（水工結(jié)構(gòu)工程專業(yè)論文）混凝土拱壩澆筑施工仿真研究與倉面設(shè)計.pdf

中文摘要混凝土澆筑系統(tǒng)計算機仿真，是將水電工程施工同現(xiàn)代化的計算手段結(jié)合在一起，使水電工程施工參數(shù)分析和選擇從憑借施工經(jīng)驗的類比和計算分析，進入到施工過程仿真試驗、施工參數(shù)數(shù)值分析、施工方案優(yōu)化比較等科學(xué)領(lǐng)域。從整個以往的混凝土壩大壩澆筑施工仿真過程來看，存在一定程度的粗線條的勾勒和簡化處理，對工程初步的進度分析有一定的宏觀指導(dǎo)作用。但是如何使大壩澆筑形象一目了然，查看需詳細分析的部位，并得到必要的工程數(shù)據(jù)，使仿真過程和結(jié)果從微觀上更結(jié)合工程實際，這是當(dāng)前混凝土壩施工仿真所需要的?；炷凉皦螡仓|(zhì)量要求嚴(yán)，施工強度高，其形體在平面上展示為拱形，不同壩段的澆筑塊在平面上既有定程度的錯開又相互關(guān)聯(lián)。本文針對拱壩的工程特點及倉面特征，主要研究混凝土拱壩澆筑旌工計算機仿真與倉面設(shè)計。它不僅考慮混凝土壩旌工動態(tài)過程，而且將整個施工過程細化到每一個澆筑倉面。這樣可以對每一個倉面的澆筑情況進行分析，為判斷澆筑過程的合理性提供依據(jù)。在系統(tǒng)中主要考慮大壩形體子系統(tǒng)、機械子系統(tǒng)、施工控制子系統(tǒng)及倉謠設(shè)計系統(tǒng)。在系統(tǒng)設(shè)計過程中，著重介紹了倉面開倉規(guī)則及澆筑機械聯(lián)合澆筑和干擾規(guī)則，并可以根據(jù)倉面特性，確立澆筑參數(shù)和進行資源配遏。，系統(tǒng)不僅根據(jù)大壩麓工不同時期的特征考慮纜機之間安全運行要求，同時還考慮機械組合問題，以充分利用各種資源。采用數(shù)據(jù)的集中管理和規(guī)范化輸出方式，為倉釃設(shè)計信息的準(zhǔn)確性提供了很好的依據(jù)。最后應(yīng)用此系統(tǒng)對小灣大壩澆筑施工方案進行論證，為小灣混凝土澆筑施工方法的優(yōu)化選擇提供依據(jù)，具有一定的工程經(jīng)濟建設(shè)意義。關(guān)鍵詞：混凝土壩施工，計算機仿真，倉面設(shè)計，數(shù)據(jù)庫，小灣，纜機a b s t r a c tt h es e l e c t i o na n da n a l y s i so ft h eh y d r a u l i cp r o j e c tc o n s t r u c t i o np a r a m e t e rw e r eu s u a l l yc o m p a r e da n da n a l y z e db yc o n s t r u c t i o ne x p e r i e n c e c o m p u t e rs i m u l a t i o no nd a mc o n c r e t ec o n s t r u c t i o ns y s t e m w h i c hc o m b i n e dh y d r a u l i cp r o j e c tc o n s t r u c t i o nw i t hm o d e ms i m u l a t i o nm e t h o d s ，t u r n e di n t ot h es c i e n t i s mf i e l d ，s u c ha ss i m u l a t i o ne x p e r i m e n t a t i o no fc o n s t r u c t i o np r o c e s s ，n u m e r i c a lv a l u ea n a l y s i so fc o n s t r u c t i o np a r a m e t e r , o p t i m i z a t i o no fc o n s t r u c t i o ns c h e m e t h ef o r e t i m es t u d yo ft h ec o n c r e t ed a mc o n s t r u c t i o nw a su s u a l l yt or e n d e ri nas i m p l ef o r m ，w h i c ht a k e dm a c r o s c o p i c a le f f e c to nt h ep r e l i m i n a r ya n a l y s i so ft h es c h e d u l e i no r d e rt oe a s i l ya c h i e v et h ed e t a i l e di n f o r m a t i o no ft h ed a mc o n s t r u c t i o np r o c e s s ，m a k i n gt h es i m u l a t i o np r o c e s sa n dr e s u l tm i c r o c o s m i cb e i n gc l o s e dt op r o j e c tc o n s t r u c t i o nw a sn e c e s s a r i l y t h ec o n s t r u c t i o no fa r c hc o n c r e t ed a mr e q u i r e dh i g hq u a l i t ya n di n t e n s i t y , w h i c hf o r mi sa r c h t h ed i f f e r e n tp o u r i n g - c u b e sw e r ei n d e p e n d e n ta sw e l la sc o n n e c t e d a i m e da tt h ec h a r a c t e r i s t i co ft h ea r c hd a ma n dp o u r i n g c u b e s ，t h i sp a p e rs t u d i e ds i m u l a t i o no nh i g ha r c hd a mc o n s t r u c t i o na n dt h ep o u n n gp r o c e s s i t sn o to n l yc o n s i d e r e dt h ed y n a m i cp r o c e s so fc o n s t r u c t i o nb u ta l s op