73m以下填筑 深槽段振冲深槽段上游侧防渗墙施工 深槽段下游侧防渗墙帷幕灌浆深槽段挡墙混凝土 深槽子堰加高，其工期目标滞后合同目标7天。计算所得其土石方填筑、防渗墙施工、帷幕灌浆的高峰强度分别为110.3m/月，6767m/月和799m/月，强度在合理范围内。

图3-2  上游围堰施工主要工序图

根据以上计算分析结果，按招标设计的总体进度安排，几条关键线路上的完工日期与合同要求的控制性进度仅滞后16天和7天。如果在部分工序安排上稍作合理优化搭接，目标进度即可实现。但是，按招标设计所采用的防渗墙和帷幕灌浆生产率都比较高，过于理想，在实际施工中较难达到。3.3.2对比进度计算 以招标设计工序和实际施工生产率为计算条件，进行对比进度方案的计算。由于防渗墙和帷幕灌浆的实际生产率比设计生产率低，故计算所得的关键线路上的工期均不能满足要求。说明实际施工中，若仍按招标设计的工序安排施工，将无法达到进度目标控制的目的。3.3.3优化进度计算 在实际生产率低于招标设计生产率的情况下，为了使工程进度达到合同要求的目标，应对工序安排进行调整和优化。 (1)深槽段的一、二道防渗墙均占用工期约150天。两道墙相距仅6m，由于施工机械布置和两墙之间槽壁安全等原因，两道防渗墙不能平行作业；深槽段长162m，如果第一道墙的两侧边槽先期完工，在一段距离(一般要有几十米长)内连成片，可在相应部位进行二道墙施工；若优化合理，可使第二道墙及围堰全线达到设计高程的完工日期提前一个月左右。 (2)深槽段地质情况复杂，但由于采用了“两钻一抓”和“铣削爆砸”等工艺，施工后期当左、右漫滩槽段相继完工后，可以集中力量进行深槽段的施工。因此有可能将深槽段防渗墙的成墙强度由50m²/d提高到上限65m/d。 (3)对比进度计算得度汛子堰完工滞后合同工期目标约60天。若提高防渗墙生产率可以提前一部分工期，但如能将混凝土挡土墙的轴线与第一道防渗墙的轴线错开一段距离，使第一道墙下的帷 幕施工与混凝土挡土墙以及土工布铺设、子堰加高等工序并行作业，可进一步节约工期，并能减小度汛子堰填筑与第二道墙施工的相互干扰。 (4)对比计算进度得出帷幕灌浆的高峰月强度为1546m/月，出现在1998年4月份，高于设计的高峰强度1395m/月，1998年4月份帷幕灌浆工序中的左漫滩0十396.4～0十454段有自由浮时40天，若将该段的施工工序后移一个月，可削减高峰月强度。 根据以上工序优化措施，选取实际施工生产率为计算条件，编制优化方案，计算结果见表3—3。除第二道防渗墙和上围堰全线填至V88.5m滞后合同工期目标3天和16天外，其余均满足合同工期目标要求。其关键路线为：龙口段合龙 围堰右漫滩 73m以下填筑 深槽段振冲 深槽段上游墙深槽段下游墙下游墙帷幕灌浆 上游围堰全线达到 88.5m高程。计算月高峰强度为：防渗墙5716m²/月，出现在1997年12月，土石方142.55万m³/月，出现在1997年11月，帷幕灌浆1102m/月，出现在1998年4月份。高峰强度均小于招标设计值。 优化进度方案计算结果表明，计算所得的进度工期目标基本满足合同工期目标要求。其生产率较招标设计生产率略低，比实际生产率略低，施工中月高峰强度也比较低，容易保证。考虑到深槽段下游侧防渗墙的进度难以保证，可以将该工序进度目标适当推迟到7月份完工，因基坑水量变小，围堰限制抽水也可适当推迟开工，对围堰的防汛及基坑抽干等重要目标影响不大。4  上游围堰实际施工进度控制情况 二期上游围堰实际施工进度目标控制参见表2-l和3-3，实际开工日期与招标进度要求基本相近，形成130m龙口比招标控制性进度早，深槽防渗墙以后的几道工序都滞后于招标控制性进度目标。第二道墙完工时间滞后1个多月。但最终目标基坑抽干较招标控制性进度目标提前3天。 实际施工的高峰月强度为：159.1万m³/月，出现在1997年11月，防渗墙施工高峰强度6440.39m²/月，帷幕灌浆986m/月，出现在1998年4月。除土石方填筑强度稍偏大外，基本比较合适，小于招标设计预计的月高峰强度。 施工过程中的某些工序进度滞后，主要原因是深槽段防渗墙施工进度滞后所致，造成后续的围堰加高和度汛子堰的滞后。深槽段防渗墙施工滞后是由于深槽段地层地质条件复杂，存在着漂石、块球体及基岩陡坡等，从而影响了防渗墙的施工生产率，施工中虽然采取了“两钻一抓”、“铣、削、爆”等新工艺方法，但实际施工生产率仍低于招标设计生产率。 鉴于深槽段防渗墙的施工进度滞后，在施工过程中及时对深槽段度汛子堰进行优化，将度汛子堰的混凝土挡墙与防渗墙轴线错开，并将混凝土挡土墙改为加筋预制混凝土砌块挡墙，使墙下帷幕灌浆与混凝土挡墙施工并行作业。节约工期约50天。即实际施工中基本实施了3.3.3节的优化措施，通过及时优化工序，合理配置资源，以及基坑内的水量不大，围堰抽干仍早于合同目标要求。5  小结 (1)本文以招标设计为准，分别采用招标设计生产率和实际施工生产率，对项目进度进行了后分析，以为工程管理积累经验。
(2)进度计划的控制关键在于生产率和工序的合理选取和安排，其中生产率是进度控制的基础，工序优化是进度控制的重要保证。
(3)在工程建设管理中，实施阶段一般大幅度提高生产率的可能性不大，故一定要本着尽量向前的原则，优化工序安排，以利争取主动。
(4)由于现场施工中有许多难以预见的困难，任何工程实施进度都不可能与设计规划的进度完全一样。在施工过程中不断地根据现场完成情况，检查施工进度，并进行动态调整，使其最终达到和接近合同要求的工期目标。