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1概述
江都水利樞紐作為淮河治理的重要節點工程以及江蘇江水北調和國家南水北調東線的源頭工程[1],具有抽江北送、自流引江、抽排澇水、分泄洪水、余水發電、保障航運、改善生態環境等綜合功能,工程位置獨特、作用重要、效益顯著,在多方面具有不可復制的唯一性。其規劃建設科學合理、運行管理先進高效,從規劃布局、設計施工到運行管理,堪稱江蘇省乃至全國治水的典范。近幾年,江蘇省江都水利工程管理處搶抓江蘇推進水利現代化建設的新機遇,超前謀劃,率先編制了《江蘇省江都水利樞紐管理現代化規劃(2011—2020)》[2],并于2013年1月獲得江蘇省水利廳批復,這標志著江都水利樞紐工程管理工作全面邁入現代化建設的新階段。工程管理信息化被列為江都水利樞紐管理現代化的重要內容和標志,得到重點推進,取得了明顯成效。近幾年,管理單位抓住南水北調東線江都站改造等工程建設的機遇,大力推進水閘、泵站工程自動化監控系統建設,不斷提高工程管理的科技含量和信息化水平,為全面推進江都水利樞紐工程管理信息化建設奠定了基礎。(1)推進工程監控自動化建設。以自動化監控技術的研發和推廣為重點,不斷推進工程管理控制手段的現代化。重點是抓住南水北調東線工程江都站改造機遇,在江都三站、江都四站、江都站變電所、江都東閘、江都西閘等大中型工程中應用最新的自動化監控技術和設備,全面提升工程控制運用管理科技水平。到2015年底,所管轄的4座大型泵站、12座大中型水閘、1座110kV變電所均實現了自動化監控或監測,工程運行管理科技水平明顯提高。(2)構建工程管理信息化系統。建立江都水利樞紐工程信息系統、水情遙測系統,初步實現水情、工情、汛情實時監測、信息數據共享,在工程防汛防旱科學調度和安全運行方面發揮了重要作用。建立完善江都管理處辦公自動化系統和“引江信息網”門戶網站,實現單位最新動態及重要信息、內部郵件傳送、工程信息查詢等功能。同時,在變電所初步建立了集中控制中心,對由4座泵站、變電所及周邊3座配套水閘組成的核心工程探索推行遠程集中控制的運行管理新模式。(3)編制樞紐工程信息化建設方案[3]。圍繞建立技術領先、體系完善、科學高效的江都水利樞紐管理信息化體系的總體目標,組織開展信息化規劃方案論證工作,將其列為《江都水利樞紐管理現代化規劃(2011—2020)》的重要組成部分。并于2014年編制了《江都水利樞紐信息化建設方案》,使得江都水利樞紐信息化建設目標更明確、思路更清晰、方案更具體,為加快水利信息化建設提供了重要依據。按照新時期水利工程管理現代化建設的現實需要,信息化建設必須緊緊圍繞江蘇水利現代化規劃和江都水利樞紐管理現代化規劃確立的目標任務,以水利信息化引領江都水利樞紐管理現代化建設。因此,今后一段時期還將加大信息化建設力度,著力構建較為完善、先進實用的信息化體系。
2信息化系統框架
目前國內水利樞紐信息化系統由于起步較晚,尚無標準、成熟的綜合管控平臺產品以及明文規定的水利樞紐信息系統的標準構架,許多工程都是由多個功能單一的信息化子系統集成而成,如泵站及水閘監控子系統、工程安全監測子系統、水雨情測報子系統、水質監測子系統、視頻監視子系統、生產管理信息子系統等[4]。根據目前存在的這些水利樞紐信息系統可總結出一套一般的系統框架[5,6]。(1)表示層。為了給水利工程從業者連同一般用戶提供一定程度的信息支持,利用客戶端組建而成的水利信息門戶。(2)網絡層。為了使水利相關的數據在以公用網絡和私人網絡為載體的條件下進行派送而構建的網絡層,網絡安全尤為重要。