熊 雄
(四川大唐國際甘孜水電開發(fā)有限公司,四川康定626001)
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長河壩水電站工程建設(shè)管理綜述
熊 雄
(四川大唐國際甘孜水電開發(fā)有限公司,四川康定626001)
長河壩水電站地處川西高原,工程建設(shè)具有“六高一深”的特點(diǎn),大壩工程建設(shè)管理難度大,工程地質(zhì)條件復(fù)雜、地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā),外部建設(shè)環(huán)境復(fù)雜等建設(shè)難點(diǎn)問題。四川大唐國際甘孜水電開發(fā)有限公司堅持技術(shù)先行、創(chuàng)新管理、強(qiáng)化過程管控、積極開展設(shè)計優(yōu)化,實(shí)現(xiàn)了工程質(zhì)量、安全、進(jìn)度、投資可控在控,在建設(shè)過程中全面貫徹中國大唐集團(tuán)“價值思維、效益導(dǎo)向”核心理念,努力把長河壩打造成“工期短、造價低、質(zhì)量優(yōu)、效益好” 的精品工程。
管理;工程建設(shè);長河壩水電站
長河壩水電站位于四川省甘孜藏族自治州康定市境內(nèi),是大渡河干流水電規(guī)劃“三庫22級”的第10個梯級電站,是梯級近期開發(fā)的大型骨干工程之一。它以單一發(fā)電為主,無航運(yùn)、漂木、防洪、灌溉等綜合利用要求。電站采用水庫大壩、首部式地下引水發(fā)電系統(tǒng)開發(fā),為一等大(1)型工程。樞紐主要建筑物由礫石土心墻堆石壩、引水發(fā)電系統(tǒng)、1條短有壓深孔泄洪洞、2條開敞式進(jìn)口泄洪洞和1條放空洞等建筑物組成。大壩為礫石土心墻堆石壩,最大壩高240 m,為目前強(qiáng)震區(qū)、深厚覆蓋層上世界第一高壩。水庫正常蓄水位1 690 m,總庫容為10.75億m3,具有季調(diào)節(jié)能力,電站總裝機(jī)容量260萬kW。長河壩水電站計劃2016年汛后下閘蓄水,2017年全面投產(chǎn)發(fā)電,投產(chǎn)后年平均發(fā)電量為107.9億kW·h。
該電站工程自工程開工建設(shè)以來,克服了“5.12”汶川特大地震、康定“7.23”響水溝泥石流災(zāi)害、2012年大渡河大洪水、“4.20”蘆山特大地震、“11.22”康定地震等重大事件和自然災(zāi)害對工程建設(shè)的影響,在參建各方的共同努力下,目前長河壩工程建設(shè)已進(jìn)入沖刺階段。截止到2016年8月,大壩已填筑完成,引水發(fā)電系統(tǒng)土建基本完工,泄洪放空系統(tǒng)正在進(jìn)行洞室封堵施工,首臺機(jī)組安裝已進(jìn)入尾工,剩余2臺機(jī)組和公用系統(tǒng)安裝施工正在全力推進(jìn)。
長河壩水電站處于高山峽谷地區(qū),地質(zhì)條件復(fù)雜,工程具有“六高一深”的特點(diǎn)。即,高地震烈度、高壩、高泄洪、高地應(yīng)力、高進(jìn)水塔、高施工難度和深厚覆蓋層,工程建設(shè)管理、施工組織、工程造價管控難度大。同時,長河壩水電站地處藏區(qū),庫壩區(qū)涉及河段長約40 km,礫石土料場距壩址約22 km,接觸性粘土料場距壩址約70 km,周邊建設(shè)環(huán)境較為復(fù)雜。其建設(shè)管理難點(diǎn)分析如下:
(1)高壩建設(shè)無成熟經(jīng)驗(yàn)可供借簽。長河壩大壩壩基以上最大壩高240 m,壩基以下防滲墻最深67 m,是在高地震烈度區(qū)(基本烈度8度)建造世界最高的(300 m級)深厚覆蓋層上礫石土心墻堆石壩,壩體與基礎(chǔ)防滲體之間安全、可靠的連接問題,壩殼堆石體在不同應(yīng)力路徑下的應(yīng)力變形協(xié)調(diào)問題、濕化變形問題、蠕變問題、水庫蓄水速率過快問題、防滲心墻的抗水力劈裂問題、大壩防震抗震問題等,國內(nèi)外尚無現(xiàn)成成熟經(jīng)驗(yàn)可供借鑒。
