宋祺弢，劉 偉（中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川成都610000）

水電站工程施工組織設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)

宋祺弢，劉 偉（中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川成都610000）

與其他的工程施工組織設(shè)計(jì)相比較而言，水利水電工程中的施工組織設(shè)計(jì)相對(duì)比較復(fù)雜，其在工程建設(shè)管理以及招標(biāo)過(guò)程當(dāng)中具有重要的作用，同時(shí)也是工程設(shè)計(jì)的重要組成部分。本文首先對(duì)水電站施工組織設(shè)計(jì)的基本理論進(jìn)行了論述，然后以某水電站大壩上游圍堰控制性灌漿工程為例，對(duì)其進(jìn)行了相關(guān)的評(píng)價(jià)分析，并結(jié)合實(shí)踐工作，提出了一些合理化的建議。

水電站；組織設(shè)計(jì)；基本理論

引言

對(duì)于水利水電工程設(shè)計(jì)文件來(lái)講，施工組織設(shè)計(jì)是其中的重要組成部分，是編制工程總概算、投資估算和招投標(biāo)文件的主要根據(jù)，是研究水利水電工程選擇施工方案、施工條件、組織以及指導(dǎo)工的技術(shù)經(jīng)濟(jì)文件，同時(shí)也是施工管理和工程建設(shè)的指導(dǎo)性文件。不管是在工程的前期，還是初步或者是技術(shù)設(shè)計(jì)階段都要對(duì)施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行必要的編制。只有做好施工組織設(shè)計(jì)，才能夠進(jìn)行對(duì)整體優(yōu)化設(shè)計(jì)方案進(jìn)行正確的選擇，從而進(jìn)行科學(xué)合理的施工，這些對(duì)于降低工程造價(jià)、縮短建設(shè)周期、保證工程質(zhì)量都具有極其重要的意義。

1 水電站施工組織設(shè)計(jì)的基本理論綜述

1.1 施工導(dǎo)流

通常情況下，水利水電工程的施工都是位于川流不息的河道上，為了能夠?qū)⑹┕づc河水的矛盾進(jìn)行有效的解決，就需要將全部或部分河水導(dǎo)走，同時(shí)在施工期內(nèi)還應(yīng)該盡量的使得河流的綜合利用條件不被破壞，這樣就有了施工導(dǎo)流專門設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題。在施工組織設(shè)計(jì)中，導(dǎo)流問(wèn)題是一個(gè)特殊問(wèn)題，在設(shè)計(jì)方面來(lái)講，它既有與施工總布置、總進(jìn)度密切相關(guān)的導(dǎo)流程序問(wèn)題，也有建筑物設(shè)計(jì)內(nèi)容，比如說(shuō)圍堰、引水隧洞、混凝土大壩等。施工導(dǎo)流是個(gè)帶時(shí)段性以及全局性的問(wèn)題，它既與施工總進(jìn)度、總布置、工程投資以及截流施工時(shí)段密切相關(guān)，又受擋水建筑物壩型、壩址的選擇以及水工建筑物和其布置所帶來(lái)的影響。無(wú)論是哪一種水電站工程施工都應(yīng)該同自然條件之間相協(xié)調(diào)，其中最重要的就是同水情規(guī)律之間相協(xié)調(diào)。通常情況下，與對(duì)水情規(guī)律進(jìn)行改變所產(chǎn)生的費(fèi)用相比較而言，適應(yīng)水情規(guī)律的付出要相對(duì)較小，只有在極其特殊的情況下，水情規(guī)律難于改變或者是不能改變，這時(shí)主體工程施工的控制環(huán)節(jié)便是施工導(dǎo)流。導(dǎo)流工程中的蓄水、封堵、截流、渡汛、攔洪及排水等也就成為控制的主要要素。顯然當(dāng)主體工程施工程序能夠較好的適應(yīng)河流規(guī)律時(shí)，工程進(jìn)展順利，資財(cái)也就節(jié)約；相反則會(huì)將施工計(jì)劃安排打亂，輕則多花資財(cái)，延誤工期，重則造成事故，被迫停工。

