韓 雨,張如軍,田雨浩, 黨曉明
(中國水利電力對外有限公司,北京 100120)
蘇阿皮蒂水利樞紐位于幾內亞孔庫雷河(Konkoure)中游,工程規(guī)模為Ⅰ等大(1)型,主要由碾壓混凝土重力壩、壩后式電站廠房、進場公路及交通橋組成。其中,碾壓混凝土重力壩最大壩高120 m,壩軸線長1 164 m。共安裝4臺立軸混流式水輪發(fā)電機組,總裝機容量450 MW。主體工程混凝土總量354萬m3。其中,碾壓混凝土300萬m3,常態(tài)混凝土54萬m3。所需砂石骨料總量約940萬t。
項目所需砂石骨料由位于大壩下游1.2 km處的左岸特大型人工砂石生產系統(tǒng)生產,生產規(guī)模按混凝土月澆筑19.62萬m3的高峰強度設計。系統(tǒng)設計生產規(guī)模為:毛料設計處理能力為1 700 t/h,成品生產能力為1 360 t/h,其中人工砂生產能力約480 t/h。砂石骨料生產系統(tǒng)由粗碎車間、半成品料堆、中細碎車間、超細碎車間、粗砂整形車間、預篩分車間、第一篩分車間、第二篩分車間、沖洗篩分車間、水處理系統(tǒng)、配電室,以及至高線和低線混凝土生產系統(tǒng)的骨料輸送膠帶機組成。
蘇阿皮蒂水利樞紐項目合同開工日期為2016年4月1日,總工期58個月。按照合同要求,至2017年2月28日,砂石生產系統(tǒng)、混凝土生產系統(tǒng)、中心變電站必須完成聯動試驗并正式投運。特大型人工砂石生產系統(tǒng)要在合同工期內快速完成建設施工并投產,面臨的實際問題有:
(1)建設場地的移民搬遷。本次搬遷共涉及93戶285位村民。搬遷前要對移民村人員數量、房屋結構和面積、果樹青苗種類及數量進行統(tǒng)計,并對房屋和戶主進行照片采集。
(2)系統(tǒng)建設工程量大。需完成土石方開挖18.2萬m3、混凝土澆筑1 961.7 m3,金屬結構制安總量2 557 t;安裝破碎機14臺、篩分機15臺、膠帶機67條總長6.41 km、給料機與弧門142臺、輔助設備9臺;建造供配電室5間,總建設面積達12萬m2。
(3)系統(tǒng)建設實際工期較短。從系統(tǒng)設計及訂貨完成,土建施工開始到系統(tǒng)設備到達現場安裝,并按合同工期具備投產條件,整個系統(tǒng)完成建設僅有約8個月的時間,遠少于國內同類規(guī)模的砂石生產系統(tǒng)建設時間。如構皮灘水電站爛泥溝砂石加工系統(tǒng)規(guī)模1 450 t,建設時間1年;彭水水電站鴨公溪砂石加工系統(tǒng)規(guī)模1 560 t,建設時間11個月;阿海水電站新源溝砂石加工系統(tǒng)一、二期總規(guī)模為1 800 t,建設工期2年。
(4)項目所在地幾內亞為世界上最落后的國家之一,所有設備均需進口,海上運輸時間較長,且當地公路狀況較差。
(5)項目所在地屬典型的熱帶氣候,旱季白天氣溫高達40 ℃。系統(tǒng)建設期要經歷旱季、雨季,肆虐該國的熱帶病瘧疾在旱季及雨季交替期是高發(fā)期,對施工也有較大的影響。
把握關鍵,重點優(yōu)先。針對施工工程量大的部位優(yōu)先分析,設計相應部分的施工方案[1]。針對施工周期長,對工程總體進度有較大影響的部位,為其設計實施適宜快速的施工條件。
(1)對容量為10.79萬m3的成品粗、細骨料倉以及3.9萬m3的半成品料倉優(yōu)先設計出圖,確保此部分提前施工。
(2)施工道路建設難以達到砂石系統(tǒng)正常進場要求時,采用推土機、挖掘機跟進,推、挖、填移動進入重要部位。
(3)雨季施工時,制定防雨施工措施和準備充裕的遮蓋物資,現場人員不撤離,小雨時,搭棚澆筑;大雨時,停止?jié)仓?,雨停即恢復施工?/p>