(2)安全管理難度大。工程區(qū)河段兩岸溝谷發(fā)育,在工程建設(shè)前基本每年都會發(fā)生不同規(guī)模的泥石流;高邊坡危巖體遍布、高高程部位卸荷易產(chǎn)生滾石,施工期安全隱患問題極為突出。
(3)投資管控難度大。由于受水電限批風(fēng)暴、瀑布溝移民事件、“5.12”地震等事件影響,前期準(zhǔn)備工程建設(shè)時間長,征地移民范圍較廣、庫區(qū)涉及金礦企業(yè)多,合同爭議問題復(fù)雜。
(4)施工布置難度大。工程樞紐區(qū)地處深山峽谷,僅有的平地均為泥石流溝沖積形成,不能作為施工場地使用,所有施工場地和生活營地均在河灘地上墊高形成。
(5)外部建設(shè)環(huán)境復(fù)雜。樞紐工程區(qū)及S211復(fù)建公路沿線均為藏族同胞聚居區(qū),外部建設(shè)環(huán)境復(fù)雜,施工協(xié)調(diào)難度大。
精品工程,一般理解是具有優(yōu)良的內(nèi)在品質(zhì)和精致的外觀效果的工程,是質(zhì)量一流水平的工程。但在當(dāng)前市場經(jīng)濟(jì)條件和電力體制改革的背景下,精品工程應(yīng)從傳統(tǒng)意義注重以工藝質(zhì)量為主要目標(biāo)提升到以“工期短、造價低、質(zhì)量優(yōu)、效益好”為內(nèi)涵、符合市場競爭要求的層面。精品工程應(yīng)是具有市場競爭力的工程,更注重內(nèi)在質(zhì)量、移交水平、移交后的穩(wěn)定運(yùn)行;更注重技術(shù)指標(biāo)、工程造價、投產(chǎn)后的綜合經(jīng)濟(jì)效益。
項(xiàng)目建設(shè)的最終落腳點(diǎn)是為了創(chuàng)造效益,四川大唐國際甘孜水電開發(fā)有限公司(以下簡稱“甘孜水電”)在中國大唐集團(tuán)和大唐國際發(fā)電股份有限公司的領(lǐng)導(dǎo)下,全面貫徹中國大唐集團(tuán)“價值思維、效益導(dǎo)向”核心理念,發(fā)揮業(yè)主在工程建設(shè)中的核心作用,針對工程特點(diǎn)和難點(diǎn),強(qiáng)調(diào)科技引領(lǐng),精細(xì)化管理,在建設(shè)過程中推行“安全底線、質(zhì)量紅線、造價預(yù)警”機(jī)制,努力把長河壩打造成具“工期短、造價低、質(zhì)量優(yōu)、效益好” 的示范性精品工程。
3.1 技術(shù)先行,保障工程建設(shè)順利推進(jìn)
(1)針對性開展專題研究,解決工程關(guān)鍵技術(shù)問題。長河壩工程處于高山峽谷地區(qū),前期現(xiàn)場勘察條件較為局限,加之工程設(shè)計、建設(shè)適逢全國水電高速發(fā)展期,工程前期勘測設(shè)計周期(預(yù)可~可研約4年)相對本工程建設(shè)條件和規(guī)模偏短,相應(yīng)于工程建設(shè)基礎(chǔ)條件的揭示程度和認(rèn)識高度存在不足。在工程建設(shè)階段,結(jié)合工程特點(diǎn)和難點(diǎn),組織設(shè)計和相關(guān)科研單位開展了 “強(qiáng)震區(qū)深厚覆蓋層300m級土心墻堆石壩關(guān)鍵技術(shù)研究”、“不均勻礫石土料摻配利用研究”、“強(qiáng)震區(qū)窄河谷深厚覆蓋層高土石壩安全預(yù)警評價研究”、“強(qiáng)震區(qū)強(qiáng)卸荷松動巖體高進(jìn)水塔抗震研究”等多項(xiàng)針對性的專題研究,較好地解決了工程設(shè)計難題,確保了工程建設(shè)順利推進(jìn)。