(3)應用層。水利信息系統框架中的核心部分為應用層。這部分結構的構建要以信息化技術作為載體,根據不同的水利研究場景以及不具有普適性的具體樞紐應用模型作為條件,為不同的水利用戶提供具體的水利相關服務,如雨、水情測報,水質監測等[7]。(4)數據層。數據層是系統核心部分應用層發揮作用的前提與紐帶。整體構架中出現的數據都是由數據層以數據結構為載體對其進行宏觀調試及管理,因此相關的數據載體以及數據庫的運營控制都要在規定范圍內完成[8]。(5)采集層。為了獲取水利樞紐的外界環境或者工程實際運行信息,如工程安全、閘站開閉、水質實時監測等,采集層以傳感器輸入、手動輸入等方式將水利樞紐信息系統在各種實時情況下所需的具體內容提供給整個構架。
3信息化系統總體設計
基于江都水利樞紐承擔的功能和實際需求,信息化管理體系大致可分為工程監控與信息采集系統、綜合業務應用系統、資源共享服務系統三大部分,主要涉及工程監控、調度管理、工程管理、河湖管理、水文測報、電子政務(辦公自動化)以及信息處理與資源共享等方面??傮w的邏輯結構。
3.1工程監控與信息采集系統
主要包括遠程集中監控系統、閘站監控系統。
3.1.1遠程集中監控系統
利用江都站變電所控制室建立完善江都水利樞紐遠程集中監控中心,改造完善監控設備、控制軟件、數據存貯中心和現場控制設備,對樞紐主要站閘運行數據、視頻信號進行匯集和存貯,對泵站工程及周邊主要配套水閘組成的核心工程進行遠程集中控制,對其他水閘進行集中監測、監視,可實現樞紐工程的集中監控和運行管理。
3.1.2閘站監控系統
對現有閘站工程監控系統分期進行升級改造,完善保護系統,研究開發智能化管理軟件,實現對閘站工程進行自動控制、視頻監視和設備保護,對主要水情數據、設備運行狀態進行自動采集、顯示、分析和存儲,提高可靠性、安全性、實用性,全面提升水閘、泵站工程監控的技術水平。
3.2綜合業務應用系統
主要包括防汛防旱調度管理、工程管理、水文測報、河湖管理、電子政務(辦公自動化)等子系統。
3.2.1防汛防旱調度管理系統
按照江蘇省水利防汛抗旱決策支持系統的框架結構,利用江都水利樞紐工程集中監控中心,建設防汛防旱調度管理系統,設置工情、雨情、水情、災情、水量等信息采集、數據存貯管理中心,研究編制優化調度方案和閘站工程聯合調度管理方案,研究開發調度管理系統軟件,實現對各種信息進行顯示、查詢、統計分析;工程調度指令,跟蹤記錄執行情況;對泵站工程進行優化調度;泵站與配套工程形成聯合調度模式,滿足防汛防旱預警及調度管理要求,保證工程安全高效的運行。
3.2.2工程管理信息系統
按照工程管理規程和辦法,結合工程管理精細化的要求,研究開發工程管理信息系統,其主要內容涵蓋規劃建設、加固改造、運行管理、檢查觀測、維修養護、管理考核、安全生產、應急管理、水政執法、制度規程、信息、網絡審批等方面,具有工程管理全過程信息的存儲、統計、管理、查詢、信息等功能,可基本實現水閘、泵站技術管理的數字化、網絡化。
3.2.3水文測報系統
按發展需要對現有水文測站進行合理調整,增加泵站、水閘水文站點,對樞紐水文數據統一采集、統一,實行數據共享。在江蘇省水文信息化系統的總體要求和框架下,按照先進實用原則,建立水文測報信息系統,實現水文數據自動采集、處理和。
3.2.4河湖管理信息系統
基于管理單位承擔的邵伯湖高郵湖管理職能,建立河湖信息系統。利用遙感技術、地理信息系統、全球定位系統以及水位、雨量、水質等自動監測技術,實現河湖水文信息、水質信息、健康狀況、堤防管理現狀、水利工程運行情況、保護范圍內建設項目等信息的自動采集、分析。同時,對巡查執法信息進行實時采集、傳送、存貯,對違章處理進行跟蹤,為科學保護河湖提供技術支撐。
