潘少華 楊學(xué)紅 羅立哲

摘要：巴基斯坦卡洛特水電站為“一帶一路”首個(gè)大型水電投資建設(shè)項(xiàng)目。施工總布置規(guī)劃作為環(huán)評(píng)、社評(píng)的一個(gè)重要方面，規(guī)劃合理性事關(guān)工程建設(shè)全局?？偨Y(jié)了卡洛特水電站施工總布置規(guī)劃的關(guān)鍵影響因素，介紹了工程施工場(chǎng)地條件、重點(diǎn)施工工廠規(guī)劃、棄渣場(chǎng)規(guī)劃和營(yíng)地及供水供電規(guī)劃等。目前，卡洛特水電站施工正緊張有序向前推進(jìn)，前期征地拆遷過(guò)程也較為順利。從現(xiàn)場(chǎng)施工情況來(lái)看，施工總布置規(guī)劃總體上是合理的，為工程的有序建設(shè)創(chuàng)造了良好條件。

關(guān)鍵詞：施工總布置;施工工廠;棄渣場(chǎng);卡洛特水電站;巴基斯坦

中圖法分類(lèi)號(hào)：TV511 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2020.03.001

文章編號(hào)：1006 - 0081（2020）03 - 0001 - 05

1 工程背景

卡洛特水電站位于巴基斯坦旁遮普省境內(nèi)吉拉姆河卡洛特橋上游1 km，下距曼格拉大壩74 km，西距伊斯蘭堡直線距離約55 km。從伊斯蘭堡-拉瓦特-本多里和從伊斯蘭堡-卡胡塔-科特里均可到達(dá)壩址。

壩址以上流域面積26 700 km2，多年平均流量819 m3/s，多年平均年徑流量258.3億m3。工程為單一發(fā)電任務(wù)的水電樞紐。水庫(kù)正常蓄水位461 m，正常蓄水位以下庫(kù)容1.52億m3，電站裝機(jī)容量720 MW，保證出力116.1 MW，多年平均年發(fā)電量32.1億kW·h，年利用小時(shí)數(shù)4 452 h。

卡洛特水電站于2016年12月開(kāi)工建設(shè)，2018年10月實(shí)現(xiàn)工程截流，預(yù)計(jì)2021年4月首臺(tái)機(jī)組具備商業(yè)運(yùn)行條件，2021年11月工程完工。工程區(qū)屬中低山地貌。工程建設(shè)征地主要涉及環(huán)境敏感的國(guó)家森林保護(hù)區(qū)。

2 施工總布置總體思路

以方便施工、保障施工場(chǎng)地安全、對(duì)環(huán)境及社會(huì)影響小為原則，首先分析工程主要影響因素和施工場(chǎng)地條件，其次對(duì)重點(diǎn)施工工廠和存、棄渣場(chǎng)開(kāi)展重點(diǎn)研究，再結(jié)合施工進(jìn)度、施工分標(biāo)等研究施工場(chǎng)地重復(fù)利用的可行性，盡量減少施工占地[1-2]。

3 施工總布置主要影響因素

卡洛特水電站溢洪道工程規(guī)模較大，開(kāi)挖料棄渣量大，且開(kāi)挖料作為瀝青混凝土心墻堆石壩主要填筑料，施工時(shí)要避免轉(zhuǎn)運(yùn)或倒運(yùn)等;混凝土骨料料源有天然砂礫石料場(chǎng)和人工骨料場(chǎng)，距離壩址均較遠(yuǎn)，其選擇對(duì)場(chǎng)地的利用與堆存影響較大;骨料加工系統(tǒng)布置在場(chǎng)內(nèi)或場(chǎng)外也影響施工總布置方案。同時(shí)施工場(chǎng)地窄小，存、棄渣場(chǎng)地緊張。總的來(lái)說(shuō)，影響工程施工總布置的主要因素包括：①溢洪道和大壩施工方案和進(jìn)度計(jì)劃;②骨料加工系統(tǒng)和混凝土系統(tǒng)的布置;③存、棄渣場(chǎng)位置及規(guī)劃;④EPC總承包商的管理經(jīng)驗(yàn)和管理模式。

3.1 溢洪道和大壩施工方案和進(jìn)度計(jì)劃

根據(jù)施工方案和進(jìn)度計(jì)劃，溢洪道分進(jìn)水渠、控制段和泄水渠3個(gè)區(qū)進(jìn)行開(kāi)挖施工?？刂贫伍_(kāi)挖安排在河床截流前完成，與大壩填筑進(jìn)度不匹配，因此該區(qū)域開(kāi)挖有用料需臨時(shí)堆存。進(jìn)水渠和泄水渠開(kāi)挖需給混凝土澆筑預(yù)留一定的施工工期，其開(kāi)挖進(jìn)度也無(wú)法與大壩填筑進(jìn)度完全匹配，因此這兩個(gè)區(qū)域的部分開(kāi)挖利用料也需要臨時(shí)堆存。溢洪道轉(zhuǎn)運(yùn)利用料共計(jì)約108.41萬(wàn)m3。

