新疆阿爾塔什水利樞紐工程大壩壩料計量管控措施淺析

(中國水利水電第五工程局有限公司，四川 成都 610066)

1 概 述

阿爾塔什水利樞紐工程位于新疆克州阿克陶縣和喀什地區(qū)莎車縣交界的阿爾塔什村，總庫容22.49億m3，電站裝機容量755MW，是國家172項重大水利工程之一，也是新疆目前最大的水利工程，為大(1)型Ⅰ等工程。該樞紐工程由于在設(shè)計、施工等方面面臨諸多技術(shù)難點，被業(yè)內(nèi)專家稱為“新疆的三峽工程”。

阿爾塔什大壩為混凝土面板砂礫石堆石壩,最大壩高164.8m，壩頂寬度12m，壩頂長795m。壩體填筑分區(qū)從上游至下游分別為：上游蓋重區(qū)1B、上游鋪蓋區(qū)1A、墊層料區(qū)2A、特殊墊層區(qū)2B、過渡料區(qū)3A、砂礫料區(qū)3B、爆破料區(qū)3C、水平排水料區(qū)3D。大壩總填筑方量約2500萬m3，其中砂礫料1227萬m3，爆破料1033萬m3，排水料80萬m3，過渡料、墊層料95萬m3，上游任意料、土料57.7萬m3。以上填筑壩料種類繁多，計量管控難度較大。大壩標(biāo)準(zhǔn)橫斷面見圖1。

圖1 大壩標(biāo)準(zhǔn)橫斷面 (高程單位：m，尺寸單位：mm)

2 壩料計量管控存在的問題及重要性

2.1 壩料運輸過程監(jiān)管難度大

阿爾塔什大壩工程每月壩料填筑高峰強度高達150多萬m3，投入的運輸車輛多達200多輛，且分屬幾家協(xié)作單位，在同一部位混填，分車計量確認(rèn)難度較大。此外，壩料運輸上壩道路距離遠(yuǎn)，運輸過程中缺乏有效的管控措施，直接導(dǎo)致運輸協(xié)作單位和參運司機滋生裝車過磅稱重計量后棄料、不運輸上壩填筑但又能計量結(jié)算的行為。這樣不僅導(dǎo)致壩料的浪費，而且增加了項目施工成本投入，僅靠現(xiàn)場施工人員進行監(jiān)督管理，無法杜絕惡意棄料現(xiàn)象的發(fā)生。

2.2 稱量系統(tǒng)計量準(zhǔn)確性差

阿爾塔什大壩壩料總填筑方量約2500萬m3，高峰期投入200多輛運輸車輛，傳統(tǒng)的稱量計量系統(tǒng)準(zhǔn)確性差，數(shù)據(jù)收集、調(diào)整、處理工作量大，已無法滿足現(xiàn)場施工要求，而且一旦壩料稱重系統(tǒng)出現(xiàn)偏差，必然影響計量結(jié)果的公平性，不僅不利于調(diào)動協(xié)作運輸單位的積極性，而且還將影響到項目部正常的施工運行管理。

2.3 計量單位不統(tǒng)一造成數(shù)據(jù)偏差

計量過程中，業(yè)主對總包方按照壓實方進行計量結(jié)算，總包方對運輸協(xié)作運輸單位采用稱重的方式進行計量，計量單位不統(tǒng)一，初期由于計量單位的數(shù)值分解轉(zhuǎn)換樣本不夠多，且不夠科學(xué)，經(jīng)常使得對上、對下的計量結(jié)算數(shù)值偏差較大，這不僅影響項目部的經(jīng)營效益，也影響協(xié)作單位的積極性和整個工程的進度。因此，對不同計量單位之間的數(shù)值進行分解轉(zhuǎn)換并及時調(diào)整顯得至關(guān)重要。

2.4 壩料計量管控的重要性

阿爾塔什大壩工程壩料填筑總量約占合同總造價的54%，壩料計量管控是經(jīng)營結(jié)算的基礎(chǔ)和依據(jù)，而計量管控過程較為復(fù)雜，一旦計量工作出現(xiàn)問題，就會直接影響工程經(jīng)營狀況和施工進度，因此，做好大壩壩料填筑計量管控工作就顯得尤為重要。通過采取壩料計量管控措施并使之有效實施，可以確?，F(xiàn)場施工正常進行，進而達到壩料填筑施工盈利的目標(biāo)。