1.2 施工工藝

施工工藝由施工方法、施工順序及施工技術(shù)等在特定的施工裝備情況下構(gòu)成，它是施工組織設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。施工工藝關(guān)系到建筑物結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理性與可行性，主要的內(nèi)容包含以下幾個(gè)方面：

（1）施工導(dǎo)流與主體工程建筑物施工順序配合的實(shí)施狀況的技術(shù)特性；

（2）主體工程建筑物實(shí)施方法以及順序的施工技術(shù)特性；

（3）特定技術(shù)裝備之下，在施工期限范圍之內(nèi)達(dá)到施工強(qiáng)度的合理指標(biāo)；

（4）必要的材料消耗及技術(shù)物質(zhì)供應(yīng)；

（5）適應(yīng)高程的場(chǎng)地空間以及施工程序的施工平面合理布置；

（6）工程建設(shè)施工進(jìn)度、質(zhì)量、效益及安全等科學(xué)管理的施工要求與工藝。

1.3 施工進(jìn)度

施工進(jìn)度計(jì)劃貫穿于施工的整個(gè)過(guò)程當(dāng)中，所有施工程序、施工技術(shù)及速度等相互關(guān)系，通過(guò)綜合平衡協(xié)調(diào)后顯示出總體規(guī)劃的強(qiáng)度與時(shí)間指標(biāo)。當(dāng)前進(jìn)度計(jì)劃表示方式主要有網(wǎng)絡(luò)圖、斜線圖及橫線圖。在這一環(huán)節(jié)當(dāng)中主要解決如下方面的問(wèn)題：

（1）施工機(jī)械化水平。應(yīng)該對(duì)適應(yīng)建筑物特性和所處自然條件的施工機(jī)械裝備進(jìn)行解決，因?yàn)樨M會(huì)對(duì)施工強(qiáng)度產(chǎn)生影響，從而影響到工程的進(jìn)展以及施工速度；

（2）合理劃分施工程序。在水利工程建設(shè)過(guò)程當(dāng)中，對(duì)于施工程序影響較大的時(shí)段，要對(duì)其進(jìn)行科學(xué)合理的劃分，如蓄水期、攔洪、渡汛、封堵及截流等要進(jìn)行分析，合理劃分；

（3）經(jīng)濟(jì)投資效應(yīng)。水利工程由于工程量巨大、項(xiàng)目多、施工期長(zhǎng)、工種復(fù)雜、投資巨大、又遠(yuǎn)離城鎮(zhèn)等，這些都會(huì)加大進(jìn)度計(jì)劃安排的難度，尤其是在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)狀況下，變化因素相對(duì)比較多，資財(cái)投入時(shí)間價(jià)值與進(jìn)度計(jì)劃關(guān)系更為密切，這就需要進(jìn)度計(jì)劃對(duì)于資財(cái)能充分利用，使得經(jīng)濟(jì)效應(yīng)最佳；

（4）關(guān)鍵施工期的控制。從工作實(shí)踐當(dāng)中可以得知，通常當(dāng)河道截流起始時(shí)以及在它之后的枯水季內(nèi)的工程施工期，往往對(duì)工程進(jìn)度計(jì)劃都會(huì)具有一定的控制效用。為此在進(jìn)度計(jì)劃安排時(shí)，對(duì)必須進(jìn)行充分論證，這樣才能夠達(dá)到對(duì)渡汛安全合理的目的，從而來(lái)劃分關(guān)鍵施工期的控制。