r o v i d e dw i t hd e t a i l so fe v e r yp o u r i n g - c u b e w ec a na n a l y z ei n f o r m a t i o no fe v e r yp o u r i n g c u b e ，w h i c hp r e s e n t e dr e a s o nt ot h ec o n s t r u c t i o np r o c e s s t h es y s t e mi n c l u d e df o u rs u b s y s t e m s ，s u c ha sd a m f o r ms u b s y s t e m ，c o n s t r u c t i o nm a c h i n es u b s y s t e m ，c o n s t r u c t i o nc o n t r o l l i n gs u b s y s t e m ，p o u r i n gp r o c e s sd e s i g ns u b s y s t e m t h er u l ei sp r e s e n t e di ns i m u l a t i o ns y s t e mt ob eu s e di nc o n f l i c t sc o n t r o la n dc o m b i n e p o u n n go fc r a n e sw h e nm a n yc r a n e sm a c h i n ew o r k i n gt o g e t h e r , i ta l s oc a ne s t a b l i s hc o n s t r u c t i o np a r a m e t e ra n ds c h e m er e s o u r c e sa c c o r d i n gt od i f f e r e n tp a r to fd a m i no r d e rt om a k et h eb e s to fd i v e r s i f i e dr e s o u r c e 搭，t h es y s t e mn o to n l yc o n c e m e dw i t ht h es p a c i a lc o n f l i c tp r o b l e mo nc o n c r e t ec o n s t r u c t i o n ，b u ta l s oi n v o l v e de f f i c i e n c yu t i l i t yo fm a c h i n e s c e n t r a l i z ed a t am a n a g e m e n ta n ds t a n d a r d i z a t i o no u t p u tw e r ei n t r o d u c e di n t ot h es y s t e m ，w h i c hp r o v i d e dg r e a td e a lo fr e a s o nf o ri n f o r m a t i o no ft h ep o u r i n gp r o c e s sd e s i g n t h es y s t e mv e r i f i e st h ec o n s t r u c t i o ns c h e m ei nx i a o w a nh y d r o p o w e rp r o j e c ta n do p t i m i z a t i o ns c h e m ei sp r o p o s e d i ti sh e l p f u lf o re n g i n e e r i n gc o n s t r u c t i o n k e y w o r d ：c o n c r e t e d a mc o n s t r u c t i o n ，c o m p u t e rs i m u l a t i o n ，p o u r i n gp r o c e s sd e s i g n ，d a t a b a s e ，x i a o w a np r o j e c t ，c a b l ec r a n e獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加咀標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得墨壅盤莖或其他教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名石襲簽字目期：妒巧年j 月，8 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解苤壅叁塋有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)鑫疊盤堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。( 保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明)學(xué)位論文作者簽名石火簽字日期。矽曠年1 月g 日導(dǎo)師簽名：簽字日期：日涔鹽產(chǎn)年p )孑p秈第一章緒論1 1 研究背景第一章緒論混凝土壩在高壩中占的比重較大，特別是重力壩和拱壩最普遍，其大壩澆筑施工是水利水電工程建設(shè)過程中的主要環(huán)節(jié)，施工遮度和質(zhì)量直接影響著工程建設(shè)的工期和質(zhì)量。在國外，將計算機仿真技術(shù)用于混凝土壩施工仿真，始于2 0世紀(jì)7 0 年代，我國在水電工程混凝土壩施工中應(yīng)用仿真技術(shù)始于2 0 世紀(jì)8 0 年代。由于受結(jié)構(gòu)形式、自然環(huán)境、溫度控制、資源等各種因素的影響制定切實可行的大壩澆筑施工澆筑計劃和在實施過程中分析各種因素的影響，混凝土壩施工系統(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，如何考慮各種因素的影響，對大壩澆筑施工階段實施有效的管理與控制是設(shè)計與施工管理人員時刻面臨的問題。仿真系統(tǒng)為水利工程提供一個不同環(huán)境的研究平臺，它具有安全、經(jīng)濟、可控，便于觀察、便于參與、實用、無破壞性、可多次重復(fù)、接體性等特點，可以對仿真控制的效果與作用進行分析比較，以做出科學(xué)合理的選擇。