3.2.5電子政務系統
(1)行政資源管理系統。依據《水利電子政務基本技術要求》,結合江都水利樞紐職能,在原辦公自動化系統基礎上,建立行政資源管理系統,實現財務審計、人力資源、培訓考核、文獻檔案、視頻會議等統一管理,實現與江蘇省水利廳、廳屬單位相關系統聯網運行,做到網上查看、網上申請、網上審批,提升行政資源管理的水平。(2)公眾服務管理系統。以“引江信息網”為基礎,建立WEB“門戶網站”和WAP“門戶網頁”,向公眾提供政策法規、政務信息、水情水質信息、湖泊保護信息、工程運行信息等,滿足社會對公眾信息的需求。
3.3資源共享系統
主要包括信息處理系統、數據中心、資源共享系統等。
3.3.1信息處理系統
按照《江蘇省水利數據中心技術規范》及相關規章制度,結合江都水利樞紐實際需求,研究水文、閘站、河湖等各類信息的收集、處理技術,建立信息處理系統,達到各類水利信息的統一處理。
3.3.2數據中心
按照省水利信息存儲的總體要求和統一規劃,建立閘站監控、水文信息、河湖信息等節點數據中心,各個數據庫實現統一開發平臺、統一傳輸模式、統一維護管理,實現閘站、河湖、水文等各類信息的統一存儲。同時,建設標準化機房。
3.3.3資源共享系統
在相關標準體系的框架下,建立開放的、標準的資源共享系統,實現內部系統之間、上下級部門、管理處與水利廳之間的資源共享與交換。
4建議
(1)推進信息化建設需要科學編制建設方案。信息化建設是一個系統工程,需要分步推進、不斷完善。因此,當前首先要根據水利現代化建設的總體要求和上級信息化建設的規劃布局,結合單位的實際情況,制訂信息化建設規劃和方案,確定總體架構,在此基礎上,分功能塊開展專題研究和專項方案設計,并在實踐中不斷完善提高。(2)推進信息化建設需要緊密結合實際需求。在制定和實施信息化建設方案的過程中,不能片面追求“高、大、上”,而要更多地結合本單位、本工程的實際需求和多年打下的良好基礎,與工程管理的相關要求、精細化管理理念等充分融合,既要體現先進性,更要體現安全性、可靠性、實用性,還要考慮經濟性。(3)推進信息化建設需要加強專項技術研究。當前,信息化技術高度發達、發展迅速,如何在水利工程管理中推廣應用、提高管理的技術水平,需要有針對性地開展專題研究。近階段需重點開展泵站集中遠程控制、泵站優化調度、閘站聯合調度、業務管理信息化等方面的技術研究,為專項方案的編制提供技術支持。(4)推進信息化建設需要不斷加大資金投入。信息化系統設計壽命有限,技術更新較快,管護要求較高,無論是建設還是管理維護都必須有一定的資金作保證。一方面,要利用工程建設、加固改造等,落實信息化建設資金;另一方面,要按照日常管理、維護、升級的需要,落實信息化系統運行維護、完善升級資金。
5結語
推進江都水利樞紐工程管理信息化建設是適應水利現代化建設的客觀要求,是提高江都水利樞紐運行管理效能、提高現代化管理水平、展示南水北調東線源頭工程現代化建設成就的重要標志,需要積極實踐、大膽探索,加強組織領導和專項技術研究,編制細化建設方案,積極、有序地分步推進,并不斷完善、總結、提高,努力把江都水利樞紐工程打造成江蘇省乃至全國水利工程管理現代化建設的示范窗口之一,為水利工程管理信息化建設提供成功經驗。
作者:許媛 周燦華 劉媛媛 張衛東 單位:江蘇省江都水利工程管理處
參考文獻
[1]辛華榮,周燦華,樊旭,等.對江都水利樞紐管理現代化的思考[J].中國水利,2013(8):40-45.