1.4 施工布置

在對(duì)水電站施工布置時(shí)，應(yīng)該圍繞著主體工程施工這一主題進(jìn)行開(kāi)展，其著重點(diǎn)是對(duì)工程所在地區(qū)的生活建筑、工廠設(shè)施、施工交通、料場(chǎng)規(guī)劃等在高程上和平面上進(jìn)行合理的空間布置規(guī)劃，主要目的就是為主體工程運(yùn)行及施工服務(wù)。布置時(shí)對(duì)于服務(wù)對(duì)象必須緊密圍繞，同時(shí)也要對(duì)以后擴(kuò)展成為庫(kù)區(qū)旅游開(kāi)發(fā)的需要進(jìn)行考慮。在具體施工布置時(shí)，結(jié)合工程所在地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、自然等主要因素，根據(jù)結(jié)構(gòu)型式和樞紐布置特征，對(duì)施工占地認(rèn)真規(guī)劃。要遵循因地及因時(shí)制宜、安全可靠、統(tǒng)籌規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)合理、利用技術(shù)可行、方便生產(chǎn)管理的總原則，對(duì)于布置的合理程度進(jìn)行檢驗(yàn)。水利工程施工布置主要包括有安裝場(chǎng)地、工廠設(shè)施、生活生產(chǎn)用水、交通運(yùn)輸、生活建筑、料場(chǎng)開(kāi)采儲(chǔ)運(yùn)規(guī)劃、通訊等管路線路等的高程和平面的合理布置。其中交通不便、運(yùn)輸工程量大、距離遠(yuǎn)、建設(shè)周期長(zhǎng)的水利工程建設(shè)，運(yùn)輸任務(wù)艱難，道路修建費(fèi)用巨大，這時(shí)就要引起足夠的重視，不然會(huì)延誤工期和加大投資。

2 某水電站大壩上游圍堰控制性灌漿的施工組織設(shè)計(jì)分析

2.1 某水電站工程概述

本文所應(yīng)用的水電站案例以發(fā)電為主，同時(shí)它還具有漁業(yè)養(yǎng)殖等效益。甚至控制流域面積約為1萬(wàn)km2，水量利用率達(dá)到70%左右，該水電站位于亞熱帶濕潤(rùn)季節(jié)氣候當(dāng)中，冬季的時(shí)候容易出現(xiàn)東北風(fēng)。水電站大壩圍堰處水流湍急，上游圍堰設(shè)在大壩上游75m和導(dǎo)流洞下游20m的地方。河床深部為中密密實(shí)度的砂卵礫石層，堆積層覆蓋部分結(jié)構(gòu)較為松散，另外，該地段具有透水性強(qiáng)且分選性差的特點(diǎn)，給施工帶來(lái)一定困難。中下層則是粒徑較大的徑孤石，且沉積久遠(yuǎn)。水電站大壩上下游圍堰鍵的水位落差較大。為此，為了減少落差，可以采用施工過(guò)程中開(kāi)挖下的石渣來(lái)抬高大壩水位，增加工程安全度。

2.2 某水電站工程施工組織設(shè)計(jì)方案

2.2.1 施工總進(jìn)度計(jì)劃安排

該水電站工程有計(jì)劃大體分為兩個(gè)時(shí)期，在一期當(dāng)進(jìn)行施工的主要有土瑣、右側(cè)6.5孔溢流瑣、右岸重力瑣及發(fā)電廠房等：二期主要有壩基擺噴灌裝、升船機(jī)、孔溢流瑣等項(xiàng)目。

施工中采用2臺(tái)沖擊鉆機(jī)，4套灌漿設(shè)備進(jìn)行上游圍堰控制性灌漿作業(yè)。下游排的鉆孔灌漿作業(yè)在前，上游排作業(yè)在后。上游排施工的同時(shí)可以全面開(kāi)展原有的鉆灌機(jī)械、線路施工，進(jìn)而解決進(jìn)度滯后問(wèn)題。整個(gè)控制性水泥灌漿防滲施工的實(shí)際帷幕工期為35d，沒(méi)有占用總施工計(jì)劃。表明最終的施工效果較為理想。

2.2.2 施工工藝

該水電站的水泥灌漿防滲工程的工藝流程為：

首先進(jìn)行是帷幕軸線放孔位的確定，之后進(jìn)行固定鉆機(jī)，然后進(jìn)行鉆孔和鑲一定深度的孔口管。特殊地段鉆灌之后才是終孔灌漿。

整個(gè)施工過(guò)程中，根據(jù)圍堰防滲墻的特點(diǎn)，對(duì)灌漿系統(tǒng)布置、鉆孔方式和防滲墻施工的處理及時(shí)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整和改進(jìn)，所以最后整個(gè)施工的結(jié)果較為理想。

