时间:2023-03-30 11:42:48
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与其他类项目工程不同,煤矿土建工程项目对质量要求更高[1],倘若存在安全隐患或发生危险,其后果极为严重。可见,确保煤矿土建工程项目质量安全非常必要和重要。然而,当前煤矿土建工程项目建设管理中却存在一定的安全隐患,管理中存在不足。首先是施工单位管理人员工程质量意识不高,在项目工程质量检查、监督方面存在懈怠或忽视的现象,使监管及检测效果下降,致使工程项目存在安全隐患。其二是工程管理者缺乏专业的管理知识,且管理内容极为单一,通常只关注项目工程的经济成本及进度、工期,常为减少成本或缩短工期而无视工程项目质量。其三是管理缺乏执行力,未能有效执行上级主管布置的任务,许多设计、要求没能有效落实,责任意识淡薄,致使项目工程存在安全隐患。最后是缺乏有效的监管体系,煤矿土建工程项目监管体系不完善,致使项目监管缺失,不合规、不达标工程大有常住,造成煤矿土建工程项目的效率不高,且质量较低。
1.2煤矿土建工程项目技术中存在的问题
煤矿土建工程项目建设技术设计缺乏合理性,存在交叉现象,工程设计中不能合理有效地利用场区和地貌地形,浪费现象严重。通常,施工设计中污染严重,未能采取有效的污染防范措施,施工前准备工作不足。项目施工未能严格按照项目要求进行,安全保障系数低,使得项目工程的整体安全性下降,质量不高。
2完善煤矿土建工程项目管理及技术的措施
2.1项目管理方面
其一是煤矿土建工程项目管理的完善首先应强化管理人员责任意识,提升其职业素养。为此,需要对管理人员定期进行专业技术及管理知识培训,利用培训、微信平台、微博等宣传安全知识,提高其安全意识。强化其处理问题的能力培训,增强其责任意识和专业素养,以有效提升土建工程项目管理的有效性和科学性,进而提升工程质量。其二是搜集和管理好项目相关资料,以确保计算的可靠性和准确性。若资料管理混乱或资料残缺,项目计算就难以实现精准性。但是在搜集资料时不仅要重视其完整性,还要强调信息的质量,存在事故信息及质量缺陷的必须进行定期统计,依据项目合同及进度标注好需要长期跟进的项目资料,整理好各类文件、图纸,使其完整归档。其三是在项目各项审批环节中,必须完善审批体现,施工现场设置专门的资料人员对信息及资料进行记录和搜集,并将其整理后上传给监理工程师,向其提供相应的改善建议或意见。施工场地监理工程师对该材料实施审查,审理环节中提出的意见及存在的问题则需要上报给总监理工程师,由其进行终审,并签发及做出审批结果,进而完成整个项目审批环节。然而,需要强调的是,审批过程中若遇到特殊或重大项目,相关的意见及资料均要上报建设单位或其相关管理部门,由其批示后方能签发。最后是完善监督体系,煤矿土建工程项目较为复杂和特殊,对其监管提出了较高的要求,因此必须完善其监管体系,确保监管的有效性。监管过程中要定期考核检测人员,使其全面了解和认识项目监管的重要性,督促其坚守监管原则,经得住金钱和权力的诱惑。同时还要建立一定的奖惩机制,以调动监管人员的主动性和积极性,推动监管风气的良好发展。此外,要严惩贿赂及行为,做到杀一儆百的警示作用,进而确保煤矿土建工程项目的质量及安全。当然,也要对领导者进行强化管理,重用原则性强且无私无畏的领导,使其带头做好监管工作,以其工作的积极性和责任感带动其他监管人员依规监管,进而提升土建工程项目的质量,确保其可靠性和安全性。
2.2技术措施