[2]江蘇省江都水利工程管理處.江蘇省江都水利樞紐管理現代化規劃(2011—2020)[R].江都:江蘇省江都水利工程管理處,2013.
[3]江蘇省江都水利工程管理處.江都水利樞紐工程信息化建設方案[R].江都:江蘇省江都水利工程管理處,2014.
[4]吳蘇琴.基于計算機技術的水利工程管理信息化系統研究[D].西安:西安理工大學,2010:64-65.
[5]宋斯陽.水利樞紐數字水利信息系統的分析與設計[D].西安:長安大學,2013:28-29.
1 導流系統的概述
水利工程由于受到地形、地質以及氣候、氣溫等條件的影響,所以賦予了其不可重復的施工特性.也因此,通常在進行水利工程建設的時候,都會選擇枯水季來進行工程的建設施工,并且要求必須保證在枯水季節內完成整個工程的施工,以此來降低工程施工的難度和工程建設的成本.
所以在進行水利樞紐工程建設時,應該根據當地的季節特點來進行項目工程的施工安排,將施工中的各種要素進行切實的安排,如"人力、財力、物力"等,從而保證施工的進度要求.然而由于自然條件的限制,水利工程在進行建設時,通常會采用分期圍堰的導流方法來進行導流,而其中最為常用的一種分期圍堰導流方法就是兩期圍堰導流法.然而由于特殊河段的自然生態環境不同,在一些河流量較大、河面較寬的流域建設低水徑流式電站時,會采用三期導流的方法進行導流.
2 導流系統的施工技術應用
2 . 1 導流系統的開挖
2.1.1 覆蓋層的開挖
在進行覆蓋層開挖時,通常會使用推土機來進行覆蓋層開挖的集料,然后利用裝載機以及液壓正鏟來進行裝料,最后人工使用自卸車將其運輸至棄料場.注意在進行覆蓋層開挖時要人工修正一個預留0.5 m的邊坡.
2.1.2 土方的開挖
在進行水利樞紐工程建設時,除了覆蓋層之外還有土方的開挖.土方開挖的施工工序有"松動、破碎、挖裝、運輸出渣"等.作為施工初期和整個施工過程中關鍵的工序,土方開挖在施工前就需要對整個工程的規模、特點、地形、水文、地質、氣象等相關自然數據進行整合處理,然后按照導流、進度等施工的條件和狀況進行開挖方式確認.
土方開挖同城都是采用明挖的方式,由分為"全面開挖、分部位開挖、分層開挖、分段開挖"等.其中全面開挖適合深度淺及范圍較小的工程項目;而分部位開挖則適用于范圍較大的工程項目;針對開挖深入較大的項目工程,則通常采用分層開挖的方式;如果是進行長度較大的溢洪道、渠道等項目工程的開挖,最為適合的開挖方式就是分段開挖.
2 . 2 導流系統的混凝土施工
2.2.1 處理混凝土與建基面的施工縫
在混凝土施工中,基巖和混凝土的接觸面是一個非常關鍵的工序,首先要利用人工與機械配合的方法對巖塊進行處理,然后再用高壓風槍、水槍來對其進行吹干處理,而后通過地質監理的編錄確定其是否有問題,有問題就需要對其進行及時的處理,如果沒有問題,則直接對其進行打錨桿孔,之后再進行質量確認,確認合格后將砂漿錨桿正確安裝.
在進行混凝土施工時,一定要注意施工縫的處理,并在進行鑿毛處理之后對其進行高壓風槍、水槍的洗凈處理,處理后首要任務就是再次對其進行質量確認,確認無誤以后再展開下一工序的建設施工.
2.2.2 結構施工和質量控制
(1)鋼筋施工和質量控制
在進行導流系統的施工中,鋼筋是必不可少的材料之一.因此針對鋼筋施工,通常是從"進口段、洞身段、出口段"三個部分進行施工制作和安裝的.而在進行鋼筋施工時,必須要求鋼筋加工廠派遣專屬技術人員進行施工跟蹤,負責解決相應的質量施工問題.而施工中的設備通常有"鋼筋切斷機、鋼筋彎曲機、砂輪切割機"等.