(2)全方位建立安全預(yù)警體系,保障工程安全建設(shè)。長河壩工程河段兩岸溝谷發(fā)育,巖體物理地質(zhì)作用較為強(qiáng)烈,當(dāng)遇強(qiáng)降雨時,高邊坡卸荷產(chǎn)生滾石、局部崩塌以及溝谷產(chǎn)生山洪、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害較為頻繁,施工安全隱患極大。為了確保工程安全,針對工程特點(diǎn),甘孜水電在施工現(xiàn)場運(yùn)用多種技術(shù)手段建立了野壩溝泥石流預(yù)警系統(tǒng)、GPS監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)、湯壩料場邊坡應(yīng)急監(jiān)測自動化預(yù)警系統(tǒng)、水情自動測報系統(tǒng)、地震監(jiān)測和預(yù)測研究系統(tǒng)等監(jiān)測預(yù)警體系,相關(guān)監(jiān)測數(shù)據(jù)為工程安全生產(chǎn)提供了理論支持,將可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害危害降到最低限度。
(3)建立符合工程特點(diǎn)的大壩質(zhì)量實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng),確保大壩工程質(zhì)量。長河壩大壩填筑量超過3 400萬m3,施工過程中壩體上升速度快、填筑強(qiáng)度高,超過已經(jīng)建成的同類型大壩的上升速度,且大壩擋水前沉降期較短,大壩質(zhì)量直接關(guān)系工程建設(shè)成敗。 在工程建設(shè)之初,甘孜水電就深入調(diào)研,聯(lián)合天津大學(xué)在其他同類工程的基礎(chǔ)上,研究建立了符合長河壩大壩特點(diǎn)的大壩質(zhì)量實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng),包括堆石壩填筑碾壓過程實(shí)時監(jiān)控、料場料源及上壩運(yùn)輸實(shí)時監(jiān)控、大壩施工信息現(xiàn)場PDA采集、上壩料運(yùn)輸車自動加水與監(jiān)控、大壩安全監(jiān)測信息動態(tài)管理、大壩三維建模與設(shè)計信息可視化管理、工程施工過程三維可視化仿真分析、大壩綜合工程信息的集成與動態(tài)管理、大壩建設(shè)視頻監(jiān)控系統(tǒng)、碾壓軌跡監(jiān)控等模塊,實(shí)現(xiàn)了大壩填筑施工全過程實(shí)時監(jiān)控、實(shí)時質(zhì)量分析、質(zhì)量問題實(shí)時反饋的作用,確保了大壩填筑質(zhì)量。
3.2 夯實(shí)安全基礎(chǔ),打造安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)項(xiàng)目
(1)健全安全管理體系,切實(shí)落實(shí)安全措施:①甘孜水電高度重視安全生產(chǎn)管理工作,堅決執(zhí)行“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的安全方針,強(qiáng)化落實(shí)“一崗雙責(zé)”制,堅持安全事故責(zé)任追究制度,積極踐行“管生產(chǎn)必須管安全”的理念,剛?cè)岵?jì)抓安全監(jiān)管,穩(wěn)扎穩(wěn)打,循序推進(jìn),不斷夯實(shí)安全管控基礎(chǔ)。②通過引入磨子溝泥石流預(yù)警系統(tǒng)、GPS監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)和邊坡自動化預(yù)警系統(tǒng)等創(chuàng)新性安全預(yù)警管理手段,定期開展應(yīng)急演練,取得了良好的效果。 2015年國家能源局的大壩安全會議上,甘孜水電作為防災(zāi)應(yīng)急管理先進(jìn)典型單位進(jìn)行了大會交流。③強(qiáng)化大型起重設(shè)備保養(yǎng)和安全管理。甘孜水電聘請專家常駐現(xiàn)場開展專項(xiàng)監(jiān)督檢查工作,重點(diǎn)對布置于高山峽谷區(qū)的9套(臺)大型施工起重設(shè)備進(jìn)行安全咨詢管理,每月對起重設(shè)備進(jìn)行安全檢查并下發(fā)起重設(shè)備安全管理咨詢報告;根據(jù)起重設(shè)備安全管理咨詢報告,對存在的安全隱患要求施工單位進(jìn)行整改落實(shí),業(yè)主和監(jiān)理全程參與月度安檢以及重大檢修、維護(hù)和保養(yǎng)作業(yè),保障了設(shè)備高效運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)了安全“零事故”的目標(biāo)。