在技术层面上,首先应选择优秀的工艺设计,确保其符合生产流程。设计运输路线时必须确保其科学性和合理性,避免交叉现象的出现,且对分配好功能区职责并进行明确。矿井设计施工中,要按照井口地面生产情况、具置、辅设施等勘察其自然地貌,依据勘察的实际结构布置土建工程项目。其二消除相关安全隐患,对于断层、滑坡、溶洞等地段,设计时要极力避免,场区地面布置要紧凑,合理有效地利用地貌地形,科学地布置施工项目,以尽量降低工程土方量和节省土地面积。其三是防范污染,工程项目设计中要充分考虑到施工对环境的影响,采取有效措施保护环境,合理设置安全建筑物卫生及采光,以避免或减少施工中环境的污染。煤矿施工建设过程是一个科学的过程,要做好相应的开工前准备,依据设计标准及要求平整施工现场,将施工土方运到指定点,且要避免运输过程中的污染及二次拉运等问题。最后是设置施工的整套程序,以确保施工的科学性和可靠性。确保施工人员的安全及正常生活,确保项目施工按期有序完成。
3结语
总之,煤矿土建工程项目较为复杂,对技术和管理的要求较高,要强化监督管理和技术工艺,以提升其管理及技术水平,从而确保工程项目质量的可靠性和安全性,提升煤矿企业的经济及社会效益。
在公路工程施工过程中,路基是其受力的主要组成部分,基于此,在施工过程中必须对路基进行科学有效地填方压实。在公路路基压实过程中,极易产生压实不足问题,主要因素为土层含水量控制难度大的主要在于施工压力及压实时间设计不合理等问题,进而无法实现良好地压实效果。
1.2路基中存在软弱土层
在公路路基施工过程中,因施工路段自身因素的影响,如地面软弱、地质条件差等,都会对公路承载力造成极大的影响。特别是软弱土层对路基施工的整体质量将造成极大的影响,软弱土层自身力学性质很低,将导致路面出现沉陷、塑性挤压等问题的出现,甚至导致原有路面土层下沉及位移问题。
2.压力灌浆处治路基不均匀沉陷研究分析
现阶段公路工程路基防治及处理的重要方式就是压力灌浆技术,主要通过压力将能固结的浆液利用钻孔灌注技术灌入裂缝及土体中,使高度物理学性能在被加固物体内形成,并加以改善。在被加固体内注入浆液以后,利用高强度压力基础土体内存有的水分及空气,凝结硬化浆体,使原有密实度较低的土体成为一个整体,同时增强其强度及稳定性。在处理公路路基沉陷灌浆过程中,可选用压密灌浆的方式对较低强度的淤泥层进行施工,选用劈裂灌浆的方式对硬度较高的亚粘土进行施工,选用渗透灌浆的方式对砂砾层进行灌浆作业。在灌浆方式选择中有时可以一种方式地应用,也可以几种方式一起应用。通常情况下选用直接打入式作为注浆的方式,也就是选用43毫米的花管直接打入,选用三角形止浆塞作为孔口止浆方式。
2.1浆材配合比设计
依据相关灌浆经验及数据显示,通常选用水灰比为0.8:1到1:1作为水泥浆配合比进行浆液的配比,也可以选用0.8:1到1:1作为水泥粉煤灰浆的配合比,但其混合料中必须有20%到30%左右的粉煤灰。
2.2压力灌浆边界范围
注浆范围确定中必须包含以下几个方面:处理公路长度中轴线的方向、宽度要在平面上确定,注浆深度要在纵向上确定。在处理软弱地基注浆过程中,标准应为承载力f在200kpa以上及沉陷量f超过30厘米,公路中轴线方向上的长度进行有效确定,并将路堤底部宽度作为横向处理宽度。
2.3浆液扩散半径确定
作为压力灌浆施工的重要参数,浆液扩散半径直接影响着灌浆整个工程量及造价,可以利用现场注浆试验来对地基条件复杂及计算参数选准难度大的情况进行有效确定。如果浆液呈现柱状扩散,试验资料不全的情况下,可以将不同工程地质条件下土的渗透系数作为参考依据,进而得出浆液扩散半径的推荐值。
2.4注浆孔的布置方式
布置注浆孔必须使相邻注浆孔的作用范围存在重合部位,促使需进行加固的路基成为一个完整的受力体。单排孔布设与多排孔布设都是注浆孔布置的重要方式。
2.5注浆量的确定
