何江濤
(新疆電力設計院,新疆 烏魯木齊 830000)
水電站是由多種發(fā)電設備構成的生產系統(tǒng),可根據(jù)地方水資源調度情況執(zhí)行發(fā)電生產,滿足區(qū)域用電資源的供輸要求。隨著社會工業(yè)時代的到來,企業(yè)經(jīng)營或生產對電能資源需求量持續(xù)增加,水力發(fā)電所起到的能源作用更加顯著。為了擺脫傳統(tǒng)水力發(fā)電存在的問題,建造實用型廠房建筑是行業(yè)改革的必然要求。因此,施工單位要聯(lián)合水電站共同編制施工方案,為廠房建筑施工提供切實可行的指導方案。
水電站廠房是將水能轉為電能的綜合工程設施,包括廠房建筑、水輪機、發(fā)電機、變壓器、開關站等,也是運行人員進行生產和活動的場所。為了更好發(fā)揮廠房建筑作用,水電站要編制一套科學的廠房施工組織方案,對廠房建筑結構實施專業(yè)規(guī)劃及管理,保障建筑物在發(fā)電作業(yè)中起到相應的作用。水電站廠房施工組織應明確工作任務,更好地參與廠房施工安排。水電站廠房的主要任務:一是集中布置,將水電站的主要機電設備集中布置在一起,使其具有良好的運行、管理、安裝、檢修等條件;二是維持運行,布置各種輔助設備,保證機組安全經(jīng)濟運行,保證發(fā)電質量;三是提供環(huán)境,布置必要的值班場所,為運行人員提供良好的工作環(huán)境。
水電站廠房是水電站中安裝水輪機、水輪發(fā)電機和各種輔助設備的建筑物。一般由水電站主廠房和水電站副廠房兩部分組成,它是水工建筑物、機械和電氣設備的綜合體,又是運行人員進行生產活動的場所。從現(xiàn)代水力發(fā)電行業(yè)情況看,廠房建筑對水電站工程建設具有多方面的作用,主要表現(xiàn)在:
電力生產是一項復雜的作業(yè)流程,水力發(fā)電則是經(jīng)過多種能量轉換,最終產出電能的操作流程。廠房是水電站不可缺少的配套設施,其能夠為發(fā)電機組運行提供廣闊的生產空間,為值班人員調度搭建工作平臺,滿足水力發(fā)電生產的設施需要。廠房項目施工管理機制,如圖1所示。
圖1 廠房項目綜合管理
發(fā)電生產具有危險性,尤其在用電高峰期,水電站調控失誤有可能引起安全事故。廠房建筑不僅具有穩(wěn)定的結構組合方式,在空間平臺構建上具有安全作用,保障各類電氣設備的可持續(xù)運行。例如,廠房建筑對發(fā)電機組及控制設備給予空間保護,避免發(fā)電裝置受到雨水、冰凍等天氣的影響。
當前,我國電力行業(yè)正朝著規(guī)范化方向發(fā)展,與水電站相配套設施均走向正規(guī)化管理,廠房建筑為站內設施改造提供了幫助。興建廠房可擴大水電站的生產規(guī)模,帶動電能生產指標的穩(wěn)步增長,擴大電力企業(yè)發(fā)電創(chuàng)造的經(jīng)濟收益。水電站建立廠房建筑集群,實現(xiàn)了發(fā)電系統(tǒng)的擴大化轉型,必將帶動收益水平增長。
鑒于廠房在水電站建設階段發(fā)揮的作用,施工單位應做好廠房建筑與規(guī)劃工作,根據(jù)水電站規(guī)模大小、生產要求、設備條件等情況,設定一套相對完整的施工建造方案。由施工單位安排專業(yè)人員對廠房建設進行組織,協(xié)調人力、物力、財力等多方面條件。一般情況下,水電站廠房施工組織設計對策中,要綜合考慮多項因素進行整編。廠房施工組織流程如圖2所示。