(4)所有車間基礎盡可能設計成板式或條形基礎[2]。車間基礎結構設計成板式或條形基礎既利于設備的穩(wěn)定運行,又減少混凝土工程量。同時,也簡化了開挖、清面、立模工作,節(jié)約了時間,也控制了成本。
(5)所有地上結構盡可能采用鋼結構設計。將常規(guī)混凝土結構設計的主要篩分樓優(yōu)化為鋼結構形式,為快速建設施工創(chuàng)造條件。
本系統(tǒng)鋼結構工程量總量達到2 557 t。主要鋼結構工程項目有:膠帶機桁架及雨棚、排架、破碎機支架(超細碎、粗砂整形)、成品砂料堆雨棚、篩分車間框架及平臺、附屬設施等。
(1)將6.41 km膠帶機全部設置為單邊人行道;成品砂倉雨棚選用拱形鋼結構;調節(jié)料倉雨棚選用太空瓦拱形屋蓋;立柱選用易施工的型鋼結構,避免加工耗時較長的格構柱。
(2)在國內制造全部的膠帶機桁架、立柱半成品,運輸至現場拼裝;對于金屬結構件要求強度高的主篩分樓,現場自制,利于建設安裝完成之后的生產運行。
(3)標準立柱采用鋼管柱,9 m以下立柱采用單排鋼管柱,15 m以上及所有入倉膠帶機采用雙排鋼管柱;盡量減少采用9~15 m格構柱的數量。
(4)細化安裝步驟,對施工進行分解。將67條膠帶機(含成品輸送膠帶機)按基礎埋件、立柱安裝、桁架安裝、設備安裝、膠帶安裝的次序,根據吊裝設備資源的投入量進行工作量均衡劃分,實現了對膠帶機鋼結構件安裝的精細安排,始終保持單天均衡7個工作面同步實施。
本砂石系統(tǒng)總裝機功率為11 044.5 kW,需安裝設備247臺套,設備采購量大,設備制造與海運時間長。設備生產及運輸各個環(huán)節(jié)所需時間見表1。鑒于上述各個環(huán)節(jié)對于設備到場時間的影響,進行以下工作安排:
表1 設備生產及運輸所需時間 d
(1)第一時間開展系統(tǒng)設計方案的評審工作。
(2)確定設備采購順序,優(yōu)先采購生產周期長的破碎設備,使主要設備的采購與系統(tǒng)開工同步,確保設備到場后可以立即進行安裝。
(3)提前為設備到場后的清關工作做準備,確保設備到港后能順利卸貨。
(4)提前選定好內陸運輸公司,確保設備在港口卸貨完畢即可裝車運往工地。
系統(tǒng)在進行設備安裝施工過程中,分3步進行精準控制:
(1) 安裝前,清查247臺套設備零部件的數量的一致性以及設備的完整性。
(2)安裝中,請設備廠家人員現場指導破碎機、篩分機和膠帶機的安裝,確保安裝質量。
(3)組織專家和廠家人員對現場安裝工人進行技術培訓,查找技術盲點,強化作業(yè)能力。在安裝過程中,采用開創(chuàng)的多邊施工方法,247臺套設備沒有出現調試運行后重大返工的情況。
(1)在進度管理上,動態(tài)掌握施工進度與總進度計劃的偏差比照,通過對月進度計劃、周進度計劃進行調整,達到比照落實糾偏項目的目的;對于重大偏差,制定專項項目分解計劃。
(2)在施工前期,針對施工工程量大、施工周期長的部位,優(yōu)先設計,為提前施工創(chuàng)造快速的施工條件。
(3)在施工中期,關鍵線路在設備安裝上,將總計劃中的部分項目節(jié)點向前移動,解決了系統(tǒng)調試前設備安裝時間短的問題,同時也減少了設備安裝調試量集中的問題,減輕了最后2個月的工程量大的壓力。
(4)安排專家參與施工及管理,參與技術方案制定,并與施工管理人員一道制定關鍵部位分解計劃,以及與施工設計人員一道制定調試程序。
在蘇阿皮蒂水利樞紐項目砂石生產系統(tǒng)建設過程中,通過精心組織,科學管理,對影響系統(tǒng)建設的各個環(huán)節(jié)嚴格把控,及時解決征地及移民搬遷、土建施工、鋼結構制作和安裝、設備運輸和安裝中的各種問題,在8個月的時間快速建設完成了特大型人工砂石系統(tǒng),可供類似規(guī)模的國外工程參考。