将灌注半径内圆柱体孔隙的总体积作为灌浆量的体积,浆液在灌浆过程中有时不能将土体内的孔隙完全填充,部分浆液含水的孔隙填充效果更差。在计算浆液量时,一般在理论值上要乘以在1以下的数值,但具体作业中,尤其是单孔灌注量中的I序孔灌注量常常在理论计算值以上,II序孔的灌注量则在理论计算值以下,进而对单孔灌注完成的标准造成极大的影响。对单孔灌浆量取值起决定性影响的因素主要有灌注地层的连通性、灌注浆液的坍落度及土体的孔隙率等。将单孔注浆作为实际施工时的标准,其计算公式可以定为:Qi=0.25nR2其中,单孔设计灌浆量定为Qi,灌注量计算半径定为r,取0.6D-0.7D为I序孔(设计孔距为D),取0.3D-0.4D为II序孔。
2.6袖管注浆施工
按照浆液扩散距离对注浆孔距离进行确定,在地层条件下,浆液参数、注浆参数直接关系着浆液的扩散距离。当单排孔对注浆要求无法满足时,常常会选用三排孔。设计多排孔的原则就是对注浆孔潜力进行充分发挥,进而取得最大注浆体厚度,这种情况下不但不会产生两排孔间搭接紧密度不够的现象,也不会出现过多搭接浪费的情况。
2.7灌浆质量检验及效果评估
作为地下隐蔽工程,灌浆工程在施工过程中必须遵循施工规定进行有效施工,为确保注浆工程的整体质量,灌浆高等级公路软弱地基后,必须使其路基承载力在200kpa以上,最大沉陷必须在30era以下。利用静载试验、钻孔取芯标贯试验、深槽开挖检查及弯沉试验,对填充灌浆施工范围内杂填土层空隙的有效性进行验证,充分压密及填充粉、细沙层,提高路基承载力,进而实现沉陷控制的目的。
在生产运营中应用价值工程原理,就是使企业资源得到合理充分的利用,使企业综合效益达到最大化,达到全局最优,而不是局部最优,这是价值工程的最高目标。在价值工程成本与功能关系曲线中,曲线C1表示随着产品功能提高,制造成本也逐渐增加;曲线C2表示产品功能不断完善,使用成本逐渐降低,曲线C1+C2代表使用成本与制造成本之和即总成本,其最低点就是寿命周期成本的最低点。价值工程就是寻找功能恰到好处的寿命周期成本最低点,即经济最优点。依据价值工程原理对发电企业的价值主线进行分析,影响供电成本的主要因素有两个,一是机组供电煤耗,二是燃煤的采购价格,这些因素都与燃煤热值密切相关。发电机组负荷一定的情况下,入炉煤热值提高会使机组效率提高,供电煤耗降低,供电成本下降。入炉煤热值与供电煤耗的关系曲线相当于使用成本曲线C2。入厂(采购)煤热值越高,会使采购成本增加,标煤单价上升,供电成本增加。入厂(采购)煤热值与标煤单价的关系曲线相当于制造成本曲线C1。根据价值工程原理,无论机组供电煤耗和燃煤采购价格怎样变化,一定存在一个燃煤热值最佳点,供电成本最低。找到最佳燃煤热值,采购和生产这个矛盾也就迎刃而解。
2.确定解决问题的方法和途径
2.1确定入炉煤热值与供电煤耗的关系。
华能河北分公司多次对机组进行热力试验,共化验煤样、灰样和渣样百余份,采集DCS数据数千条,专业技术人员运用数据分析和绘图软件对试验数据进行计算、分析,最终得出了不同机组负荷下、不同入炉煤热值与供电煤耗之间的关系曲线和数学关系式。
2.2确定入厂煤热值与标煤采购单价的关系。
华能河北分公司燃煤采购分计划内和计划外两种,因此,需要综合考虑两类煤源的供货量才能找到真实关系。利用运筹学中规划求解的方法,将计划内煤种的实际供货量作为约束条件,确定采购不同热值入厂煤的最低标煤单价,将入厂煤热值与标煤单价数据绘制点线图,拟合出趋势线,最后得到不同入厂煤热值与标煤采购单价之间的关系曲线。
2.3寻找单位燃料成本最低对应的最佳燃煤热值。
将供电煤耗与标煤单价两者通过热值相结合,得出数学关系式和燃煤热值与单位燃料成本的对应关系曲线,通过非线性规划求解,最终确定单位燃料成本最低时对应的最佳热值。即存在一个最佳燃煤热值,使单位燃料成本最低,燃煤热值偏离最佳热值,就会使单位燃料成本上升。
