韓 雨,張如軍,田雨浩, 黨曉明
(中國水利電力對(duì)外有限公司,北京 100120)
蘇阿皮蒂水利樞紐位于幾內(nèi)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(jìn)場(chǎng)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(tái)立軸混流式水輪發(fā)電機(jī)組,總裝機(jī)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(xiàng)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(chǎn)系統(tǒng)生產(chǎn),生產(chǎn)規(guī)模按混凝土月澆筑19.62萬m3的高峰強(qiáng)度設(shè)計(jì)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模為:毛料設(shè)計(jì)處理能力為1 700 t/h,成品生產(chǎn)能力為1 360 t/h,其中人工砂生產(chǎn)能力約480 t/h。砂石骨料生產(chǎn)系統(tǒng)由粗碎車間、半成品料堆、中細(xì)碎車間、超細(xì)碎車間、粗砂整形車間、預(yù)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(chǎn)系統(tǒng)的骨料輸送膠帶機(jī)組成。
蘇阿皮蒂水利樞紐項(xiàng)目合同開工日期為2016年4月1日,總工期58個(gè)月。按照合同要求,至2017年2月28日,砂石生產(chǎn)系統(tǒng)、混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)、中心變電站必須完成聯(lián)動(dòng)試驗(yàn)并正式投運(yùn)。特大型人工砂石生產(chǎn)系統(tǒng)要在合同工期內(nèi)快速完成建設(shè)施工并投產(chǎn),面臨的實(shí)際問題有:
(1)建設(shè)場(chǎng)地的移民搬遷。本次搬遷共涉及93戶285位村民。搬遷前要對(duì)移民村人員數(shù)量、房屋結(jié)構(gòu)和面積、果樹青苗種類及數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì),并對(duì)房屋和戶主進(jìn)行照片采集。
(2)系統(tǒng)建設(shè)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(jié)構(gòu)制安總量2 557 t;安裝破碎機(jī)14臺(tái)、篩分機(jī)15臺(tái)、膠帶機(jī)67條總長6.41 km、給料機(jī)與弧門142臺(tái)、輔助設(shè)備9臺(tái);建造供配電室5間,總建設(shè)面積達(dá)12萬m2。
(3)系統(tǒng)建設(shè)實(shí)際工期較短。從系統(tǒng)設(shè)計(jì)及訂貨完成,土建施工開始到系統(tǒng)設(shè)備到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)安裝,并按合同工期具備投產(chǎn)條件,整個(gè)系統(tǒng)完成建設(shè)僅有約8個(gè)月的時(shí)間,遠(yuǎn)少于國內(nèi)同類規(guī)模的砂石生產(chǎn)系統(tǒng)建設(shè)時(shí)間。如構(gòu)皮灘水電站爛泥溝砂石加工系統(tǒng)規(guī)模1 450 t,建設(shè)時(shí)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(shè)時(shí)間11個(gè)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(shè)工期2年。
(4)項(xiàng)目所在地幾內(nèi)亞為世界上最落后的國家之一,所有設(shè)備均需進(jìn)口,海上運(yùn)輸時(shí)間較長,且當(dāng)?shù)毓窢顩r較差。
(5)項(xiàng)目所在地屬典型的熱帶氣候,旱季白天氣溫高達(dá)40 ℃。系統(tǒng)建設(shè)期要經(jīng)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(duì)施工也有較大的影響。
把握關(guān)鍵,重點(diǎn)優(yōu)先。針對(duì)施工工程量大的部位優(yōu)先分析,設(shè)計(jì)相應(yīng)部分的施工方案[1]。針對(duì)施工周期長,對(duì)工程總體進(jìn)度有較大影響的部位,為其設(shè)計(jì)實(shí)施適宜快速的施工條件。
(1)對(duì)容量為10.79萬m3的成品粗、細(xì)骨料倉以及3.9萬m3的半成品料倉優(yōu)先設(shè)計(jì)出圖,確保此部分提前施工。
(2)施工道路建設(shè)難以達(dá)到砂石系統(tǒng)正常進(jìn)場(chǎng)要求時(shí),采用推土機(jī)、挖掘機(jī)跟進(jìn),推、挖、填移動(dòng)進(jìn)入重要部位。
(3)雨季施工時(shí),制定防雨施工措施和準(zhǔn)備充裕的遮蓋物資,現(xiàn)場(chǎng)人員不撤離,小雨時(shí),搭棚澆筑;大雨時(shí),停止?jié)仓?,雨停即恢?fù)施工。
(4)所有車間基礎(chǔ)盡可能設(shè)計(jì)成板式或條形基礎(chǔ)[2]。車間基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)成板式或條形基礎(chǔ)既利于設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行,又減少混凝土工程量。同時(shí),也簡化了開挖、清面、立模工作,節(jié)約了時(shí)間,也控制了成本。
(5)所有地上結(jié)構(gòu)盡可能采用鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。將常規(guī)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要篩分樓優(yōu)化為鋼結(jié)構(gòu)形式,為快速建設(shè)施工創(chuàng)造條件。