在混凝土澆筑過程中不僅包括混凝土入倉過程，還包括倉面上模板架立，鋼筋鋪設(shè)，倉面振搗，清理等工藝，這些工藝不僅需要一定的人力，設(shè)備和各種資源，備倉的過程也影響大壩澆筑進程1 1 h 。在三峽工程首先將倉面設(shè)計引入混凝土澆筑，對保證三峽工程混凝土澆筑質(zhì)量，合理配備倉面資源，加快混凝士澆筑速度等方面起了重要的作用1 3 j l 。通過三峽工程的實踐證明進行混凝土澆筑倉面設(shè)計十分必要，在混凝土壩澆筑仿真系統(tǒng)中，為強化混凝土澆筑過程管理，確?；炷翝仓抡?zhèn)}面施工的準(zhǔn)確性【5 1 1 “，建立倉面設(shè)計計算機輔助系統(tǒng)對施工信息進行實時查詢、統(tǒng)計、分析，并將混凝土澆筑仿真與倉面設(shè)計結(jié)合起來將是一個值得深入研究的課題。i 2 計算機技術(shù)在水利工程施工管理與控制中的應(yīng)用隨羞計算機科學(xué)和系統(tǒng)模擬技術(shù)的迅速發(fā)展，使得計算機模擬技術(shù)廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域的復(fù)雜過程中。與此同時，計算機模擬技術(shù)在水利水電工程施工中也得到了應(yīng)用。早先的施工仿真技術(shù)主要是循環(huán)網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)，它將排隊理論和計算機仿真技術(shù)應(yīng)用到網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)中，對施工循環(huán)過程和隨機時間進行模擬，從而反映施工的循環(huán)運行過程【7 1 l 引。隨后，循環(huán)網(wǎng)絡(luò)仿真技術(shù)成功地應(yīng)用于高層建筑工程、路橋工程、土方運輸工程、管道工程、隧洞開挖工程、水利和港口工程施工中，并逐步發(fā)展形成了仿真軟件系統(tǒng)c y c l j co p e r a t i o nn e 吶o r k ，即第一章緒論c y c l o n e 9 1 1 1 0 1 1 1 1 】。1 9 7 3 年第十一屆國際大壩會議上，d h b a s s g e n 首先結(jié)合混凝土壩提出了壩體澆筑過程仿真，在滿足施工澆筑系統(tǒng)實際存在的各項條件和施工準(zhǔn)則的情況下，利用計算機仿真針對纜機進行了澆筑仿真計算，計算和給出了纜楓在仿真澆筑中的效率、澆筑強度等特性，基本反映出纜機在壩體澆筑過程中的工作情況。d h b a s s g e n 于1 9 7 3 年將計算機仿真與循環(huán)控制網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來，對建筑工程混凝二t 運輸進行仿真1 1 2 j 。在國內(nèi)，天津大學(xué)在水利工程旌工系統(tǒng)仿真建模方面走在了全國的前列 1 3 】。1 9 8 6 年，天津大學(xué)與成都水利水電勘測設(shè)計院首先將計算機模擬技術(shù)應(yīng)用于二濰水電站雙曲拱壩澆筑施工模擬，通過二灘大壩的仿真計算檢驗，計算成果符合一般施工規(guī)律。2 0 世紀(jì)9 0 年代初期，天津大學(xué)將計算機模擬技術(shù)與自適應(yīng)控制系統(tǒng)結(jié)合，建立了堆石壩施工過程管理與施工控制模型，實現(xiàn)了模擬系統(tǒng)與模擬模型的自調(diào)整，使模擬模型參數(shù)可以根據(jù)實際施工情況自動調(diào)整，進一步使模擬模型能夠反映實際，從而提高了計算機模擬結(jié)果作為控制目標(biāo)的可靠性1 1 4 】。此后，天津大學(xué)將計算機仿真技術(shù)應(yīng)用于多項水利工程，如水口電站、三峽二期工程、龍濰水電站、溪洛渡水電站、向家壩水電站等，對大壩混凝士澆筑進行了實時仿真計算，均取得了良好的實用效果與實際經(jīng)驗f 1 6 1 i ”1 。隨著計算機技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、軟件技術(shù)、虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展，天津大學(xué)王仁超在龍灘工程碾壓混凝土壩仿真計算中將數(shù)據(jù)庫引入模擬模型，并將三維動畫技術(shù)用于混凝土施工仿真中，對混凝土大壩分塊澆筑仿真的三維動畫建模方法和實旌手段進行了探討，實現(xiàn)了混凝土澆筑的三維動畫仿真。同時還在三峽大壩二期混凝土壩施工決策支持系統(tǒng)中將計算機模擬、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、三維動蛹技術(shù)、面向?qū)ο蠼！⒖刂评碚摻Y(jié)合用于三峽大壩混凝土澆筑過程模擬與控制取得了良好的效果1 1 圳l l 。另外，天津大學(xué)將計算機模擬與地理信息系統(tǒng)( g e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e m )結(jié)合開發(fā)了地下廠房和隧洞開挖系統(tǒng)模擬可視化演示系統(tǒng)【捌。計算機仿真在水利水電工程施工應(yīng)用的范圍不斷拓寬，武漢水利電力大學(xué)、大連理工大學(xué)等高校也先后將計算機仿真技術(shù)應(yīng)用于水利工程各方面中【2 1 1 1 2 2 1 1 引?？v觀近3 0 年來計算機仿真在建筑工程施工的研究成果可以發(fā)現(xiàn)，計算機仿真在施工中的應(yīng)用范圍從輔助施工緞織設(shè)計擴展到結(jié)構(gòu)設(shè)計、三維動態(tài)顯示等：從仿真單一的混凝土澆筑到仿真土石壩填筑施工、導(dǎo)截流施工、地下工程施工等。應(yīng)用目標(biāo)從靜態(tài)的方案優(yōu)選發(fā)展到動態(tài)的實時控制等：從最初把仿真成果僅僅作為一種不重要的決策參考，逐漸發(fā)展成建筑工程、尤其是大型水電工程規(guī)劃、設(shè)計和施工管理中不可缺少的技術(shù)手段1 2 。第一章緒論1 3 混凝土拱壩澆筑施工仿真研究與倉面設(shè)計思想混凝土壩澆筑施工存在諸多影響因素，這些因素之間相互制約、相互影響，要研究大壩澆筑施工進度，需要了解系統(tǒng)運行特征。采用計算機仿真大壩施工，豐富了水利水電工程旌工的研究方法。長江勘測規(guī)劃設(shè)計研究院結(jié)合現(xiàn)代水電工程技術(shù)和計算機技術(shù)發(fā)展，以三峽大壩施工為實例動態(tài)仿真系統(tǒng)，包含有計算機跳倉選塊、p 3 進度軟件接口、圖形表達三個部分。