2.2.3 施工總平面布置及場(chǎng)地規(guī)劃

基本設(shè)備設(shè)置：設(shè)立固定集中制漿平臺(tái)并在平臺(tái)處設(shè)置砂漿攪拌機(jī)（1臺(tái)）、漿液拌制機(jī)和輸送泵（各2臺(tái)）。灌漿孔附近要設(shè)置200L型攪拌桶、砂漿輸送泵和拔管機(jī)（各1臺(tái)）。沿防滲軸線鋪設(shè)灌漿線路，要盡量縮短灌漿孔和制漿系統(tǒng)之間的距離，為了合理控制砂量，攪拌桶內(nèi)先灌注水玻璃，再灌砂，這樣可以大大提升施工效益。

⑤加強(qiáng)各種科技計(jì)劃的銜接，實(shí)現(xiàn)技術(shù)集成。把技術(shù)引進(jìn)與科學(xué)研究、自主創(chuàng)新、轉(zhuǎn)化推廣、技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化作為整體統(tǒng)一考慮，使“948”計(jì)劃與國(guó)家其他科技計(jì)劃（如863計(jì)劃、國(guó)家農(nóng)業(yè)科技成果推廣計(jì)劃等）、水利部科技計(jì)劃相互銜接，通過(guò)技術(shù)集成和有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目最終目標(biāo)。

其他設(shè)施布置：

（1）風(fēng)水電設(shè)施布置

施工供風(fēng)對(duì)象主要為主體工程錯(cuò)桿鉆孔、基礎(chǔ)開(kāi)挖等項(xiàng)目的用風(fēng)。按照現(xiàn)場(chǎng)踏勘資料，使用四臺(tái)移動(dòng)式和一臺(tái)固定式供風(fēng)站。

（2）生活、辦公用地規(guī)劃

本工程分二期進(jìn)行施工，在右岸布置辦公設(shè)施、施工營(yíng)地，為了對(duì)二期施工使用要求滿足，設(shè)置一個(gè)生活營(yíng)地、臨時(shí)現(xiàn)場(chǎng)辦公在左岸。

（3）生產(chǎn)輔助企業(yè)場(chǎng)地規(guī)劃

生產(chǎn)輔助企業(yè)場(chǎng)地就近布置，對(duì)現(xiàn)有場(chǎng)地充分利用，同時(shí)進(jìn)行會(huì)議室、值班室、移動(dòng)廁所及員工宿舍等臨時(shí)設(shè)施。

本工程在河流兩側(cè)分別進(jìn)行棄渣場(chǎng)的設(shè)置。

（5）場(chǎng)內(nèi)施工道路

在對(duì)現(xiàn)有工地現(xiàn)場(chǎng)道路充分利用的基礎(chǔ)上，新修9條場(chǎng)內(nèi)道路對(duì)于施工的要求進(jìn)行滿足。

2.3 某水電站工程施工組織設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)

上游圍堰防滲處理的成功與否可以從大壩開(kāi)挖的基坑中看出，圍堰帷幕防滲效果可以從開(kāi)挖過(guò)程中通道有無(wú)明顯滲漏以及基坑中抽排水工作量有無(wú)減少中得以證明，因此，徒步施工管理可以在基坑中實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，這一方案能夠?qū)τ谑┕ば枨笮邢嚓P(guān)的滿足，同時(shí)也利于施工活動(dòng)的有效組織，這一方案是可行的。通過(guò)最終的評(píng)價(jià)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，該水電站工程施工組織設(shè)計(jì)方案在實(shí)際的工作當(dāng)中，具有一定的借鑒意義，但是在施工設(shè)備的選擇以及施工強(qiáng)度的分析方面有待于進(jìn)一步加強(qiáng)。