本系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)工程量總量達(dá)到2 557 t。主要鋼結(jié)構(gòu)工程項(xiàng)目有:膠帶機(jī)桁架及雨棚、排架、破碎機(jī)支架(超細(xì)碎、粗砂整形)、成品砂料堆雨棚、篩分車間框架及平臺(tái)、附屬設(shè)施等。
(1)將6.41 km膠帶機(jī)全部設(shè)置為單邊人行道;成品砂倉雨棚選用拱形鋼結(jié)構(gòu);調(diào)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(jié)構(gòu),避免加工耗時(shí)較長的格構(gòu)柱。
(2)在國內(nèi)制造全部的膠帶機(jī)桁架、立柱半成品,運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)拼裝;對(duì)于金屬結(jié)構(gòu)件要求強(qiáng)度高的主篩分樓,現(xiàn)場(chǎng)自制,利于建設(shè)安裝完成之后的生產(chǎn)運(yùn)行。
(3)標(biāo)準(zhǔn)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(jī)采用雙排鋼管柱;盡量減少采用9~15 m格構(gòu)柱的數(shù)量。
(4)細(xì)化安裝步驟,對(duì)施工進(jìn)行分解。將67條膠帶機(jī)(含成品輸送膠帶機(jī))按基礎(chǔ)埋件、立柱安裝、桁架安裝、設(shè)備安裝、膠帶安裝的次序,根據(jù)吊裝設(shè)備資源的投入量進(jìn)行工作量均衡劃分,實(shí)現(xiàn)了對(duì)膠帶機(jī)鋼結(jié)構(gòu)件安裝的精細(xì)安排,始終保持單天均衡7個(gè)工作面同步實(shí)施。
本砂石系統(tǒng)總裝機(jī)功率為11 044.5 kW,需安裝設(shè)備247臺(tái)套,設(shè)備采購量大,設(shè)備制造與海運(yùn)時(shí)間長。設(shè)備生產(chǎn)及運(yùn)輸各個(gè)環(huán)節(jié)所需時(shí)間見表1。鑒于上述各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)于設(shè)備到場(chǎng)時(shí)間的影響,進(jìn)行以下工作安排:
表1 設(shè)備生產(chǎn)及運(yùn)輸所需時(shí)間 d
(1)第一時(shí)間開展系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的評(píng)審工作。
(2)確定設(shè)備采購順序,優(yōu)先采購生產(chǎn)周期長的破碎設(shè)備,使主要設(shè)備的采購與系統(tǒng)開工同步,確保設(shè)備到場(chǎng)后可以立即進(jìn)行安裝。
(3)提前為設(shè)備到場(chǎng)后的清關(guān)工作做準(zhǔn)備,確保設(shè)備到港后能順利卸貨。
(4)提前選定好內(nèi)陸運(yùn)輸公司,確保設(shè)備在港口卸貨完畢即可裝車運(yùn)往工地。
系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)備安裝施工過程中,分3步進(jìn)行精準(zhǔn)控制:
(1) 安裝前,清查247臺(tái)套設(shè)備零部件的數(shù)量的一致性以及設(shè)備的完整性。
(2)安裝中,請(qǐng)?jiān)O(shè)備廠家人員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)破碎機(jī)、篩分機(jī)和膠帶機(jī)的安裝,確保安裝質(zhì)量。
(3)組織專家和廠家人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)安裝工人進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn),查找技術(shù)盲點(diǎn),強(qiáng)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(tái)套設(shè)備沒有出現(xiàn)調(diào)試運(yùn)行后重大返工的情況。
(1)在進(jìn)度管理上,動(dòng)態(tài)掌握施工進(jìn)度與總進(jìn)度計(jì)劃的偏差比照,通過對(duì)月進(jìn)度計(jì)劃、周進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整,達(dá)到比照落實(shí)糾偏項(xiàng)目的目的;對(duì)于重大偏差,制定專項(xiàng)項(xiàng)目分解計(jì)劃。
(2)在施工前期,針對(duì)施工工程量大、施工周期長的部位,優(yōu)先設(shè)計(jì),為提前施工創(chuàng)造快速的施工條件。
(3)在施工中期,關(guān)鍵線路在設(shè)備安裝上,將總計(jì)劃中的部分項(xiàng)目節(jié)點(diǎn)向前移動(dòng),解決了系統(tǒng)調(diào)試前設(shè)備安裝時(shí)間短的問題,同時(shí)也減少了設(shè)備安裝調(diào)試量集中的問題,減輕了最后2個(gè)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(shù)方案制定,并與施工管理人員一道制定關(guān)鍵部位分解計(jì)劃,以及與施工設(shè)計(jì)人員一道制定調(diào)試程序。
在蘇阿皮蒂水利樞紐項(xiàng)目砂石生產(chǎn)系統(tǒng)建設(shè)過程中,通過精心組織,科學(xué)管理,對(duì)影響系統(tǒng)建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)嚴(yán)格把控,及時(shí)解決征地及移民搬遷、土建施工、鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝、設(shè)備運(yùn)輸和安裝中的各種問題,在8個(gè)月的時(shí)間快速建設(shè)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。