而且針對施工中所使用的鋼筋要進行嚴格的質量監測,以確保材料的質量,并且嚴格按照施工設計的標準來進行下料和施工.而在進行鋼筋結構安裝時,必須對斷面線和高程進行測量控制,并由專業的技術人員對其進行安裝.除了漸變段以外,導流洞的安裝通常都是由鋼筋臺車來完成的.
(2)模板施工和質量控制
在進行模板加工時,首先要注意的就是表面平整度以及相應的施工要求,與此同時還要保證模板的整體剛度和相應的加固方案都能滿足于澆筑的受力要求.為了提高整體的施工速度,在進行混凝土澆筑時,可以選用可行走的鋼模臺車,與此同時還可以攜帶兩套可以進行整體拆卸的鋼模板,從而令施工質量得到了相應的保障.
2 . 3 質量控制與常規條件下混凝土的澆筑
混凝土在澆筑施工中,需要混凝土拌合站與微機系統相配合的手段,來實現配料的自動控制.3座混凝土拌合站便可以達到90 m3/h的混凝土生產速度,需要6輛攪拌車同時進行混凝土攪拌,才能保持混凝土的水平運輸.然后利用人字形溜槽來完成分料的任務,利用插入式振搗器對混凝土進行振搗,采用拖式泵將其送入倉內.
而在混凝土進行澆筑的過程中,首先需要對其進行監理檢驗,確認合格后才能進行開倉澆筑.在澆筑的過程中,要對外加劑進行適量的摻加,并對合理配比進行嚴格的控制.而且還要對其進行隨機取樣檢查,在現場對混凝土澆筑坍落度展開精確的檢測, 以做到適量的調整添加的水量,與此同時對其含氣量進行有效測定,從而實現監理對混凝土澆筑的全面控制,使其在澆筑過程中出現的不規范行為得到有效糾正,最后還要對混凝土澆筑設立專人進行養護管理,保證整個澆筑過程的施工質量.
3 結語
總體來說,隨著我國經濟的發展,我國水利工程也得到了極大的進步.然而伴隨著水利工程的發展,水利樞紐工程中施工導流的相關問題也逐漸浮現在了我們的眼前.然而由于施工導流在水利樞紐工程中的重要地位,使得我們必須對其提高重視.
而且由于其受生態環境的影響極為嚴重,所以"不重復性"的施工特點,令每次在進行導流施工時,都需要具體問題具體分析,所以更需要我們針對這一問題加大重視力度,從而保證工程的實施質量.
參考文獻
[1] 廣西梧州水利電力設計院.下福水利樞紐工程初步設計報告[R].梧州:梧州水利電力設計院,2003.
[2] 紀勇,王曉明.淺談水利工程施工的總體布置[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2010(4).
[3] 王旭東,宋國良.水利工程施工質量管理與控制措施淺析[J].中小企業管理與科技(上旬刊),2010(4).
[4] 吳曄.淺談過蕓溪流域綜合治理工程施工導流與排水[J].知識經濟,2009(11).
Abstract: through analyzing the diversion system outline, clear the diversion system in water conservancy hub project in the construction of the influence factors, and improve the diversion system in water conservancy engineering construction in technology and construction quality, so as to establish a perfect system of the construction of the diversion technology. In this paper, according to the basic nature of diversion system, combining with the 635 water conservancy hub of engineering practice, this paper probes into the diversion system in water conservancy hub project of construction technology.