(2)開展方案優(yōu)化,促進(jìn)安全施工。長河壩水電站右岸布置有3條泄洪洞、1條放空洞、1條中期導(dǎo)流洞和2條初導(dǎo)洞,受山體地形地貌限制,布置較為集中。泄洪系統(tǒng)進(jìn)口邊坡原設(shè)計最大坡高約336 m。放空洞進(jìn)口邊坡單獨(dú)開挖,其最大坡高約225 m;1號泄洪洞進(jìn)口處于2號初期導(dǎo)流洞正上方,其開挖對初期導(dǎo)流洞乃至整個工程的安全構(gòu)成威脅。在實(shí)施過程中,通過調(diào)整泄洪洞的軸線及各建筑物進(jìn)口塔體位置、調(diào)整邊坡的開挖支護(hù)方式、合理安排進(jìn)口各建筑物施工時段等優(yōu)化措施,以達(dá)到減少邊坡開挖高度和工程量,降低對工程安全的影響。優(yōu)化調(diào)整后,各建筑物進(jìn)口邊坡采用強(qiáng)支護(hù)弱開挖的方式進(jìn)行開挖支護(hù),邊坡開挖高度大大降低。其中,泄洪洞進(jìn)口最大邊坡高度降低至105 m,放空洞進(jìn)口最大邊坡高度降至155 m;從而達(dá)到了節(jié)約工程投資、加快工程進(jìn)度,促進(jìn)現(xiàn)場安全施工的目的。
(3)緊繃安全生產(chǎn)弦,實(shí)行安全升級考核管理。由于各施工單位經(jīng)營方式的改變,工程分包和工序分包較為普遍,導(dǎo)致各承包商總體管理能力下降,安全生產(chǎn)問題較為突出。甘孜水電強(qiáng)化安全生產(chǎn)考核力度,推行“把違章當(dāng)成事故,把小事當(dāng)成大事來抓”的管理理念,全面實(shí)行安全生產(chǎn)升級考核,組建安全督導(dǎo)隊(duì),加強(qiáng)現(xiàn)場巡視力度,及時協(xié)調(diào)解決現(xiàn)場日常的安全文明施工、防火防爆、施工臨時用電、交通、機(jī)械安全管理等方面存在的問題,及時消除各類隱患。長河壩水電站工程自開工以來,榮獲了“省級安全文明建設(shè)示范企業(yè)”,連續(xù)五年榮獲“中國大唐集團(tuán)安全文明樣板工地”稱號,為四川省首家榮獲“國家能源局安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化二級工程項(xiàng)目”稱號的建設(shè)項(xiàng)目。
3.3 堅定質(zhì)量優(yōu)先理念,從嚴(yán)控制工程質(zhì)量
(1)精心策劃,明確質(zhì)量目標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)鑄精品工程目標(biāo),甘孜水電實(shí)行了項(xiàng)目業(yè)主負(fù)責(zé)制、招投標(biāo)制、建設(shè)監(jiān)理制及合同管理制相結(jié)合的質(zhì)量管理體制,制定了各項(xiàng)管理制度,開展了達(dá)標(biāo)創(chuàng)優(yōu)工作。其中,制定的《長河壩水電站工程質(zhì)量創(chuàng)優(yōu)策劃方案》,確立了工程建設(shè)的質(zhì)量目標(biāo)。即,單元工程一次驗(yàn)收通過率達(dá)到95%以上,土建工程優(yōu)良率達(dá)到90%以上,機(jī)電安裝工程單元工程質(zhì)量合格率100%,優(yōu)良率達(dá)95%以上,單位工程優(yōu)良率大于90%,達(dá)標(biāo)投產(chǎn)年度考核項(xiàng)目綜合得分率達(dá)到88%以上。
(2)引入外部力量,強(qiáng)化過程管控。根據(jù)工程特點(diǎn),甘孜水電確定了長河壩工程質(zhì)量重點(diǎn)管控部位和相應(yīng)的控制標(biāo)準(zhǔn),引進(jìn)了數(shù)字化大壩技術(shù)構(gòu)建了大壩施工全過程質(zhì)量控制平臺;同時,依托專業(yè)單位成立了安全監(jiān)測中心、物探中心、試驗(yàn)中心、測量中心、帷幕第三方檢測單位等第三方質(zhì)量管控機(jī)構(gòu),代表業(yè)主履行相應(yīng)的質(zhì)量管控職能。較為完整的質(zhì)量管控體系,保障了工程質(zhì)量可控在控。