3 壩料計量管控措施及運行情況

3.1 建立道路視頻監(jiān)控系統(tǒng)

針對上壩填筑料的運輸計量監(jiān)管存在空間斷缺和時間不能記錄復(fù)盤的缺陷，項目部在科技部門的支持下，采用先進的管理技術(shù)手段，在所有壩料運輸?shù)缆返闹匾?jié)點均安裝了無線高清視頻監(jiān)控系統(tǒng)，現(xiàn)場監(jiān)控畫面見圖2。?無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)可在一定區(qū)域內(nèi)實現(xiàn)重要空間節(jié)點無縫監(jiān)控，可準(zhǔn)確、連續(xù)記錄、反映現(xiàn)場壩料的運輸情況并且數(shù)據(jù)可儲存，變單一空間節(jié)點單一人員記錄監(jiān)控為全域空間、全時段多人多層級監(jiān)控；?項目部根據(jù)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的回放功能，可準(zhǔn)確判定路邊隨意棄料的車輛，對其進行相應(yīng)的處罰，并責(zé)令改正；這一措施解決了惡意棄料現(xiàn)象，加快了施工進度，節(jié)約了施工成本；?通過視頻監(jiān)控系統(tǒng)對運輸過磅車輛進行記錄監(jiān)控，可避免出現(xiàn)運輸車輛重復(fù)過磅現(xiàn)象。當(dāng)壩料運輸作業(yè)隊對稱重車數(shù)有異議時，也可通過監(jiān)控視頻系統(tǒng)的回放功能進行比對清查，實現(xiàn)公平計量，以促進項目部與運輸作業(yè)隊的良好利益關(guān)系。

圖2 對大壩填筑運輸車輛進行監(jiān)控

3.2 采用壩料智能稱重計量技術(shù)

3.2.1 實現(xiàn)壩料分區(qū)計量數(shù)據(jù)的收集、記錄和監(jiān)控

由于面板堆石壩壩料填筑工程量大、種類多，壩料運輸計量的地磅房工作人員每天不僅要面對大量的運輸車輛，而且還要區(qū)分不同種類的壩料，記錄、整理、匯總工作量大，容易出錯。為了改善上述情況，項目部選在道路的合適部位建設(shè)壩料智能稱重系統(tǒng)，同時采取有效管理措施。將所有壩料運輸車輛信息錄入智能稱重系統(tǒng)，實行“一車一卡”制度，對每種壩料的上壩量進行區(qū)分。每個智能稱重系統(tǒng)都設(shè)置了重車磅和空車磅，為了準(zhǔn)確地計算出上壩料的重量，所有壩料運輸車輛必須按照要求過磅兩次。地磅房每計量一車壩料，信息在儲存至地磅房主機的同時發(fā)送至數(shù)字化指揮中心。數(shù)字化指揮中心管理人員可以實時查看過磅數(shù)據(jù)，每天對上壩運輸噸位數(shù)進行整理分析。智能稱量系統(tǒng)還具備數(shù)據(jù)異常預(yù)警功能，可對地磅的運行狀態(tài)進行動態(tài)監(jiān)控。計量管理人員可以通過系統(tǒng)軟件分析結(jié)果，直觀地對違規(guī)稱重的數(shù)據(jù)進行自動提取、識別和判定，有效地避免了運輸車輛出現(xiàn)一車多卡、循環(huán)過磅等問題，確保了稱重信息的準(zhǔn)確性。大壩智能稱重系統(tǒng)見圖3。

圖3 大壩智能稱重系統(tǒng)

3.2.2 實時數(shù)據(jù)的同步整理

智能稱重計量技術(shù)可以幫助計量管理人員識別運輸車輛、卸料地點和上壩材料名稱之間的邏輯關(guān)系。如運輸車輛運輸?shù)奈恢冒l(fā)生變化，可通過電腦系統(tǒng)修改運輸車輛的信息數(shù)據(jù)，避免出現(xiàn)運輸上壩料混淆的現(xiàn)象。同時智能稱重系統(tǒng)還可以實現(xiàn)前后方同步收集、查詢和總結(jié)大壩壩料分區(qū)計量稱重數(shù)據(jù)。