3 水電站工程施工組織設(shè)計(jì)合理化建議

（1）施工組織設(shè)計(jì)主要包含有施工導(dǎo)流、施工工藝、施工進(jìn)度及施工布置四個(gè)方面，它們?cè)谠O(shè)計(jì)中處于同等重要地位，是不可分割的組合體，它們之間存在相互依存、相互制約及相互關(guān)聯(lián)的密切關(guān)系，是總體方案優(yōu)化的基本單元；

（2）在設(shè)計(jì)各個(gè)專業(yè)中，施工組織設(shè)計(jì)是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，急需提高標(biāo)準(zhǔn)化程度、研究理論、減少工程實(shí)踐差距、改善設(shè)計(jì)手段落后現(xiàn)狀，從而使得施工組織設(shè)計(jì)水平提高；

（3）當(dāng)前，不能夠充分的應(yīng)用施工技術(shù)資源，不能夠借鑒已有的成功經(jīng)驗(yàn)，所編制的內(nèi)容新技術(shù)缺乏，不能夠使得資源消耗降低、勞動(dòng)效率提高。設(shè)計(jì)時(shí)只是照搬照抄技術(shù)規(guī)范或工程招投標(biāo)，未有針對(duì)性的對(duì)具體工程進(jìn)行設(shè)計(jì)和規(guī)劃，通常都會(huì)造成施工實(shí)施與組織設(shè)計(jì)分離，不能夠起到真正的指導(dǎo)作用；

（4）對(duì)于施工組織設(shè)計(jì)科研的總結(jié)以及投入要給予重視，這對(duì)于施工組織設(shè)計(jì)自身發(fā)展以及提高設(shè)計(jì)質(zhì)量都具有重要的作用；

（5）建議水工施工不宜分家，同時(shí)還應(yīng)該進(jìn)行專門科研組織機(jī)構(gòu)的建立，研究施工組織設(shè)計(jì)理論，使得施工組織設(shè)計(jì)水平盡快提高，與工程建設(shè)發(fā)展的需要相匹配；

（6）對(duì)組織科研設(shè)計(jì)的施工投入以及總結(jié)加以重視，加大對(duì)工程中實(shí)際應(yīng)用的發(fā)展。既可以提高施工組織設(shè)計(jì)的質(zhì)量，同時(shí)也可加快其設(shè)計(jì)自身的發(fā)展。鑒于施工組織設(shè)計(jì)理論體系比較繁雜，本文只闡述了部分對(duì)主要問(wèn)題的分析。對(duì)其他方面，例如招投標(biāo)的關(guān)系或者設(shè)計(jì)體制改革以及施工技術(shù)管理進(jìn)步發(fā)展等關(guān)系存在的問(wèn)題還需要進(jìn)一步分析探討。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水電站施工組織設(shè)計(jì)應(yīng)該與工程的實(shí)際情況進(jìn)行有效的結(jié)合，才能使所制定的施工組織設(shè)計(jì)方案最優(yōu)?？偟膩?lái)說(shuō)，在項(xiàng)目建設(shè)中，設(shè)計(jì)充分考慮各項(xiàng)目之間施工程序前后兼顧、銜接合理，減少互相干擾，均衡施工。在確保工程施工質(zhì)量和進(jìn)度的前提下，圍繞施工關(guān)鍵線路和重點(diǎn)段統(tǒng)籌兼顧，確保各節(jié)點(diǎn)工期的同時(shí)，施工項(xiàng)目間協(xié)調(diào)有序的整體進(jìn)行。

[1]劉 妍.水電站工程施工組織設(shè)計(jì)方案評(píng)價(jià)研究[D].中南大學(xué)，2013.

[2]吳政江.鎮(zhèn)寧板巖水電站工程施工組織設(shè)計(jì)方案研究[J].地下水，2015，03：150～151.

[3]廖仕信.蟠龍水電站工程可研階段施工組織設(shè)計(jì)研究[J].水利科技與經(jīng)濟(jì)，2014，01：98～100.

TV512

A

2095-2066（2016）34-0097-02

2016-11-18

宋祺弢（1985-），男，本科，主要從事水電站設(shè)計(jì)工作。

劉 偉（1987-），女，研究生，主要從事水電站設(shè)計(jì)工作。