3.2 骨料加工系統(tǒng)和混凝土系統(tǒng)的布置

工程混凝土骨料主要來(lái)源于比珥（Beor）砂礫石料場(chǎng)，距離壩址較遠(yuǎn)。砂石加工系統(tǒng)可以選擇布置在料場(chǎng)附近和壩址區(qū)內(nèi)兩種方案。瀝青混凝土骨料來(lái)自于伊斯蘭堡（Islamabad）以西約20 km的塔克西拉（Taxila）山石料場(chǎng)。

骨料加工系統(tǒng)和混凝土系統(tǒng)作為工程最重要、規(guī)模最大和占地面積最大的施工工廠，其布置對(duì)施工總布置格局有很大的影響[3]。

3.3 存、棄渣場(chǎng)規(guī)劃

該工程土石方棄渣量大，約1 020.25萬(wàn)m3，存料量也較大，約108.41萬(wàn)m3。合理進(jìn)行存、棄渣場(chǎng)的規(guī)劃是施工總布置的一項(xiàng)重要內(nèi)容。根據(jù)地形地質(zhì)條件，并考慮社會(huì)環(huán)境影響，施工區(qū)適合存、棄渣的主要為地塊①、⑥和⑩（見(jiàn)圖1），同時(shí)也可考慮將導(dǎo)流隧洞進(jìn)口至大壩間庫(kù)區(qū)范圍作為棄渣場(chǎng)的可能性。存、棄渣場(chǎng)的布置規(guī)劃不僅關(guān)系到場(chǎng)內(nèi)物料的流向、場(chǎng)內(nèi)交通布置和工程投資，同時(shí)也關(guān)系到環(huán)境保護(hù)、水土保持和工程安全。因此，存、棄渣場(chǎng)的布置也是影響施工總布置格局的主要因素。

3.4 EPC總承包商的管理經(jīng)驗(yàn)和管理模式

EPC總承包商的管理經(jīng)驗(yàn)和管理模式影響工程分標(biāo)方案，進(jìn)而影響施工總布置格局。標(biāo)段越多，施工營(yíng)地及附屬工程設(shè)施用地就需細(xì)分以滿(mǎn)足不同標(biāo)段在不同時(shí)段的需求。目前，該工程主體工程分為兩個(gè)標(biāo)，邀請(qǐng)兩家分包商進(jìn)行施工。1號(hào)分包商負(fù)責(zé)大壩及圍堰、溢洪道的施工，2號(hào)分包商負(fù)責(zé)導(dǎo)流隧洞和引水發(fā)電系統(tǒng)的施工。

4 施工場(chǎng)地條件

壩址河床兩岸漫灘不發(fā)育，僅局部見(jiàn)有狹窄的亂石堆積漫灘或基巖灘，寬度小于10 m。近岸地帶有3級(jí)階地分布，Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)和Ⅲ級(jí)階地階面高程分別約為424，462m和512m，各級(jí)階地地形平緩。除左岸上游Ⅰ級(jí)階地為堆積階地外，其余均為基座階地或侵蝕階地。

壩址區(qū)左岸沖溝較發(fā)育，大部分為淺切沖溝，切割深度一般小于10 m。上下游各有1條大型支流溝谷，分布于壩址上游約2 840 m和下游約570 m。支流枯期流量小，幾近干涸，洪水期流量增大。

壩址區(qū)右岸沖溝不發(fā)育，且大部分切割深度均不大。下游約1 800 m有1條大型支流，溝谷枯期流量較小，洪水期流量較大。溝內(nèi)上游約1 850 m分布有吉拉姆河二級(jí)支溝，為季節(jié)性沖溝。

在分析研究工程區(qū)地形地貌和地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，將施工場(chǎng)地進(jìn)行分區(qū)分塊（見(jiàn)圖1）。各分區(qū)分塊均未見(jiàn)滑坡、泥石流等不良地質(zhì)現(xiàn)象。施工場(chǎng)地①、⑥和⑩為沖溝地形，適宜作為棄渣場(chǎng)。地塊①位于巴基斯坦國(guó)家森林公園范圍內(nèi)。施工場(chǎng)地②、③、④、⑤、⑦、⑧和⑨均為階地或坡地地形，適宜作為施工設(shè)施場(chǎng)地，也可用于布置棄渣場(chǎng)。但地塊②、⑤和⑨多為房屋建筑和農(nóng)田，拆遷困難。因此，適宜本工程的施工場(chǎng)地為地塊③、④、⑥、⑦、⑧和⑩?？傮w而言，工程施工場(chǎng)地布置條件較狹小。