可對常規(guī)混凝土壩和碾壓混凝士壩，重力壩和拱壩等不同壩型，纜機、門塔機或皮帶機等不同施工機械的任一時段的混凝土壩施工進行動態(tài)仿真或澆筑過程再現(xiàn)。系統(tǒng)充分考慮了多種影響條件，計算結(jié)果與實際發(fā)生量吻合較好，具有良好的實用性，特別針對多種機械的綜合模型建立，實時三維圖形顯示以及與常用進度軟件的數(shù)據(jù)接1 ：3 等方面，具有一定的通用性 2 5 l 。影響大壩澆筑進程的因素錯綜復(fù)雜，它與施工導(dǎo)流計劃安排，壩體結(jié)構(gòu)和分縫分塊，施工期混凝土溫度控制措施、混凝土分塊澆筑順序、施工工藝要求以及當(dāng)?shù)貧庀?、地形等諸多因素有關(guān)。要綜合考慮多種因素對大壩施工進程的影響，用解析法推導(dǎo)其間的函數(shù)關(guān)系建立描述這些問題的數(shù)學(xué)模型顯然是不現(xiàn)實的?；炷链髩谓ㄔO(shè)周期長、投資大，所以在工程開工前需論證各種施工方案，進行方案優(yōu)選，對混凝土澆筑進行合理的安排，以期在合理工期內(nèi)，盡量減少工程投資費用。在設(shè)計研究和工程管理中，采用計算機仿真技術(shù)為工程提供良好的工具。以往，在制定和論證混凝土壩施工方案和施工進度對，常用類比法，即根據(jù)國內(nèi)外同等類工程，按壩體月上升高度、混凝土澆筑高峰強度等指標(biāo)來擬定施工進度和總工期。在進行機械設(shè)備選型配套時，按其平均生產(chǎn)率進行配備，對機械設(shè)備和綜合機械設(shè)備生產(chǎn)能力在施工中出現(xiàn)的隨機性簡化處理，按機械的平均生，t 能力來確定各施工機械的數(shù)景，在此基礎(chǔ)上增加一定的備用容量。從整個以往的混凝土壩大壩澆筑施工仿真過程來看，存在一定程度的粗線條的勾勒和簡化處理，對工程初步的進度分析有一定的宏觀指導(dǎo)作用。但是，如何使大壩澆筑形象一目了然，查看需詳細分析的部位，并礙到必要的工程數(shù)據(jù)，使仿真過程和結(jié)果從微觀上更結(jié)合工程實際，本文提出了將混凝土壩大壩澆筑施工仿真與倉面設(shè)計結(jié)合起來的思想。倉面設(shè)計是在分析倉面特征的基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)場施工條件，按照有關(guān)技術(shù)要求，結(jié)合資源配置，對混凝士澆筑過程詳細規(guī)劃，為施工保質(zhì)保量的完成提供詳細的依據(jù)。建立倉面設(shè)計輔助系統(tǒng)可以對施工信息進行實時查詢、統(tǒng)計、分析，及利用計算機輔助進行混凝土澆筑倉面施工規(guī)劃?；炷凉皾仓┕し抡婧蛡}面設(shè)計在以往的大壩仿真基礎(chǔ)上引入以下內(nèi)容：3第一章緒論對大壩澆筑倉面特征進行細化，特征部位形體特征( 孔洞，廊道) ，不同澆筑機械入倉方式，其中建立纜機同平臺與雙平臺入倉空問干擾與聯(lián)合數(shù)學(xué)模型，混凝土分區(qū)倉面表示，根據(jù)澆筑部位和澆筑特點確立倉面特性。根據(jù)倉面特性，確定澆筑參數(shù)和進行資源配置，針對不同部位，選用不同的設(shè)備組合以充分發(fā)揮機械設(shè)備的效率。建立倉面實時分析模塊，按照統(tǒng)計查詢出來的信息，得出任意時間范圍內(nèi)和任意高程范圍內(nèi)的澆筑塊的倉面特征，這樣可以對每一個倉面的澆筑情況進行分析，為控制倉面混凝土澆筑工作，實時配置資源，保證工程順利進行提供了可靠信息。14 系統(tǒng)的實現(xiàn)原理及特點8 0 年代后期9 0 年代初，面向?qū)ο缶幊碳夹g(shù)被提出來，由于采用對象、類和繼承等概念，使其開發(fā)的系統(tǒng)具有代碼可重用性及系統(tǒng)可擴充、可移植、易維護性等特點【2 6 l 【”1 。面向?qū)ο蠓治鍪窍到y(tǒng)設(shè)計的輸入，主要進行軟件系統(tǒng)應(yīng)用環(huán)境( 即問題域) 的分析和用戶對系統(tǒng)需求的分析，了解問題域內(nèi)該問題所涉及的對象、對象間的關(guān)系和作用( 操作) 。面向?qū)ο笤O(shè)計是設(shè)計軟件的對象模型，在軟件系統(tǒng)內(nèi)設(shè)計各個對象、對象間的關(guān)系( 層次關(guān)系、繼承關(guān)系等) ，每個對象的內(nèi)部功能的實現(xiàn)，確立對象哪些處理能力應(yīng)在哪些婁中進行描述。面向?qū)ο髮嵱^是建立對象問的通信方式( 如消息模式) ，確定并實現(xiàn)系統(tǒng)的控制機理、界面、輸出形式等。它通過對應(yīng)用領(lǐng)域的問題空間對象直接建模，符合人類認(rèn)識客觀世界的自然方式【2 8 j i ”1 【3 0 】。水利水電工程之問盡管存在很多的相似性，為了系統(tǒng)設(shè)計的通用性、可擴充性和操作的靈活性，有必要采用面向?qū)ο蠓椒ê图夹g(shù)開發(fā)新的模擬系統(tǒng)，以便克服上述困難得到通用的、環(huán)境適應(yīng)性和用戶需求適應(yīng)性強的軟件系統(tǒng)i “1 。根據(jù)面向?qū)ο蠓椒?，在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，我們建立混凝土拱壩澆筑施工面向?qū)ο竽Ｐ?。系統(tǒng)包含的類主要有澆筑機械類、大壩類和模擬類。整個系統(tǒng)存在以下特點：( 1j 全面采用v i s u a lc + + 開發(fā)平臺軟件操作簡便；采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，使得本系統(tǒng)可以簡便的處理多種類型的澆筑機械及施工控制手段。( 2 ) 系統(tǒng)后臺運算大壩的澆筑過程，前臺用大壩平面輪廓示意圖和下游立視示意圖動態(tài)顯示壩體澆筑上升情況，可以很直觀的看出大壩澆筑上升過程，并且可以分階段模擬，進行實時調(diào)整。( 3 ) 倉面設(shè)計成果以圖表的形式直觀顯示，并且與數(shù)據(jù)庫和a u t o c a d 進行接口設(shè)計，具有很強的實用性?？谠O(shè)計，具有很強的實用性。第一章緒論( 4 ) 界面簡單，操作靈活，易于掌握。1 5 本文研究的主要問題我國在建或擬建的水利水電工程中，混凝土拱壩占據(jù)了混凝土壩中很大一部分，例如小灣水電站，溪洛渡水電站、白鶴灘水電站。