Keywords: hydraulic project guide system construction technology hidden
中圖分類號:TV文獻標識碼:A 文章編號:
1導流系統概述
導流系統施工是水利工程施工,特別是修建閘壩工程所特有的重要工程措施。導流方案的選定,關系到整個工程的工期、質量、造價和安全度汛,事先要做出周密的設計。在水域上進行水利工程施工,要解決施工導流問題,一般都要修筑圍堰。水利樞紐建筑物的施工,受當地地形、地質、洪水,降雨.氣溫等自然條件的直接影響。對此,各工程還具有明顯的不可重復性。為了簡化臨時性的導流工程,以降低造價,加快施工進度,通常是利用枯水季節進行大施工,在此期間往往要完成大量的土石方和混凝土工程量。由于河流有一年一度洪枯季節的周期性,所以水利樞紐工程施工具有季節性強的特點,帶來的施工的不均衡性,這就需要在工程施工安排中,切實地做好施工強度及人力、物力,財力的綜合平衡。導流系統施工是一場為水工建筑物施工,而進行的與河水爭地、爭時的斗爭,它與施工總進度是密切相關的。導流時段的劃分,導流流量的選擇、導流方案及措施的擬定等,均應按國家建設計劃的要求和水工建筑物主體工程的控制進度為主要依據??刂菩允┕た傔M度實際就是壩和導流工程在洪水賽跑中所必須達到的時間指標,導流工程必須最大限度地滿足施工總進度的要求。在地形及自然條件許可的情況下,采用分期圍堰導流往往是經濟合理的。一般情況以采用分兩期圍堰導流較多,在低水頭徑流式電站施工中,由于流量大,河面寬,也有分3期導流的。
2導流系統在水利樞紐工程中的施工
(1)導流系統開挖。
首先,覆蓋層開挖。覆蓋層開挖采用推土機集料,裝載機和液壓正鏟裝料,自卸車運至棄料場。邊坡預留0.5m人工修整。其次,石方開挖。石方開挖分為石方明挖和石方洞挖兩類。石方明挖采取深孔梯段爆破,邊坡預裂,底部預留1.5m保護層進行保護層開挖的方法。石方洞挖采用上半洞和下半洞單獨開挖。梯段爆破時建基面以上預留1.5m保護層,進行保護層開挖。采用手風鉆小梯段爆破保護層一次開挖技術進行,保護層一次開挖,導流洞開挖采用進、出口同時開挖,先上半洞后下半洞的方案。NHl78三臂鑿巖臺車鉆孔,人工裝藥,周邊全段面光面爆破。為安全起見,局部進行混凝上噴護,砂漿錨桿錨固處理。KLD85ZC三翻裝載機配合5輛15t自卸汽車出碴。
(2)導流系統混凝土施工。
第一,施工質量控制體系。在導流系統混凝土施工期間,成立了以經理部總工為首的質量領導小組,即導流系統混凝土施工質量的保證體系。貫徹執行以作業班組、工程隊和質檢站為主體的三級自檢制,每道工序分解落實到人,自檢合格后才能申請監理工程師終檢。嚴格執行上道工序未驗收合格,下道工序不能施工的制度。對混凝上拌和站、混凝土澆筑過程等關鍵部位和關鍵工序實行質檢人員全過程監控,定人定崗,實現全方位質量控制。由于實行了全方位質量控制體系,有效地保證了混凝土施工質量。
第二,建基面與混凝土施工縫的處理。建基面是基巖與混凝上的接觸面,是混凝土施工的關鍵工序。人工配合機械將浮碴和松動巖塊消除,用高壓風槍和高壓水槍吹洗干凈,地質監理編錄,有地質問題等待處理,無地質問題打錨桿孔,驗收合格后安裝砂漿錨桿。混凝土施工縫鑿毛處理,高壓風槍和高壓水槍沖洗干凈,驗收合格后再進行下一道工序。