5 重點(diǎn)施工工廠規(guī)劃

5.1 天然砂石加工系統(tǒng)

由于該工程普通混凝土骨料全部由比珥天然砂礫石料場(chǎng)開(kāi)采加工，該料場(chǎng)距離壩區(qū)平均運(yùn)距20 km，根據(jù)砂石加工系統(tǒng)設(shè)置的場(chǎng)地條件等因素，對(duì)砂石加工系統(tǒng)考慮了場(chǎng)內(nèi)、場(chǎng)外設(shè)置兩個(gè)方案進(jìn)行比選。從總費(fèi)用（含場(chǎng)地平整、毛料和成品骨料運(yùn)輸、供水供電、征地移民等費(fèi)用）、場(chǎng)地條件、供水與供電條件和征地移民難易程度等方面綜合分析比較，推薦砂石加工系統(tǒng)場(chǎng)內(nèi)設(shè)置方案。

根據(jù)地形條件和加工規(guī)模，天然砂石加工系統(tǒng)位于溢洪道下游，緊臨溢洪道，布置在場(chǎng)內(nèi)10號(hào)公路和原公路所圍成的區(qū)域內(nèi)（地塊③右下），占地面積約11萬(wàn)m2。

5.2 瀝青礦料加工系統(tǒng)

該工程瀝青混凝土骨料全部來(lái)自塔克西拉山灰?guī)r料場(chǎng)，該料場(chǎng)距離壩區(qū)運(yùn)距約106 km。鑒于該灰?guī)r料場(chǎng)現(xiàn)有多家工廠生產(chǎn)混凝土骨料，因此考慮直接購(gòu)買(mǎi)成品骨料運(yùn)輸至壩區(qū)和購(gòu)買(mǎi)毛料運(yùn)輸至壩區(qū)現(xiàn)場(chǎng)加工兩個(gè)方案進(jìn)行比選。

主要從總費(fèi)用（含場(chǎng)地平整、毛料和成品骨料運(yùn)輸、供水供電、征地移民等費(fèi)用）、場(chǎng)地條件等方面進(jìn)行分析比較，推薦從現(xiàn)有加工廠直接購(gòu)買(mǎi)成品骨料的方案。

5.3 普通混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)

普通混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)承擔(dān)溢洪道、電站廠房、引水工程和導(dǎo)流工程混凝土的生產(chǎn)任務(wù)，合計(jì)約107.07萬(wàn)m3。

截流前混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)主要承擔(dān)導(dǎo)流工程的混凝土生產(chǎn)任務(wù)，配置2座HL115-3F1500型自落式攪拌樓，銘牌生產(chǎn)能力為230 m3/h，三班制生產(chǎn)，能滿(mǎn)足高峰月混凝土澆筑強(qiáng)度約為5.0萬(wàn)m3的要求。截流后混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)主要承擔(dān)溢洪道、電站廠房、引水工程的混凝土生產(chǎn)任務(wù)，三班制生產(chǎn)。

根據(jù)地形條件，從減少骨料和混凝土運(yùn)距的角度出發(fā)，混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)位于溢洪道下游，緊臨溢洪道和天然砂石加工系統(tǒng)，布置在場(chǎng)內(nèi)10號(hào)公路和原公路所圍成的區(qū)域內(nèi)（地塊③右中），占地面積約3.8萬(wàn)m2。

5.4 瀝青混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)

瀝青混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)承擔(dān)瀝青心墻2.77萬(wàn)m3混凝土的生產(chǎn)任務(wù)，高峰澆筑強(qiáng)度20 t/h，配置1座JX1000拌和樓，按三班制生產(chǎn)。

根據(jù)地形條件，為了減少混凝土運(yùn)距，瀝青混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)位于大壩下游，布置在場(chǎng)內(nèi)1號(hào)公路和場(chǎng)內(nèi)3號(hào)公路所圍成的區(qū)域內(nèi)（地塊⑦左上），占地面積約1.85萬(wàn)m2。

6 存、棄渣場(chǎng)規(guī)劃

根據(jù)施工進(jìn)度和土石方平衡，該工程土石方棄渣量約1 020.25萬(wàn)m3，大壩填筑轉(zhuǎn)運(yùn)利用約108.41萬(wàn)m3。