二、运用价值工程分析结果,改进生产运营管理
华能河北分公司通过试验和数学分析,确定了影响发电企业生产成本的主要指标——最佳热值。发电企业采购环节按照最佳热值采购原煤,生产环节按照最佳热值掺配和掺烧,即能达到单位燃料成本最低,实现燃料采购与生产需求两者协同。
1.改进燃料采购管理
传统燃料采购方式是根据月度电量计划、煤场库存量、库存结构、标煤单价,燃料采购部门主要以标煤单价低为采购原则制定月度采购计划,未考虑生产需求对煤炭的质量要求。根据月度采购计划进入煤炭市场进行采购,对煤炭入厂的时序未作明确要求,造成燃料采购和生产需求极不协调,导致发电企业的安全、经济指标和电网客户需求无法实现最优。改进后的燃料采购方式是根据月度电量计划、煤场库存量、库存结构、燃料采购部门提供的煤炭市场最新情报,价值工程办公室依据当前计算的最佳热值,设置煤质约束条件,通过规划求解,得出最合理的燃煤月度采购指导意见(含到厂时序)并下发至燃料采购部门制定月度采购计划,燃料采购部门根据月度采购计划进入煤炭市场进行采购。新采购方式以发电企业的“单位燃料成本”(元/千瓦•时)最低为核心控制目标,既考虑煤炭市场价格因素的影响,又考虑发电机组对煤炭的质量要求,同时对煤炭入厂的时序也做了明确要求。新的管理模式能够优质地满足电网客户及环保排放需求,对发电企业自身运营的安全性、经济性也有显著的提高。
2.改进燃料库存配送管理
传统燃料库存配送方式是燃料管理部门在燃煤入厂后,便对燃煤进行直接配送和库存堆放处理,在堆放和配送方面主要凭借员工的经验,对最终燃烧发电的煤炭质量没有科学、量化的指标进行控制,对于电网不同时段的负荷要求,不能做到以最低“单位燃料成本”为目标的现有存煤科学分配,有时会造成用电高峰带不满负荷、用电低谷易引起锅炉燃烧不稳等现象,出现明显的燃煤资源配置浪费。改进后的燃料库存配送方式是燃料管理部门在燃煤入厂后,通过“三检两化”及时得到煤质的信息,依据发电运行部门的要求和煤场库存结构相关数据对燃煤进行配送和存放管理。在配送管理方面,对于电网不同时段的负荷要求,按照计算出的最优配煤方案进行燃煤精确掺配和输送,采取“煤场掺配、筒仓掺配、环给掺配”三级掺配方式,保证供给发电机组的燃煤煤质均匀,实现以最低“单位燃料成本”为目标的现有存煤科学分配。在燃煤库存管理方面,根据燃煤不同的煤质,采用“分层分区堆放”方式进行堆放存贮,基本实现了煤场数字化管理,同时结合燃煤配送情况,将煤场现存煤状况及需求信息及时回馈至燃料采购部门,保证燃煤供应煤质均匀、按时序入厂,库存结构合理、稳定。新的燃料库存配送方式改变以往仅凭经验进行存贮和掺配的做法,在保证满足电网公司要求的基础上,实现了发电最低“单位燃料成本”量化控制,同时确保了燃煤资源配置最优。
3.改进运行操作管理
在传统的运行操作过程中,由于燃料掺配与机组的要求严重脱节,运行人员对煤质状况无法掌控,能耗指标又不能在线实时显示,运行人员只能凭借经验对机组进行调整。情况严重时会造成电力供需不平衡,影响电网对用户正常供电,产生不良的社会影响。改进后的运行操作方式是运行操作人员根据燃料管理部门的掺配信息及试验结论推荐的最佳热值范围,依靠及时准确的来煤信息、机组效率等监视手段,在不同负荷段时刻保持控制最佳热值与对应的机组负荷相匹配,达到“单位燃料成本最低”。通过改进机组自动控制系统,实现了燃煤最佳热值的自动控制,使控制更加精确及时,实际“单位燃料成本”更接近理想目标,提高了运行操作调整管理的精细化水平。新的运行操作方式,提高了对电网调度指令反应的灵敏性,能快速响应电网需求。