可以看出，拱壩的建設(shè)無論在數(shù)量上還是在規(guī)模上都占有相當(dāng)?shù)谋戎兀鄳?yīng)的，如何指導(dǎo)其施工和施工管理，提高施工質(zhì)量，顯得尤為重要?；炷凉皦问┕は到y(tǒng)是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，施工過程中存在一些不確定因素的影響，致使實際施工與施工計劃產(chǎn)生偏差。為了從實際施工信息獲取影響施工進程的因素，評估實際施工效果，預(yù)測旖工發(fā)展趨勢，調(diào)整后階段的施工計劃，達到有效管理和控制施工過程的目的，本文擬對混凝土拱壩澆筑施工仿真與倉面設(shè)計進行研究，主要討論以下問題：第二章利用系統(tǒng)仿真的基本原理對混凝土壩施工系統(tǒng)進行分析。從系統(tǒng)的角度來看，混凝土拱壩施工可以看作是一個系統(tǒng)。首先對混凝土拱壩施工系統(tǒng)分成各個子系統(tǒng)進行介紹，然后確定系統(tǒng)的構(gòu)成部件及其功能、部件間的關(guān)系，系統(tǒng)的影響因素，最后提出混凝土壩施工系統(tǒng)計算機模擬的輔助決策模型建模的主要規(guī)則和模擬機制，并對系統(tǒng)的實現(xiàn)進行了介紹。第三章主要介紹混凝土壩倉面設(shè)計的原則和主要內(nèi)容。倉面設(shè)計是混凝澆筑必要的技術(shù)準(zhǔn)備，是通過對施工工藝控制以保證混凝土澆筑質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)和措施。本章從分析倉面特性、選擇澆筑方法進行倉面混凝士澆筑施工控制、入倉設(shè)備規(guī)劃、資源配麓四個方面著重介紹了倉面設(shè)計的步驟。第四章主要介紹系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組織和輸出接口設(shè)計等問題。因為對大壩澆筑系統(tǒng)進行模擬，需要大量的數(shù)據(jù)信息，數(shù)據(jù)信息的讀入、存儲、輸出如何進行規(guī)范化的管理和輸出，從而為準(zhǔn)確提供倉面信息奠定基礎(chǔ)，是十分必要的。第五章結(jié)合小灣工程實例對大壩施工進行模擬計算，結(jié)合小灣倉面施工情況設(shè)定了多方案的比較。模擬計算通過設(shè)定方案和方案計算比較分析，給出了不同方案的主要差異點，并對差異產(chǎn)生的原因進行了分析和論證，為小灣施工進度控制和方案優(yōu)化提供了很好的依據(jù)。第二章混凝土拱壩澆筑施工仿真系統(tǒng)設(shè)計第二章混凝土拱壩澆筑施工仿真系統(tǒng)設(shè)計2 1 混凝土壩澆筑系統(tǒng)仿真原理系統(tǒng)仿真也稱為計算機仿真，是指以計算機為主要工具，運行真實系統(tǒng)或預(yù)研系統(tǒng)的仿真模型，通過對計算機輸出信息的分析與研究，實現(xiàn)對實際系統(tǒng)運行狀態(tài)和演化規(guī)律的綜合評估與預(yù)測舊【3 6 】。其目的是通過對系統(tǒng)仿真模型運行過程的觀測和統(tǒng)計，獲得系統(tǒng)仿真輸出和掌握模型基本特性，推斷被仿真模型的真實參數(shù)( 或設(shè)計最佳參數(shù)) ，以期獲得對仿真對象實際性能的評估和預(yù)測，進而實現(xiàn)對真實系統(tǒng)設(shè)計與結(jié)構(gòu)的改善和優(yōu)化。它是分析和評價現(xiàn)有系統(tǒng)運行狀態(tài)的或設(shè)計優(yōu)化未來系統(tǒng)性能與功能的一種技術(shù)手段，在工程設(shè)計、航空航天、交通運輸、經(jīng)濟管理、通訊網(wǎng)絡(luò)和計算機集成等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用 3 7 1 一 4 0 i ?；炷繚仓到y(tǒng)計算機仿真，是將水電工程施工同現(xiàn)代化的計算手段結(jié)合在一起，使水電工程施工參數(shù)分析和選擇從憑借施工經(jīng)驗和類比和計算分析，進入到施工過程仿真試驗、施工參數(shù)數(shù)值分析、施工方案優(yōu)化比較等科學(xué)領(lǐng)域【2j 。大壩施工過程千變?nèi)f化，混凝土澆筑系統(tǒng)計算機仿真能實現(xiàn)對大壩澆筑過程的有效管理與控制，并利用獲得的信息分析實際與計劃的差異、評估影響計劃執(zhí)行效果的因素、預(yù)測偏差的發(fā)展趨勢、輔助下階段施工決策的制定。根據(jù)混凝土拱壩施工系統(tǒng)特性，運用計算機仿真技術(shù)、計算機圖形技術(shù)、信息系統(tǒng)技術(shù)、運籌學(xué)原理，進行混凝土拱壩澆筑施工仿真研究。因而，在工程設(shè)計和管理過程中，能確定合理的施工方法，優(yōu)化選擇施工機械及配套組合，制訂切合實際的施工進度計劃，高效簡便地對施工信息進行管理，直觀形象地反映復(fù)雜施工過程。2 2 混凝拱壩澆筑系統(tǒng)分析作為大體積混凝土的壩體，由于混凝土凝結(jié)特性和凝結(jié)過程力學(xué)特性的影響，為了防止壩體開裂，往往采用分縫分塊澆筑形式施工。這樣大壩澆筑過程實際上是一個筑塊間斷、有節(jié)奏的上升過程，在這個過程里，混凝土拌和系統(tǒng)將骨料生產(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn)的骨料和水泥、水以及各種添加材料、摻合材料拌和形成混凝土，然后通過運輸機械運至壩面上，最后壩面上的澆筑機械按照設(shè)計要求將混凝土吊裝入倉、鋪平振實，形成預(yù)定的( 平面上的模板限制的范圍和高度上的設(shè)計高度范圍) 澆筑塊。混凝土壩施工過程除受到結(jié)構(gòu)形式、工藝技術(shù)、組織方式及混凝土供應(yīng)、澆筑設(shè)備能力和效率的影響和制約，還受到施工過程中不確定性的自然第二章混凝土拱壩澆筑施工仿真系統(tǒng)設(shè)計環(huán)境因素的影響。從而可以把混凝土壩施工看作一個系統(tǒng)。這個系統(tǒng)是處在定的環(huán)境之中，具有一定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)?；炷凉皦螡仓|(zhì)量要求嚴(yán)，施工強度高，其形體在平面上展示為拱形，不同壩段的澆筑塊在平面上既有一定程度的錯開又相互關(guān)聯(lián)，這對幾個澆筑塊共同施工時各種澆筑機械的管理調(diào)度提出了更高的要求。