根據(jù)地形地質(zhì)條件，且充分考慮導(dǎo)流隧洞進(jìn)口至大壩間庫(kù)區(qū)范圍作為棄渣場(chǎng)，該工程共規(guī)劃5處存棄渣場(chǎng)，總棄渣容量為1 480萬(wàn)m3，總存料容量150萬(wàn)m3。

（1）1號(hào)棄渣場(chǎng)。位于大壩左岸下游6號(hào)沖溝（地塊⑥），距壩址下游約550 m，規(guī)劃棄渣至高程505 m，占地面積約15.37萬(wàn)m2，棄渣容量420萬(wàn)m3。

（2）2號(hào)存料場(chǎng)。位于場(chǎng)內(nèi)3號(hào)公路和地方簡(jiǎn)易路圍成的區(qū)域內(nèi)（地塊⑦右），規(guī)劃存料至高程480 m，占地面積約4.13萬(wàn)m2，存料容量50萬(wàn)m3。

（3）3號(hào)棄渣場(chǎng)（庫(kù)內(nèi)棄渣場(chǎng)）。位于大壩上游河床，堆渣范圍從導(dǎo)流洞進(jìn)口下游60 m至大壩，規(guī)劃棄渣至高程455 m，占地面積14.53萬(wàn) m2，棄渣容量320萬(wàn)m3。

（4）4號(hào)存棄渣場(chǎng)。位于大壩上游左岸緩坡地帶（地塊⑧），占地面積14.95萬(wàn)m2，棄渣高程470～555 m，棄渣容量180萬(wàn)m3。存料高程555～575m，存料容量100萬(wàn)m3。

（5）5號(hào)棄渣場(chǎng)。位于大壩上游左岸沖溝內(nèi)（地塊⑩），占地面積24.00萬(wàn)m2，棄渣高程520～620m，棄渣容量560萬(wàn)m3。

考慮到工程主要由兩家分包商進(jìn)行施工，將1號(hào)棄渣場(chǎng)交由2號(hào)分包商使用，其他存棄渣場(chǎng)交由1號(hào)分包商使用。

7 其他施工設(shè)施規(guī)劃

7.1 營(yíng)地

7.1.1 業(yè)主營(yíng)地

（1） 業(yè)主建設(shè)管理營(yíng)地。業(yè)主、咨詢(xún)工程師等管理人員的辦公生活設(shè)施集中布置在業(yè)主建設(shè)管理營(yíng)地內(nèi)，方便溝通與管理。規(guī)劃布置時(shí)主要考慮交通便利、地形坡度小、受施工噪音及粉塵影響小、環(huán)境優(yōu)美、相對(duì)獨(dú)立等因素。擬選擇現(xiàn)有公路附近高程615～640 m坡地作為業(yè)主建設(shè)管理營(yíng)地（地塊③左），見(jiàn)圖2。

按EPC施工模式，參照馬來(lái)西亞沫若水電站，施工高峰期按90人規(guī)模考慮，各類(lèi)建筑的總建筑面積6 140 m2，占地面積24 302 m2。

（2） 業(yè)主運(yùn)行管理營(yíng)地。在河灣地塊（地塊④上），建設(shè)電站永久運(yùn)行管理營(yíng)地，見(jiàn)圖2?？傉嫉孛娣e3.12萬(wàn)m2，總建筑面積6 552 m2。

7.1.2 施工營(yíng)地

施工人員按高峰期3 500人規(guī)模考慮，人均建筑面積8～10 m2。辦公生活營(yíng)地位于業(yè)主建設(shè)管理營(yíng)地旁（地塊③左），布置在壩址右岸下游坡地上，靠近現(xiàn)有公路，見(jiàn)圖2。高程為560～615 m，建筑面積約29 279 m2，占地面積約5.00萬(wàn)m2。施工營(yíng)地供EPC承包商和兩家分包商共同使用。

7.2 供水供電

（1）施工供水。取水泵站分為兩級(jí)，一級(jí)泵站采用纜車(chē)式泵房，二級(jí)泵房采用固定式深井泵房，設(shè)計(jì)取水規(guī)模20 900 m3/d;水廠擬建在施工營(yíng)地和現(xiàn)有公路之間（地塊③中上），設(shè)計(jì)規(guī)模19 000 m3/d，水廠高程550.0 m，水廠占地面積11 000 m2。

（2）施工供電。由于當(dāng)?shù)仉娏?yīng)較為緊張，為保證工程施工的順利進(jìn)行，對(duì)施工供電擬采用自建重油發(fā)電站供電的方式。