三、构建供电成本可视化信息系统,实现新的生产运营管理高效、可控
华能河北分公司确定利用信息系统平台,使“单位燃料成本”由月度统计核算变为当日统计核算,提高企业对外部市场和内部情况变化的敏感度。“供电成本可视化信息系统”包含以下五个子系统:
1.入厂煤验收系统。
用于入厂煤的检斤、检质数据采集,显示煤种、矿点、节数、目测热值、抽样弹筒热值、综合弹筒热值、在线热值、低位热值、硫分、挥发份以及各班组翻卸量、停卸原因、目的地。
2.煤场管理系统。
用于显示煤场总量、煤场综合硫分、煤场综合热值、贫煤总量、贫煤综合硫分、贫煤综合热值、无烟煤总量、无烟煤综合硫分、无烟煤综合热值,可自动更新,并且通过煤场三维示意图显示各标段煤质信息。
3.入炉煤质监视系统。
用于显示筒仓、原煤仓各标段煤质信息以及存煤总量、综合硫分、综合热值;各筒仓、原煤仓存煤总量、综合硫分、综合热值,自动更新。
4.运行绩效考评系统。
将可视化系统与现有运行的绩效考评系统相结合,当供电成本变化时,通过运行绩效考评系统可分析出主要影响因素。
5.供电实时成本在线系统。
通过上述系统提供的数据,实时计算单位燃料成本,并提供历史数据和曲线显示,用于对燃料成本的分析,并为三个关键环节的管理提供数据依据。
四、建立新的生产运行、评价、考核体系,保证生产运营管理持续高效
成立相应的生产运营管理改进组织机构,设立能效监督室,配备专职经济运行分析工程师,全面系统推动价值工程在生产运营管理中的应用工作。经济运行分析工程师负责协调组织各部门,制定运行、评价、考核体系相关制度文件,定期召开专项会议评价体系运转过程中相关部门的工作内容和效果,下达考核意见,按照“PDCA”循环持续改进完善体系。
1.运行体系。
按照发电企业价值主线目标和职责要求,燃料采购、燃料管理、机组运行等部门协同工作,控制减值因素,时刻保持发电生产运作处于价值最大化状态。
2.评价体系。
企划部门按照月度下达的目标任务,对燃料采购、燃料管理、机组运行部门的协同工作效果、执行情况进行监督评价,保证体系运行处于受控监督状态。
1.1126kVGIS设备
国网公司技术规范要求,GIS间隔宽度可为0.8~1.5mGIS间隔长度(不含汇控柜)为不大于6.0m(摘自国网物资采购标准及范本“126kV~550kV组合电器通用技术规范”P64)。根据以上描述,GIS设备没有唯一的外形尺寸。若确定中标厂家未确定,设备则无法准确定位,导致土建建筑结构承重梁位置无法确定,结构受力传递途径不清晰,无法进行结构计算。
1.2变压器
国网公司技术规范要求,主变基础采用条形基础,基础数量统一为两条,基础间距统一为2.04m,基础表面预埋钢板,变压器底座宜采用点焊方式固定在基础的预埋钢板上。主变基础周围设置储油池,油坑长、宽尺寸应比主变外廓尺寸每边大1m(摘自国网物资采购标准及范本“110kV变压器通用技术规范”P17)。根据以上描述及《110kV变电站工程创优设计图集》对主变基础的要求,虽可以设计通用的主变基础图,不过,国网通用技术规范没有对主变的外廓尺寸,110kV套管、35kV套管、10kV套管等具置做出规定,因此,若没确定中标厂家,则将会产生以下问题:(1)110kVGIS出线套管与主变110kV套管的连接可能会出现较大的倾斜度,无法满足风偏要求;(2)10kV主变进线开关柜与主变10kV套管的连接可能会出现较大的偏差而无法做成封闭式(户内GIS变电站);(3)主变中性点及10kV母线桥无法准确定位。
1.3电容器