系統(tǒng)中的服務(wù)臺( 或服務(wù)員)為澆筑設(shè)備，而澆筑塊可以看作服務(wù)對象( 或顴客) 。在混凝土澆筑倉面設(shè)計過程中仿真系統(tǒng)針對倉面的具體特征不僅要考慮澆筑設(shè)備之間安全運行要求，同時還要考慮澆筑塊澆筑方式、澆筑設(shè)備及平倉振搗設(shè)備的生產(chǎn)率的發(fā)揮等問題。因此本系統(tǒng)的主要實體為澆筑機械和澆筑塊，從系統(tǒng)分析的角度來看，可以劃分為大壩形體子系統(tǒng)、機械子系統(tǒng)及施工控制予系統(tǒng)及倉面設(shè)計系統(tǒng)f 4 l j 。( 一) 大壩形體子系統(tǒng)通過拱圈、橫向截面來描述拱壩的形體。拱圈屬性包括拱圈高程、上下游面點列坐標(biāo)。利用三次插值樣條曲線方法，在給出幾個坐標(biāo)點的情況下得到拱圈的形狀。橫向截面類的屬性有縫號、截距、夾角、頂高程、底商程、所屬壩段、壩面凸體和壩內(nèi)孔洞參數(shù)。本系統(tǒng)主要是對壩體形體參數(shù)進行管理，完成對大壩的分縫分塊，計算大壩的總體積和任意壩塊、任意高程區(qū)間的體積。( 二) 機械子系統(tǒng)機械子系統(tǒng)主要指澆筑機械及平倉振搗機械。澆筑機械其特征參數(shù)主要有技術(shù)性能參數(shù)、布置位置等。其受澆筑范圍、拌和系統(tǒng)生產(chǎn)能力、機械熟練程度與效率發(fā)揮程度設(shè)定以及機械運行聯(lián)合與干擾等規(guī)則的控制。本系統(tǒng)可依據(jù)某模擬時刻對大壩澆筑形成的各機械設(shè)備的實際使用情況，澆筑機械實際工作情況和拌和系統(tǒng)實際工作信息來靈活控制模擬時段的長度，調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，從而更加靈活的反映大壩施工的復(fù)雜過程。而平倉振搗機械主要是根據(jù)澆筑機械的使用情況來進行相應(yīng)的配置。( 三) 施工控制子系統(tǒng)考慮到實際系統(tǒng)的復(fù)雜性，必須對仿真實體進行約束和控制。對大壩澆筑塊的控制具體包括時闖約束、高差約束、工藝約束、岸坡壩段約束、特殊部位施工約束等。這些約束主要是為了滿足大壩混凝士澆筑施工要求。如考慮施工工藝及溫控要求對不同壩段、倉面閭的高差進行限定。只有當(dāng)大壩澆筑塊同時滿足了所有約束，才能進行澆筑活動。( 四) 倉面設(shè)計系統(tǒng)倉面設(shè)計系統(tǒng)的內(nèi)容與前三個系統(tǒng)緊密相連，它的內(nèi)容分布在前三個系統(tǒng)中。倉面設(shè)計系統(tǒng)為大壩形體予數(shù)據(jù)提供混凝土分區(qū)區(qū)間、混凝土等級、特殊部位的空間范圍等詳細信息，為壩體分縫分塊后澆筑塊信息的完整記錄提供了很好第二章混凝土拱壩澆筑施工仿真系統(tǒng)設(shè)計的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。同時，倉面設(shè)計系統(tǒng)中還設(shè)置了倉面資源配置標(biāo)準(zhǔn)，為機械子系統(tǒng)中不同澆筑機械配置資源提供依據(jù)。倉面設(shè)計系統(tǒng)的建立就是為施工中備倉、澆筑等倉面工作提供指導(dǎo)，而倉面工作又需要施工控制子系統(tǒng)來進行約束其澆筑行為。所以說，倉面設(shè)計系統(tǒng)并非一個獨立系統(tǒng)，它的內(nèi)容與前面三個系統(tǒng)的相互結(jié)合在一起的。2 3 大壩旌工仿真系統(tǒng)建模2 3 1 模擬機制大壩澆筑過程模擬采用固定時間步長法，時間步長設(shè)為t 。該模擬機制的基本思想是：首先確定模擬時鐘每次推進的時鐘步長t ，時鐘每次由t 推進t到達t + a t 后就檢查一次是否有事件發(fā)生，若有事件發(fā)生，相應(yīng)地改變系統(tǒng)中相，廷實體的狀態(tài)，并認(rèn)為相應(yīng)事件發(fā)生在t 十t 時刻。隨著計算機性能、計算速度的飛速提高，可以將模擬時鐘步長取得很小，使模擬達到所要求的精度。采用這種機制只需設(shè)定個總時鐘值來跟蹤模擬的進程，在這里我們用有效工作時間的序數(shù)值作為時鐘計數(shù)器，設(shè)我們確定的一個時鐘值為t ，對于時刻t ，我們根據(jù)確定的模擬規(guī)則( 由模擬對象的行為特征所決定) 預(yù)測t 時間的一個時間增量( 時間步長) t 內(nèi)系統(tǒng)中各個對象活動將發(fā)生的狀態(tài)變化，記錄t + t 時刻各個對象活動狀態(tài)的變化，則完成一個過程的模擬。如此進一步增加時間步長，我們可以了解某一個時間段內(nèi)系統(tǒng)的行為特征嗣?；炷翂螡仓M過程中的主要實體有大壩澆筑塊、澆筑機械、振搗機械及拌和系統(tǒng)等，故主要描述這些實體的屬性及其隨時間的變化過程。每一個模擬時鐘累進后，即掃描系統(tǒng)中的實體( 機械和澆筑塊) 一次，根據(jù)“先到先服務(wù)的規(guī)則”確定空閑的機械可以澆筑的具備條件的澆筑塊。具體模擬過程如下：( 1 ) 初始化機械、澆筑塊和拌和系統(tǒng)的狀態(tài)。( 2 ) 對空閑的澆筑機械和處于待澆筑柱塊排序。澆筑機械排序的具體規(guī)則為：以最早空閑且累計澆筑時間最短的澆筑機械優(yōu)先安排澆筑：柱塊排序的規(guī)則為最低塊優(yōu)先澆筑的總體原則，但對接近老混凝土的柱塊賦以最高優(yōu)先權(quán)。( 3 ) 按照空閑澆筑機械的優(yōu)先順序和澆筑塊優(yōu)先順序，嘗試確定各個澆筑機械能否對優(yōu)先澆筑的澆筑塊進行澆筑，即新的澆筑塊是否具備開倉條件。( 4 ) 若某個澆筑機械能夠澆筑某柱塊，判斷是否需要其他機械配合，且這些澆筑機械的加入是否會影響其他已i 澆柱塊的澆筑：如果不影響，則進入澆筑狀態(tài)，否則，不能開倉。( 5 ) 重復(fù)步驟3 、4 直至所有空閑澆筑機械找不到可以開倉的澆筑塊。第二章混凝土拱壩澆筑施工仿真系統(tǒng)設(shè)計( 6 ) 對于尚有空閑的機械，若存在需要倉面輔助吊裝的澆筑塊，安排空閑機械輔助倉面吊裝。( 7 ) 改變澆筑機械和澆筑塊的狀態(tài)并記錄開倉澆筑塊的參數(shù)。( 8 ) 模擬時鐘累進，重復(fù)步驟2 7 直至達到規(guī)定的時間或所有澆筑塊均達到頂高程。具體模擬流程圖如圖2 一l 所示。2 3 2 建模主要規(guī)則( 一) 倉面開倉規(guī)則對于澆筑機械來說。某一個時間可澆壩塊往往有很多，由于開倉數(shù)的限制，只能選擇一塊或幾塊開澆。如何確定即將開澆的壩塊，是大壩混凝土倉面進度安排的一個重要問題。