重油發(fā)電站的安全運(yùn)行對(duì)保證卡洛特水電站施工至關(guān)重要，站址選擇應(yīng)考慮洪水位、周邊地質(zhì)災(zāi)害、山洪等因素。重油發(fā)電站與水廠分別布置在現(xiàn)有公路左右側(cè)，重油發(fā)電站位于右側(cè)，高程為525 m，占地面積約0.8萬(wàn)m2，見(jiàn)圖2。

7.3 綜合加工廠及機(jī)械修配停放廠

綜合加工廠及機(jī)械修配停放廠的布置主要考慮分標(biāo)的要求，其中1號(hào)分包商綜合加工廠及機(jī)械修配停放廠布置在溢洪道的兩側(cè)，2號(hào)分包商綜合加工廠及機(jī)械修配停放廠布置在廠房和溢洪道之間，以及1號(hào)棄渣場(chǎng)上游側(cè)，見(jiàn)圖2。

8 施工場(chǎng)地重復(fù)利用

卡洛特水電站工程區(qū)場(chǎng)地布置條件狹小，為克服這一難點(diǎn)，根據(jù)工程施工總進(jìn)度計(jì)劃和土石方平衡規(guī)劃，考慮施工場(chǎng)地的重復(fù)利用。

（1） 業(yè)主運(yùn)行管理營(yíng)地。布置在導(dǎo)流隧洞上方，營(yíng)地建設(shè)前該場(chǎng)地將用于分包商當(dāng)?shù)貑T工住宿和機(jī)械停放。

（2）3號(hào)棄渣場(chǎng)。位于大壩上游河床，河床截流前將用于圍堰截流備料。

（3） 4號(hào)存棄渣場(chǎng)。位于大壩上游左岸緩坡地帶，首先棄渣至高程555 m，棄渣容量180萬(wàn)m3，然后存料至高程575 m，存料容量100萬(wàn)m3。

（4）5號(hào)棄渣場(chǎng)。位于大壩上游左岸沖溝內(nèi)，將同時(shí)用于垃圾填埋場(chǎng)和表層土堆場(chǎng)。

（5）1號(hào)分包商綜合加工廠。在天然砂石加工系統(tǒng)和普通混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)投產(chǎn)前，1號(hào)分包商綜合加工廠部分場(chǎng)地將用于臨時(shí)混凝土拌合系統(tǒng)布置。

（6）2號(hào)分包商機(jī)械修配停放場(chǎng)。在天然砂石加工系統(tǒng)和普通混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)投產(chǎn)前，2號(hào)分包商機(jī)械修配停放場(chǎng)部分場(chǎng)地將用于臨時(shí)混凝土拌合系統(tǒng)布置。

9 結(jié) 語(yǔ)

卡洛特水電站施工總布置規(guī)劃考慮了施工進(jìn)度、施工分標(biāo)等條件，研究了施工場(chǎng)地重復(fù)利用方案，克服了工程區(qū)場(chǎng)地布置條件狹小的難點(diǎn)。作為“一帶一路”首個(gè)大型水電投資建設(shè)項(xiàng)目，施工總布置規(guī)劃充分考慮了社評(píng)、環(huán)評(píng)等要求，為工程建設(shè)的有序推進(jìn)創(chuàng)造了良好條件。

卡洛特水電站于2016年12月正式開(kāi)工，計(jì)劃2021年4月首臺(tái)機(jī)組具備商業(yè)運(yùn)行條件，2021年10月全部4臺(tái)機(jī)組具備商業(yè)運(yùn)行條件。從現(xiàn)場(chǎng)情況來(lái)看，卡洛特水電站施工總布置方案符合工程實(shí)際且經(jīng)濟(jì)合理。

參考文獻(xiàn)：

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（編輯：李 慧）

收稿日期：2019-11-01

General construction layout plan of Karot Hydropower Station in Pakistan

PAN Shaohua， YANG Xuehong， LUO Lizhe

（Changjiang Survey， Planning， ?Design And Research Co.，Ltd.，Wuhan 430010， China）

Abstract： Karot Hydropower Station is the first large-scale hydropower investment project of One Belt One Road Initiative. As the important aspects of EIA and SIA， the construction layout plan is closely related to the success of the overall project construction. The key influential factors of the general construction layout plan of Karot Hydropower Station are summarized， and the conditions of construction site， plans of major construction factories， dreg site， camp， power and water supply are introduced.？At present， the construction progresses forward on schedule， and the early land acquisition and demolition process is smooth. The construction layout is generally reasonable， which has paved the way to the orderly construction of the project.

Key words： construction layout; construction facility; dreg site; Karot Hydropower Station; ?Pakistan