第三,結構施工及質量控制。其一,鋼筋施工與質量控制。鋼筋的制作根據三個施工部位(進口段、洞身段,出口段)由三個工程隊分別制作和安裝。每個鋼筋加工場都有兩名技術員負責。加工設備為鋼筋切斷機三臺;鋼筋彎曲機三臺。砂輪切割機三臺;每個加工廠各一套。鋼筋制作要嚴把質量關,需經質槍站抽檢合格后的鋼材才能進入加工場;嚴格按照圖紙下料,尺寸滿足設計和規范要求。鋼筋的安裝,先由測量隊放出斷面線和控制高程;再由技術人員依照鋼筋圖放出鋼筋位置及高程.然后才進行安裝。導流洞除漸變段外,其余部分用鋼筋臺車安裝。其二,模板施工與質量控制。常規鋼模板和加工制作的木模板的質量控制要點為,控制安裝位置,表面平整度,滿足現行施工技術規范要求,整體剛度和加固方案滿足澆筑受力條件。在導流澗混凝土澆筑中,使用了一套帶行走裝置的鋼模臺車和可整體拆卸的鋼模板二套,大大提高了施工速度,同時也保證了施工質量。鋼模臺車的精度控制主要是行車軌道精度的控制,其質量控制為:鋼模臺車行走軌道安裝誤差小于模板安裝容許誤差;鋼模臺車安裝模板完成后通過液壓部分調整校核,偏差小于規范容許誤差。
1案例基本概況
黃藏寺水利樞紐壩址位于黑河上游東西兩岔交匯處以下11km的黑河干流上,距青海省祁連縣約25km,祁連縣現有公路與寧~張公路(227國道)相連,至西寧市距離約299km,至張掖市距離約223km;該樞紐對外交通條件較為便利。導流洞進口高程2530.00m,出口高程2525.00m,洞長620.00m,綜合縱坡0.806%。根據需要,導流洞軸線設置了2個轉彎段,進口直線段長58.93m,第一個轉彎半徑為70m,轉彎角度60°,彎段長73.31m,中間直線段長329.53m;第二個轉彎半徑為70m,轉彎角度40°,彎段長48.87m,出口直線段長109.36m。
2導流洞洞室混凝土噴錨技術
2.1混凝土拌制
混凝土初始拌制主要由混凝土攪拌站操作,具體型號為HZS50K。
2.2巖石錨桿施工
2.2.1工藝流程錨桿施工工藝流程見圖1。
2.2.2錨桿施工2.2.2.1主要材料。該工程所用錨桿主要采取的是II級螺紋鋼;填孔錨固使用錨固劑藥卷,藥卷符合規范要求及施工質量。2.2.2.2施工方法。一般情況下在鋼筋車間根據具體設計圖紙實施錨桿的加工,并且要確保其表面的清潔性,之后運到施工現場進行安裝,首先通過三臂鑿巖臺車或者手風鉆機進行錨桿孔的鉆制,保證其位置、深度、孔徑等滿足圖紙標準,控制位置偏差≤10cm,孔深偏差≤10cm,再通過先裝藥卷后插錨桿的方式進行施工。2.2.2.3檢驗和試驗。第一,錨桿材質檢驗。要加強錨桿所用鋼筋、錨固劑、外加劑等原材料的檢驗,確保合格后才可以使用。第二,對錨桿實施拉拔力試驗,可以在施工區域選擇具有代表性的巖體,在對錨桿進行必要的養護(28d左右)后,通過張拉千斤頂對其實施逐級張拉,且對拉力進行準確記錄,明確此巖石錨固強度。在噴錨支護中的錨桿拉拔力滿足規定值后要立即停止試驗。為了確保試驗的準確性,每一組所用錨桿拉拔力平均值要滿足設計標準,要保證拉拔力≥80%設計值。如果無法滿足設計標準,需要重新對其進行檢驗。
2.3鋼支撐施工
洞室圍巖破碎、軟弱地段除常規支護外,施工過程中要求備足鋼支撐進行支護。