廠房工程建設關系著水電站的可持續(xù)發(fā)展,其在正式動工前需做好預測分析工作,掌握水電站周邊水域環(huán)境的實際情況。根據(jù)水電站建造工程的發(fā)現(xiàn)要求,編制有效的建造方案。這一階段主要是對廠房進行理論性的預測研究,初步確定水電站的規(guī)模大小,整體結構布局情況,采用某一種針對性的廠房型式。根據(jù)水電站廠房施工預測結果,可以更加科學地擬定建造方案,為后續(xù)施工提供科學的指導意見。
按照工程建設的總體要求,對水電站廠房內外部構造進行劃分,以廠房結構參數(shù)為準選擇相應的尺寸標注,這與后期生產調度空間有著明確的關聯(lián)性。總體布局方案要經(jīng)過綜合考察,對現(xiàn)場施工作業(yè)提供專業(yè)性的指導。施工單位組織人員對廠房布局情況進行策劃,掌握水電站內建筑設施的分布情況,以水輪機、水輪發(fā)電機等設備安裝要求為準,科學地編排建筑結構,從而實現(xiàn)空間資源的最大化。
圖2 廠房施工組織流程
廠房規(guī)劃是根據(jù)實際生產要求進行的編排,為水電站提供更加可靠的建筑設施,主要規(guī)劃內容包括:機組機型、電氣主接線圖、機電設備等,詳細布局這類工程參數(shù)。為更好地指導廠房施工作業(yè),組織人員需繪出廠區(qū)及廠房布置圖,進行廠房穩(wěn)定計算及必要的結構分析,提出廠房工程地質處理措施。針對廠房所處區(qū)域存在的特殊地質情況,應實現(xiàn)編制地基加固方案,設計廠房加固施工處理決策,增強建筑物的綜合性能。
單層鋼結構或多層鋼結構廠房改變了早期廠房建筑的功能缺陷,利用鋼結構材料作為建筑物支撐體,增強了廠房建筑物的抗震性能,并且擴大了廠房原有的跨度空間,為工業(yè)企業(yè)生產創(chuàng)造了更多的作業(yè)空間。設計是鋼結構廠房規(guī)劃的重要步驟,施工組織人員應綜合考慮發(fā)電生產的實際需求,結合鋼結構廠房建筑思想?yún)⑴c作業(yè),全面提高鋼結構廠房的使用性能。
對施工組織研究所得成果進行必要的修改和補充,落實選定方案工程建設的技術、施工措施,提出較詳細的工程圖紙和分項工程的工程量。施工組織設計要從理論研究轉為實踐工作,以明確的工程圖紙方案呈現(xiàn)出來,為水電站建設給予準確地指導。例如,施工人員詳細編制操作方案,提出施工、制造與安裝的工藝技術要求以及永久設備購置清單,編制水電站廠房建筑招標文件,明確各項施工任務。
廠房是工業(yè)現(xiàn)代化生產的主要工作場所,廠房建筑性能對企業(yè)生產有著多方面的影響,注重廠房結構優(yōu)化設計是建筑改造的有效方式。隨著建筑科技水平不斷提升,鋼結構廠房在工業(yè)經(jīng)濟中發(fā)揮了主導作用,單層鋼結構廠房是普遍采用的建筑模式。設計是工業(yè)廠房規(guī)劃的第一步,對后期施工建造具有指導作用。隨著我國鋼材制造工藝水平達到的新階段,鋼結構材料在建筑工程設計中成為了主要考慮對象,憑借其獨特的結構性能滿足了大部分建筑物施工要求??紤]到鋼結構建筑設計難度較大,且對建筑物圖紙方案要求十分嚴格,必須要注重鋼結構建筑設計質量的綜合管理。鋼結構工程是現(xiàn)代建筑積極推廣的構造模式,利用新型鋼材作為建筑物的框架體系,保障了建筑設施功能的持久性。
水力發(fā)電是我國電能生產主要方式,興建水電站能夠擴大水力發(fā)電作業(yè)范圍,提升水資源在電力行業(yè)中的利用價值。廠房建筑是水電站內不可缺少的作業(yè)設施,為發(fā)電機組運行提供了廣闊的空間平臺,滿足了電力人員值班操作的場所需求。由于廠房建筑結構的特殊性,施工單位必須做好廠房施工組織設計與方案編制工作,全面保障廠房建筑施工的高水平進行。
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