(3)重視樣板引領(lǐng),強(qiáng)化問責(zé)機(jī)制。大力推行質(zhì)量亮點(diǎn)和質(zhì)量缺陷曝光制度,建立質(zhì)量督導(dǎo)隊(duì)和24 h現(xiàn)場值班管理辦法,堅守質(zhì)量“十條紅線”。在大壩心墻、帷幕灌漿、洞身施工、引水壓力管道、主廠房、GIS樓等質(zhì)量控制重點(diǎn)部位建立質(zhì)量示范區(qū),開展了示范-復(fù)制-推廣工作,帶動了工程質(zhì)量管理水平逐步提升。對質(zhì)量意識不高的施工單位進(jìn)行通報批評、罰款、約談、勒令退場等強(qiáng)有力的措施;對現(xiàn)場出現(xiàn)的質(zhì)量問題,要求必須分析事故原因,必須對當(dāng)班監(jiān)理和現(xiàn)場施工管理人員進(jìn)行處罰,必須按整改措施整改到位;同時通報全工區(qū),警示各參建單位,必要時通報參建單位母公司。
3.4 著力優(yōu)化設(shè)計,多途徑降低工程造價
(1)科學(xué)分析,深度主導(dǎo)工期優(yōu)化。由于長河壩設(shè)計、建設(shè)難度大,適逢全國水電高速發(fā)展期,工程前期工作相對本工程建設(shè)條件和規(guī)模研究時間偏短;因此,有必要結(jié)合長河壩水電站設(shè)計、建設(shè)動態(tài),跟進(jìn)對工程建設(shè)基礎(chǔ)條件的揭示和認(rèn)識深化,做實(shí)做細(xì)工程設(shè)計、建設(shè)管理工作。甘孜水電積極借助外部力量,依靠設(shè)計單位,按照理論可行、實(shí)際可操作的原則,積極主導(dǎo)工期優(yōu)化工作。通過對三大主標(biāo)主要項(xiàng)目和移民進(jìn)度進(jìn)行細(xì)化梳理,最終確定了大壩工程較合同提前9個月、機(jī)組全部投產(chǎn)發(fā)電較可研方案提前7個月的工程建設(shè)目標(biāo),目前工程進(jìn)度可控在控,工期優(yōu)化工作效果顯著。
(2)優(yōu)化設(shè)計,降低工程造價。長河壩水電站建設(shè)堅持價值思維和效益導(dǎo)向理念,高度重視工程優(yōu)化設(shè)計工作,工程施工階段持續(xù)開展了大量的設(shè)計優(yōu)化工作并初見成效:①招標(biāo)階段規(guī)劃的3個石料場,在實(shí)施階段優(yōu)化為2個石料場;同時,合理規(guī)劃開采區(qū)域和開采坡比,盡量避開不良地質(zhì)段以節(jié)約支護(hù)工程量,石料場支護(hù)工程量較招標(biāo)量節(jié)約約50 %。②招標(biāo)階段規(guī)劃的2個土料場,在實(shí)施階段根據(jù)料源質(zhì)量和儲存量,優(yōu)化為1個土料場; 招標(biāo)設(shè)計階段,泄洪放空系統(tǒng)進(jìn)口邊坡最大坡高約336 m;實(shí)施階段優(yōu)化為最大坡高約135 m,大大減少了工程量,降低了工程施工風(fēng)險;同時最大限度減少了對周邊環(huán)境的破壞。③招標(biāo)設(shè)計階段,尾水出口控制閘室為露天布置,出口邊坡開挖最大高度約200 m;工程實(shí)施階段,結(jié)合工程的實(shí)際情況和正在及已施工開挖邊坡的地質(zhì)條件,將尾水控制閘室移至地下布置,相應(yīng)尾水出口邊坡的最大高度變?yōu)榧s50 m;從而大大降低了尾水出口邊坡和圍堰的施工難度,減少了圍堰度汛的安全風(fēng)險。