国网公司技术规范要求,并联电容器装置(组装框架式),围栏尺寸宜满足以下要求:10kV,1000、2000、3000、3600、4000kvar为3.5m×5m;10kV,4800、5000、6000kvar为3.5m×6m;10kV,8000、10000kvar为3.5m×7m。围栏焊接在预埋钢板上,当围栏内安装有串联电抗器时,围栏不应成闭环回路,应由绝缘子或绝缘材料进行隔离,以免产生环流(摘自国网物资采购标准及范本“66kV-750kV变电站用并联电容器成套装置通用技术规范”P16)。根据以上描述,国网公司没有强制要求厂家要有统一的围栏尺寸(对应的容量),因此无法设计基础预埋图。且该变电站方案将电容器布置在综合楼二层,若没确定中标厂家,设备则无法准确定位,影响到土建工艺部分电缆沟道布置、基础预埋槽钢及一、二次电缆预埋管无法准确实施。
2节点时间参数的确定
分析了事项内容和其逻辑关系后,接下来考虑的是网络图各节点的时间参数确定。根据经验对每个专业设计时间进行估算,通过计划评审法(PERT)来确定各专业节点“最乐观估计时间”及“最悲观估计时间”。同时,我们也注意到主设备招标定标的不确定因素,电气布置图位置的提供是土建平面图出图的紧前工序,在土建设计时间参数上给予适度延长,并增加“平面草图”分部节点(即先采用常规设计,待主设备提资后进行设计修改),以满足业主方在土建开工场地平整时间上的需求,同时在管理上加强电气主设与土建主设及业主方的沟通,做好紧前紧后工序的有效衔接。
3网络图的绘制
确定了事项工序和节点时间参数后,就可以按照双代号网络图的绘制原则进行网络图的绘制,继而在此基础上确定出关键线路,并根据计划时间与关键路线工期进行比较,计算各专业设计节点的最早开始时间(ES)、最迟开始时间(LS)、最早结束时间(EF)、最迟结束时间(LF)、总时差(TF)和自由时差(FF),并对项目设计进行网络图优化。
4网络图优化
网络计划技术理论的运用,重点在于工效的提高及资源的节省,即在网络优化中达到项目“工期优化、费用优化、资源优化”的目的。
4.1工期优化
工期的优化是建立在对每个设计阶段(节点)都有设计周期要求,如果一个项目其中一个设计阶段的工期超出了预计的工期要求,就要通过调整(压缩)计算工期(关键活动)来实现,但前提是要保证关键活动被压缩后仍为关键活动。本例中作为乙方的设计单位必须按合同期限来调整设计工期。
4.2费用优化
费用优化是建立在业务承接的基础上来考虑的。对于工程设计而言,直接费用主要体现在人力成本(人工工资及加班费等)上。项目工期优化总工期的缩短,直接费用会上升、间接费用(设计管理费用等)会相应下降,这里就存在一个工期、直接费用与间接费用总体最优的问题——即总费用最小的最优工期。
4.3资源优化
在设计阶段主要体现在人力资源的调配与工期目标的关系上,理论上可以通过利用人力资源的有效调配,调整节点自由时差不为零的活动和改变该节点的开始时间以达到资源均衡来实现。实际工作中,因设计单位专业分工细密,个别专业设计人员有限,本例主要通过改变节点的开始时间来实现资源与工期目标的优化为主。
5过程管控
笔者注意到,设计阶段一些情况突变或因素的变化(如设备订货滞后、设备技术参数变动、线路路径变更等),都将导致设计进度计划的偏差和调整,所以,过程管控是网络计划顺利实施的关键,是通过组织、经济、技术、合同几方面措施来保证和围绕关键线路的运行,以确保工期的导向。定期(每周)召开各专业主设协调会,建立内部沟通机制,及时了解土建与电气各专业的设计进度,讨论实际工作中出现问题的解决方法,并及时进行设计网络计划的调整和偏差分析。在网络计划的调整中,如涉及到关键线路,需对网络图关健线路重新计算时间参数;如涉及非关键工作时差的调整,需注意非关键线路调整后是否影响到关键线路的时差。增减项目内容,可能会对原网络图产生影响,需注意增减项目相关事项的顺序和逻辑关系,应尽量不打乱整体而只调整局部。