可澆壩塊的確定涉及因素很多，如層問間歇期、相鄰壩塊高差、特殊部位施工、施工工藝要求等。選擇擬澆壩塊又必須遵循最低高程原則、壩塊均衡原則等。因此，可澆壩塊的選擇是一項復(fù)雜且具有一定靈活性的工作，在此可利用計算機進行輔助決策，將大壩澆筑進程中所有的備倉完畢的澆筑塊逐，一掃描，根據(jù)程序中設(shè)定的施工控制條件來判斷哪些壩段可以開澆。( 1 ) 層間間歇期層問間歇期是指一個倉面澆筑完畢到澆筑該倉上層倉面所間隔豹時間。不同的澆筑部位、不同的澆筑季節(jié)往往由于混凝土標(biāo)號或者結(jié)構(gòu)上的原因，間歇期時間的確定是不同的。在本系統(tǒng)中，層間間歇的選取可以根據(jù)具體的工程施工要求，按照強約束區(qū)、弱約束區(qū)和脫離約束區(qū)選取。另外大壩壩體上布置有導(dǎo)流底孔、泄洪深孔和表孔等結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度較大的孔洞部位，由于對大壩混凝土澆筑進程影響較大，可以根據(jù)現(xiàn)有的施工經(jīng)驗，對孔洞部位施工間歇期單獨選取。( 2 ) 高蓮限制高差限制的主要目的是：為避免縱縫鍵槽被擠壓，影響灌漿質(zhì)量；避免過大的剪切變形對橫縫止水設(shè)施的不利影響；避免先澆塊長期暴露，受氣溫驟降引起表面裂縫，高蓑應(yīng)該在允許高差范圍內(nèi)，它包括不同壩塊之間的相鄰高差、壩段間不同倉面的相鄰高差以及壩塊之間的最大高差。在施工控制系統(tǒng)中可以根據(jù)工程情況進行具體設(shè)定。( 3 ) 澆筑面貌控制大壩不同部位的澆筑要求按照不同的面貌形狀上升，如河床壩段澆筑為了立模方便要求相鄰壩段高低相聞地上升，雨岸坡壩段為了保證壩體穩(wěn)定性要求壩段高程呈現(xiàn)臺階狀等，這也需要壩體筑塊上升必須滿足這些要求。9第二章混凝土拱壩澆筑施工仿真系統(tǒng)設(shè)計l模擬開始il ，吊裝機械循環(huán)循初始化時鐘土環(huán)初始化澆筑機械7 翟么循耄初始化澆筑柱塊iq 自l7 上土!澆筑機械排序否，= 妻待澆倉號排序o 三三鄉(xiāng)夕畢上f 能，。7 澆筑機械循環(huán)7循進行吊裝上至 可澆蓉號循環(huán)翟y”l 記錄機械狀態(tài)lj循l 記錄倉號狀態(tài)i! ! 蘭鄉(xiāng) 軍轉(zhuǎn)換機械狀態(tài)l 能轉(zhuǎn)換倉號狀態(tài)上上時鐘步長推進i 記錄機械狀態(tài)il 記錄倉號狀態(tài)lr入空閑機械排序番吊裝倉號排序是1pf 結(jié)結(jié)果輸出與分析1樽擬結(jié)京圖2 1 大壩混凝土澆筑施工模擬流程圈1 0第二章混凝士拱壩澆筑施工仿真系統(tǒng)設(shè)計( 4 ) 施工工藝要求個大壩包括各種構(gòu)件，它們在施工上有不同的工藝要求，例如，過水時候要求過水缺口內(nèi)同一個倉之間柱塊澆平；導(dǎo)流底孔、泄洪深孔和表孔由于孔洞底板、頂板施工的工藝停工。在系統(tǒng)中，可以根據(jù)各部位的結(jié)構(gòu)特點、施工工藝要求，在大壩澆筑至這些部位時，改變控制條件。( 5 ) 施工千擾限制在大壩施工過程中，選擇的可澆塊由于和相鄰壩塊施工機械干擾或者模板未拆除影響施工等情況，在這種情況下，倉面不允許開倉。( 二) 倉面澆筑機械聯(lián)合澆筑和千擾規(guī)則本系統(tǒng)給出了可能相關(guān)的混凝土運輸設(shè)備：纜機、塔帶機、自卸汽車、胎帶機、門機。這些混凝土運輸設(shè)備的共同參數(shù)包括：機械編碼、澆筑機械名稱、機械類型、機械投入時間、機械退出時間、供料系統(tǒng)名稱機械澆筑范圍大修一次可澆方量、大修一次需要的時間配合施工的機械順序與編號、運行參數(shù)( 包括混凝上吊罐提升、下降、旋轉(zhuǎn)速度) 等。在系統(tǒng)中考慮了各種澆筑機械針對各種倉面生產(chǎn)率的發(fā)揮問題，具有較好的工程適用性。我國已建或在建的混凝土拱壩由于地形地質(zhì)條件限制，澆筑施工方案大多采用纜機承擔(dān)大壩施工過程中大部分的混凝土澆筑、設(shè)備物資的調(diào)運工作，例如二灘、小灣及溪洛渡水電站，那么本文主要針對纜機來進行倉面澆筑機械聯(lián)合和干擾娥則的確定，其他澆筑機械的機械聯(lián)合和干擾規(guī)則在原理上是相通的。大壩混凝土澆筑過程中，存在施工工藝、溫度控制、施工管理等諸多方面的要求。由于進度要求布景多臺纜機，各臺纜機的運行在空間、時間上必然會受到其他纜機的影響，即存在一定的相互干擾，而且，隨著大壩的上升，纜機的工作狀態(tài)和工作條件也發(fā)生變化，也就是說，不同的澆筑面貌，纜機之間的干擾狀況也不同。以往的混凝土施工仿真研究中往往未能充分考慮施工機械的狀態(tài)變化及機械參數(shù)的隨機性，僅咀有限的幾個參數(shù)來描述施工機械，大大影響了仿真系統(tǒng)反映客觀實際的真實性。為了使混凝土拱壩澆筑計算機模擬模型更接近實際情況，仿真系統(tǒng)不僅要考慮纜機之間安全運行要求，同時還要考慮澆筑塊澆筑方式、纜機生產(chǎn)率的發(fā)揮等問題。在此針對混凝土拱壩纜機在澆筑不同澆筑塊時相互干擾問題，提出了纜機聯(lián)合澆筑和干擾控制的模擬規(guī)則。( 1 ) 纜機聯(lián)合澆筑規(guī)則大壩澆筑過程中，能夠與一臺纜機聯(lián)合的其他纜機數(shù)薰是有限制的，這神限制往往與纜機位置布局有關(guān)，在研究中，我們?yōu)槊颗_機械設(shè)定了可能聯(lián)合的楓械序列，按照序列選擇聯(lián)合機械。對于序列中的纜機能否與已經(jīng)選定的機械聯(lián)合澆筑該澆筑塊，本研究考慮了以下條件：第二章混凝土拱壩澆筑施工仿真系統(tǒng)設(shè)計1 ) 被選的聯(lián)合機械是否空閑。2 ) 兩臺機械在供料臺取料是否干擾，并滿足倉面澆筑作業(yè)要求，鑒于施工質(zhì)量考慮，本研究中機械聯(lián)合盡量滿足倉面平鋪法澆筑要求。3 ) 是否受其他澆筑塊澆筑機械的制約，這種制約就是后面介紹的纜機之間的相互干擾。( 2 ) 干擾規(guī)則設(shè)澆筑倉上、下游方向長度為l ，單倉澆筑時為本倉號長度，多倉澆筑時取所有倉號中最上游與最下游點間距離。倉面面積為s ，寬度為b ，采用平鋪法澆筑，鋪層厚度h ，單臺纜機小時生產(chǎn)率為q ，混凝土初凝時間為t 。纜機的技術(shù)性能將直接影響大壩澆筑進度。纜機運行方式設(shè)為復(fù)合運動，纜機一次循環(huán)時間構(gòu)成包括吊罐對位時間、裝卸料時間、加減速時間以及纜機水平和垂直升降時間中的大值。纜機水平和垂直升降時間按照供料平臺到所澆倉塊的實際距離與速度確定。