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計、施工等方面面臨諸多技術難點，被業內專家稱為“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。壩體填筑分區從上游至下游分別為：上游蓋重區1B、上游鋪蓋區1A、墊層料區2A、特殊墊層區2B、過渡料區3A、砂礫料區3B、爆破料區3C、水平排水料區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。大壩標準橫斷面見圖1。

圖1 大壩標準橫斷面 (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，且分屬幾家協作單位，在同一部位混填，分車計量確認難度較大。此外，壩料運輸上壩道路距離遠，運輸過程中缺乏有效的管控措施，直接導致運輸協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算的行為。這樣不僅導致壩料的浪費，而且增加了項目施工成本投入，僅靠現場施工人員進行監督管理，無法杜絕惡意棄料現象的發生。

2.2 稱量系統計量準確性差

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，傳統的稱量計量系統準確性差，數據收集、調整、處理工作量大，已無法滿足現場施工要求，而且一旦壩料稱重系統出現偏差，必然影響計量結果的公平性，不僅不利于調動協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 計量單位不統一造成數據偏差

計量過程中，業主對總包方按照壓實方進行計量結算，總包方對運輸協作運輸單位采用稱重的方式進行計量，計量單位不統一，初期由于計量單位的數值分解轉換樣本不夠多，且不夠科學，經常使得對上、對下的計量結算數值偏差較大，這不僅影響項目部的經營效益，也影響協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值進行分解轉換并及時調整顯得至關重要。

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%，壩料計量管控是經營結算的基礎和依據，而計量管控過程較為復雜，一旦計量工作出現問題，就會直接影響工程經營狀況和施工進度，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，可以確保現場施工正常進行，進而達到壩料填筑施工盈利的目標。

3 壩料計量管控措施及運行情況

3.1 建立道路視頻監控系統

針對上壩填筑料的運輸計量監管存在空間斷缺和時間不能記錄復盤的缺陷，項目部在科技部門的支持下，采用先進的管理技術手段，在所有壩料運輸道路的重要節點均安裝了無線高清視頻監控系統，現場監控畫面見圖2。?無線視頻監控系統可在一定區域內實現重要空間節點無縫監控，可準確、連續記錄、反映現場壩料的運輸情況并且數據可儲存，變單一空間節點單一人員記錄監控為全域空間、全時段多人多層級監控；?項目部根據視頻監控系統的回放功能，可準確判定路邊隨意棄料的車輛，對其進行相應的處罰，并責令改正；這一措施解決了惡意棄料現象，加快了施工進度，節約了施工成本；?通過視頻監控系統對運輸過磅車輛進行記錄監控，可避免出現運輸車輛重復過磅現象。當壩料運輸作業隊對稱重車數有異議時，也可通過監控視頻系統的回放功能進行比對清查，實現公平計量，以促進項目部與運輸作業隊的良好利益關系。

圖2 對大壩填筑運輸車輛進行監控

3.2 采用壩料智能稱重計量技術

3.2.1 實現壩料分區計量數據的收集、記錄和監控

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壩料智能稱重系統，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，實行“一車一卡”制度，對每種壩料的上壩量進行區分。每個智能稱重系統都設置了重車磅和空車磅，為了準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送至數字化指揮中心。數字化指揮中心管理人員可以實時查看過磅數據，每天對上壩運輸噸位數進行整理分析。智能稱量系統還具備數據異常預警功能，可對地磅的運行狀態進行動態監控。計量管理人員可以通過系統軟件分析結果，直觀地對違規稱重的數據進行自動提取、識別和判定，有效地避免了運輸車輛出現一車多卡、循環過磅等問題，確保了稱重信息的準確性。大壩智能稱重系統見圖3。

圖3 大壩智能稱重系統

3.2.2 實時數據的同步整理

智能稱重計量技術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系。如運輸車輛運輸的位置發生變化，可通過電腦系統修改運輸車輛的信息數據，避免出現運輸上壩料混淆的現象。同時智能稱重系統還可以實現前后方同步收集、查詢和總結大壩壩料分區計量稱重數據。

3.2.3 異常數據分析

項目部可以通過智能稱量系統自動識別收集的數據是否在正常范圍內，提前在稱重系統上設置標準運輸時間和標準運輸噸位后動態監控運輸車輛的稱重運行狀態。監控的主要內容為異常數據分析，主要指單車運輸中稱重數據的異常判斷。在系統中輸入標準值后,系統將根據標準值自動提取重量數據的異常信息。稱重系統可以自動識別異常數據,并在系統窗口中彈出數據異常提醒。計量管理人員根據提示對窗口識別的異常數據進行最終的封閉管理，若數據真正異常，直接刪除異常數據。在特殊情況下，對數據進行封閉存儲。

3.3 制定壩料運輸管控制度

為切實做好對運輸作業的管理，壩料運輸必須遵循統籌規劃、源頭管控、安全第一的原則。所有進場運輸車輛必須經設備物質部、機械隊進行驗收，并將車輛保險、證件在機務部進行備案。安全部將設備物質部、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格控制裝車量，避免在運輸過程中出現石塊掉落，導致擠壓飛石傷害。對存在裝車量超標、隨意卸料或過磅后故意卸料行為的運輸司機進行經濟處罰和思想教育，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據的轉換對比分析

由于對上、對下計量單位不統一，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場收方。計量管理人員根據壩料填筑收方工程量與運輸統計臺賬回歸分析，將上壩運輸工程量轉化為壓實方量。

計量管理人員每天根據壩料智能稱量系統的數據，建立每種壩料上壩工程量統計臺賬，并將每日統計工程量上報至項目部工程計量管理QQ群，使所有參與運輸的人員都能清楚地了解當天的上壩工程量。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據與過磅轉換數據偏差值控制在1%以內；大壩壩料計量管控工作達到了項目部經營管理的預期目標，砂礫料填筑過磅結算與測量收方對比分析見表1。

表1 砂礫料填筑過磅結算與測量收方對比分析

4 結 語

阿爾塔什水利樞紐工程采用視頻監控技術和智能計量技術，并結合相應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、重復過磅等惡意行為，同時做到了各類壩料的精準計量，有利于對業主及時準確結算和對作業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系，加快了施工進度，保證了施工質量，避免了浪費，提高了企業的管理水平，可為今后類似工程提供有價值的參考。