(3)優(yōu)化施工組織,加快工程進(jìn)度。長河壩水電站高度重視施工組織優(yōu)化,以施工組織優(yōu)化為抓手促進(jìn)工程進(jìn)度、降低工程投資。在開挖施工階段,合理規(guī)劃工程料源,將洞挖料作為混凝土骨料和大壩反濾、過渡料加工毛料,將明挖料全部用于施工場地、永久營地、移民墊高工程回填,質(zhì)量、級配較好的明挖料用于大壩壩體填筑料,基本做到“料盡其用”;在大壩填筑施工過程中,動態(tài)合理調(diào)整料場開采和臨時道路布置,在雨季對心墻礫石土料采用提前堆存等措施,使大壩填筑強(qiáng)度連續(xù)10個月超過100萬m3,確保了大壩提前完工;積極開展導(dǎo)流洞封堵施工工藝優(yōu)化研究,利用枯水期提前完成了堵頭段灌漿施工和洞內(nèi)缺陷處理,堵頭施工通過增加臨時堵頭、優(yōu)化混凝土配合比、優(yōu)化入倉手段等措施,為工程提前蓄水奠定了基礎(chǔ)。
長河壩水電站建設(shè)過程中,認(rèn)真貫徹了集團(tuán)公司“價值思維、效益導(dǎo)向”這一核心理念,按照精品工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),建設(shè)過程積極推行精細(xì)化管理,工程建設(shè)安全、質(zhì)量、進(jìn)度、投資均實(shí)現(xiàn)了可控在控。2016年長河壩水電站將實(shí)現(xiàn)汛末下閘蓄水目標(biāo),甘孜水電將以“即投產(chǎn)、即穩(wěn)定、即盈利”為目標(biāo),扎實(shí)推進(jìn)后續(xù)工程建設(shè),努力把長河壩打造成“工期短、造價低、質(zhì)量優(yōu)、效益好” 的精品示范工程。
(責(zé)任編輯 陳 萍)
Review on Construction Management of Changheba Hydropower Station
XIONG Xiong
(Sichuan Datang International Ganzi Hydropower Development Co., Ltd., Kangding 626001, Sichuan, China)
Changheba Hydropower Station is located in western Sichuan plateau. The construction of Station has features of “Six Highs and One Deep" because difficult dam construction management, complicated engineering geological conditions, frequent geological disasters and complex external environment. Through implementing a series of measures of adhering to technology orientation, innovating management, strengthening process control and optimizing design, the Owner achieves the quality, safety, process and investment of station project in control or controllable. In the construction of Station, the core philosophy of “Value Thinking, Efficiency-oriented” of China Datang Corporation is fully implemented for constructing a high-quality Changheba Hydropower Station project with short duration, low cost, excellent quality and good benefit.
management; project construction; Changheba Hydropower Station
2016- 07- 21
熊雄(1964—),男,河南鄧州人,教授級高工,總經(jīng)理,碩士,主要從事水電建設(shè)管理工作.
F407.9;TV741(271)
B
0559- 9342(2016)10- 0001- 04