若按照纜機吊罐為9 m 3 ，即l 罐混凝土形成0 5 m 層厚、面積為1 8 一( 4 2 r e x 4 2 m ) 的區(qū)域。在安排纜機澆筑工作的方式時，在其工作范圍內(nèi)應(yīng)解決其問的工作干擾問題，考慮倉內(nèi)存在4 2 m 的模板影響距離。1 ) 單平臺布置l 、單倉開倉時纜機臺數(shù)必須滿足在混凝土初凝時問內(nèi)層覆蓋要求，即”焉( 取堋1 )考慮塔架移動帶來的干擾，以9 吊罐考慮，同平臺纜機安全距離應(yīng)大于4 23 = 1 2 6 m ( 3 個條帶的寬度) ，如圖2 2 。按照老混凝土優(yōu)先、最低塊優(yōu)先的順序，符合最優(yōu)先條件的倉先開。2 、聯(lián)合開倉，開第二個倉時剩余纜機臺數(shù)必須滿足混凝土初凝時間內(nèi)層覆蓋要求，即n 。- f 0 5 _ _ q s s ( 取上限)( 2 2 )滿足纜機站位要求，即l 腫c 乏0 + ，l 。) x 2 1 + 4 2( 2 3 )倉重疊部分2 1 m 長范圍內(nèi)，單臺纜機能夠滿足混凝土初凝時間內(nèi)層覆蓋。如圖2 - 3 所示。照老混凝土優(yōu)先、最低塊優(yōu)先的順序，符合最優(yōu)先條件的倉先開。第二章混凝主拱壩澆筑施工仿真系統(tǒng)設(shè)計1 號纜機控制范圍2 號纜機控制范圍3 號纜機控制范疑：ka 14 jk卜。r引“圖2 - 2 纜機控制范圍圖注：為避免1 # 纜機移位時對2 # 纜機施工造成影響，取2 個條帶寬度作為調(diào)劑，纜機間站位距離設(shè)定為1 2 6 + 4 2 x 2 = 2 1 m 。另外，考慮倉面兩側(cè)模板的影響，倉面長度l n 2 1 + 4 2圖2 - 3 雙倉纜機千擾示意圖3 、聯(lián)合開倉，開第三個倉時剩余纜機臺數(shù)必須滿足混凝土初凝時間內(nèi)層覆蓋要求，即n ，一瓦0 5 西s ( 取上限) ( 2 4 )滿足纜機站位要求，即工c o + n b + h c ) 2 1 + 4 2( 2 - 5 )三倉兩兩之間重疊部分2 1 m 長范圍內(nèi)，單臺纜機能夠滿足混凝土初凝時間內(nèi)屢覆蓋要求。兩兩之間同時須滿足站位要求，即，l 加( n 1 + n 2 ) 2 1 + 4 2( 2 - 6 )扎n ，：兩兩倉的澆筑纜機臺數(shù)。按照老混凝土優(yōu)先、最低塊優(yōu)先的順序，符合最優(yōu)先條件盼倉先開。同時開倉數(shù)不超過3 個，不再開第四倉。第二章混凝土拱壩澆筑施工仿真系統(tǒng)設(shè)計2 ) 雙平臺布置纜機雙平臺布置，纜機之間可以相互跨越，調(diào)度相對單平臺布囂靈活，它對纜機干擾的安全距離的控制沒有單平臺嚴(yán)格，因此，針對纜機雙平臺布置的情況設(shè)黃纜機運行要求如下：纜機臺數(shù)必須滿足混凝土初凝時間內(nèi)層覆蓋要求，即n cn - 蘭竺( 取上限)( 2 - 7 )t q滿足纜機站位要求，三臺以上纜機菇同澆筑時，考慮安全距離即l a n c ( 一1 ) s a f e d i s + 4 2( 2 - 8 )s a f e d i s ：設(shè)定的纜機安全距離，可以根據(jù)纜機雙平臺布置方式和纜機臺數(shù)具體確定按照老混凝土優(yōu)先、最低塊優(yōu)先的順序，符合最優(yōu)先條件的倉先開。同時開倉數(shù)超過3 個，不再開第四倉。注：在雙平臺纜機澆筑時，若為單倉澆筑，纜機的工：作范圍厶。即為本倉號長度；而多倉澆筑時，纜機的：工作范圍取所有倉號中最上游與最下游邊界點f 司的距離：為所有倉面的纜機臺數(shù)。( 三) 非混凝土澆筑綜合接型建模規(guī)則混凝土壩施工中，除混凝土澆筑作業(yè)是形成大壩的主體作業(yè)外，還有澆筑混凝土和滿足大壩使用功能要求的大量的其他作業(yè)，需要混凝土澆筑機械來完成。如滿足混凝土成型要求的模板作業(yè)和滿足結(jié)構(gòu)受力要求的鋼筋作業(yè)等；為滿足混凝土澆筑需要的混凝土振實設(shè)備、施工機具的入倉吊裝等，為滿足混凝土養(yǎng)護需要的保溫材料、冷卻水管、灌漿管路等吊裝，為滿足大壩功能要求( 泄洪、發(fā)電)的閘門、起閉機、壓力管道、監(jiān)溯儀器吊裝等。這些起熏作業(yè)在混凝土施工中除在施工管理和施工方法上盡量減少占用起重機，提高起重機澆筑效率外，對起萱機而言，仍占有相當(dāng)比例。這些作業(yè)類型繁多，作業(yè)量大，不定因素更多更繁雜，用計算機仿真難度較大，但是對混凝土澆筑來說，是倉面作業(yè)必不可少的一個環(huán)節(jié)。因此混凝土大壩澆筑計算機仿真系統(tǒng)中，按照混凝土輔助作業(yè)、大型金屬結(jié)構(gòu)安裝和灌漿工程三類對其進行簡化處理。混凝土壩澆筑輔助作業(yè)是指為滿足混凝土澆筑需要的模板、鋼筋、施工機具、冷卻水管、灌漿管道、監(jiān)測儀器、預(yù)埋件等吊裝。這些作業(yè)一般只是控制混凝土澆筑的開倉時間，在對應(yīng)的澆筑倉開澆以后，一般起重機的澆筑效率不是控制因素。這些作業(yè)按混凝土技術(shù)要求都應(yīng)在混凝土澆筑開始時全部完成，因此在混凝土施工仿真系統(tǒng)中不需要單獨按一個活動來對待，可以在混凝土澆筑開倉的控制條件( 即邊界條件) 中加以簡化處理，澆筑倉機械考慮一定的輔助吊裝時間。如1 4第二章混凝士拱壩澆筑施工仿真系統(tǒng)設(shè)計對于泄洪頂模立模，由于模板架立復(fù)雜，在仿真系統(tǒng)中設(shè)置立模作業(yè)時間，當(dāng)作業(yè)時間超逑一個澆筑倉的層間間歇要求時，用模板架立時間來代替該部位的混凝土層間間歇允許間歇期。大型金屬結(jié)構(gòu)的吊裝是指導(dǎo)流底孔、泄洪孔、壓力管道、起閉機等大量金屬結(jié)構(gòu)的吊裝作業(yè)。這些大型金屬結(jié)構(gòu)起重量大，占用大壩直線工期，但是數(shù)量般是一定的。對于這些吊裝工作，設(shè)定其吊裝活動發(fā)生的部位，在仿真程序中按照施工邏輯關(guān)系加入其中。灌漿工程主要指大壩接縫灌漿、固結(jié)灌漿。這些作業(yè)有個共同的特點，那就是必須在大壩施工到一定形象要求下方可進行。如固結(jié)灌漿經(jīng)技術(shù)改進后可采用無蓋重灌漿，但其旌工亦控制混凝土開澆時間。灌漿工程對大壩施工有的不控制大壩形象( 如接縫灌漿) ，但其作業(yè)受施工形象直接控制，灌漿作業(yè)是樞紐進度計劃的一個重要內(nèi)容，有時還控制金屬結(jié)構(gòu)安裝和大壩能否按期蓄水，因此，可作為一個施工控制條件加入仿真系統(tǒng)中，在工程輸出中可以直接查詢。( 四)