3.2.3 異常數(shù)據(jù)分析

項目部可以通過智能稱量系統(tǒng)自動識別收集的數(shù)據(jù)是否在正常范圍內(nèi)，提前在稱重系統(tǒng)上設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)運輸時間和標(biāo)準(zhǔn)運輸噸位后動態(tài)監(jiān)控運輸車輛的稱重運行狀態(tài)。監(jiān)控的主要內(nèi)容為異常數(shù)據(jù)分析，主要指單車運輸中稱重數(shù)據(jù)的異常判斷。在系統(tǒng)中輸入標(biāo)準(zhǔn)值后,系統(tǒng)將根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)值自動提取重量數(shù)據(jù)的異常信息。稱重系統(tǒng)可以自動識別異常數(shù)據(jù),并在系統(tǒng)窗口中彈出數(shù)據(jù)異常提醒。計量管理人員根據(jù)提示對窗口識別的異常數(shù)據(jù)進行最終的封閉管理，若數(shù)據(jù)真正異常，直接刪除異常數(shù)據(jù)。在特殊情況下，對數(shù)據(jù)進行封閉存儲。

3.3 制定壩料運輸管控制度

為切實做好對運輸作業(yè)的管理，壩料運輸必須遵循統(tǒng)籌規(guī)劃、源頭管控、安全第一的原則。所有進場運輸車輛必須經(jīng)設(shè)備物質(zhì)部、機械隊進行驗收，并將車輛保險、證件在機務(wù)部進行備案。安全部將設(shè)備物質(zhì)部、機械隊驗收通過的車輛進行編號、掛牌，只有在安全部編號和掛牌后方可投入使用。所有運輸車輛在運料過程中必須嚴(yán)格控制裝車量，避免在運輸過程中出現(xiàn)石塊掉落，導(dǎo)致擠壓飛石傷害。對存在裝車量超標(biāo)、隨意卸料或過磅后故意卸料行為的運輸司機進行經(jīng)濟處罰和思想教育，清退離場拒不整改的司機。通過壩料運輸管理制度的編制與實施，對所有運輸車輛進行約束，以確保大壩填筑壩料運輸施工能有序開展。

3.4 做好壩料填筑和運輸數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換對比分析

由于對上、對下計量單位不統(tǒng)一，須及時對上壩料工程量進行對比分析。定期由測量人員對填筑壩料進行現(xiàn)場收方。計量管理人員根據(jù)壩料填筑收方工程量與運輸統(tǒng)計臺賬回歸分析，將上壩運輸工程量轉(zhuǎn)化為壓實方量。

計量管理人員每天根據(jù)壩料智能稱量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，建立每種壩料上壩工程量統(tǒng)計臺賬，并將每日統(tǒng)計工程量上報至項目部工程計量管理QQ群，使所有參與運輸?shù)娜藛T都能清楚地了解當(dāng)天的上壩工程量。這樣不僅有利于工程計量管理的公開透明化，而且便于實時掌握壩料運輸經(jīng)營狀況。

截至2019年5月阿爾塔什大壩項目部累計填筑方量約2000多萬m3；各種壩料的測量收方數(shù)據(jù)與過磅轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)偏差值控制在1%以內(nèi)；大壩壩料計量管控工作達到了項目部經(jīng)營管理的預(yù)期目標(biāo)，砂礫料填筑過磅結(jié)算與測量收方對比分析見表1。

表1 砂礫料填筑過磅結(jié)算與測量收方對比分析

4 結(jié) 語

阿爾塔什水利樞紐工程采用視頻監(jiān)控技術(shù)和智能計量技術(shù)，并結(jié)合相應(yīng)的壩料運輸管控制度，確保了大壩壩料填筑的有序施工，杜絕了隨意棄料、重復(fù)過磅等惡意行為，同時做到了各類壩料的精準(zhǔn)計量，有利于對業(yè)主及時準(zhǔn)確結(jié)算和對作業(yè)隊運輸工程量進行合理分解，理順了參建各方各層級的相互利益關(guān)系，加快了施工進度，保證了施工質(zhì)量，避免了浪費，提高了企業(yè)的管理水平，可為今后類似工程提供有價值的參考。