2.3.1鋼支撐安裝在鋼支撐支護的部位,可以將鋼支撐設置在襯砌斷面外部,如果不能防止進入襯砌斷面之內,就一定要得到監理人員許可之后執行。遇有危險情況應及時增強鋼支撐和采取其他措施。為保證鋼支撐置于穩固的地基上,施工中在鋼支撐基腳部位預留0.15~0.2m原地基,架立鋼支撐時挖槽就位。鋼支撐平面應垂直于平洞中線。為了確保鋼支撐能夠準確裝設,平洞開挖時需要在鋼支撐連接位置留有連接所用凹槽,并且在兩拱腳位置、兩邊墻腳位置留有安裝鋼支撐的凹槽?;炷羾娚涑跗?,可以在凹槽位置打入木楔,同時也為設置鋼支撐設置連接板位置。要嚴格遵照設計位置設置鋼支撐,若是安裝時鋼支撐和初噴層間存在比較大的間隙,就需要用騎馬墊塊進行設置,有效控制鋼支撐和圍巖間距≤50mm。鋼支撐及附件安裝就位后,用焊接和螺栓將其連接牢固以防松動;澆筑混凝土時,將鋼支撐及其附件留在其中。
2.3.2鋼支撐連接固定為加強固定鋼支撐、防止施工過程中洞室圍巖吊塊危及施工人員及設備安全。鋼支撐之間采用鋼筋網制成擋網??梢皂樦摻罹W設置φ22~25cm的縱向連接鋼筋,同時環向間距控制在1~1.2m。為了提升鋼支撐的整體穩定性,避免巖石掉落傷人,可以在鋼支撐間設置鋼筋網,可以通過焊接或者螺栓連接等方式將其和鋼支撐連接。在設有錨桿的部位,鋼支撐與錨桿之間采用焊接的方式連成一體。為避免鋼支撐在受力情況下下沉,鋼支撐下端加設底板;若基礎松軟,則安裝鋼支撐時在基腳處設槽鋼等墊板以增加基底承載力,必要時用混凝土加固基座。完成鋼支撐的架設后要立即噴射混凝土,一定要完全將鋼支撐進行覆蓋,保證鋼支撐和混凝土一起受力。進行混凝土噴射時可以從拱腳或者墻腳位置開始向上進行,避免上部噴射混凝土的不密實而影響強度。為確?;炷烈r砌最大限度地填滿空隙,在混凝土襯砌之前,按監理人的指示拆除一定范圍內的鋼筋網。
2.4噴射混凝土施工
2.4.1主要材料2.4.1.1水泥。首要選擇性價比較高的普通硅酸鹽水泥,若是施工中存在較為特殊需求(例如防腐等),要在得到監理工程師批準之后才可以采取特殊水泥。正常情況下水泥的標號要在32.5MPa以上,并且要具有質量合格證明文件。2.4.1.2骨料。粗骨料可以采取碎石或者卵石,一般情況下粒徑保持在15mm以下;細骨料可以采取粗、中砂,一般情況下細度模數控制在2.5以上,實際使用時含水率控制在5%~7%左右。2.4.1.3外加劑。所用外加劑務必要得到監理工程師的書面批準,其質量一定要滿足標準規定,生產廠家需要提供質量證明文件。要將其凝固時間控制在5~10min。2.4.1.4鋼筋(絲)網。采用屈服強度不低于240MPa的光面鋼筋(絲)網。
2.4.2噴射混凝土施工程序在開挖之后要立即進行混凝土噴射,一般情況下將混凝土終凝到下次循環放炮時間控制在3h以內。噴射混凝土施工程序見圖2。
2.4.3噴射混凝土施工方法2.4.3.1清理雜物。首先要將開挖區域和坡腳位置的雜物清理干凈,確保其不會存在松散雜物。對于某些容易受到水溶解的泥化巖層來說,可以通過壓力風將巖面清理干凈。受噴面檢驗合格后要在錨筋上設置標志。設置標志過程中,要保證外端頭在噴射混凝土表面之下3~5mm,完成混凝土噴射后一定要確保其表面的平整性。2.4.3.2混合料的制備。根據施工圖紙要求,在噴射混凝土前45d,通過室內試驗和現場試驗選定噴射砼配合比。噴砼配合比根據設計要求的強度等級,優先選擇有利于節約水泥和減少回彈率的配合比,并報送監理工程師審批。速凝劑的摻量通過現場試驗確定,噴射砼的初凝和終凝時間應滿足施工圖紙和現場噴射工藝的要求。2.4.3.3混合料的拌制。在混凝土混合料拌制過程中一定要嚴格遵照施工配合比進行不同材料的配置,控制攪拌時間在2min之上。為了確?;旌狭系挠行?,在運輸以及儲存過程中避免被雨水淋濕或者雜物進入,投入到噴射機之前一定要過篩,且保證隨拌隨用,控制存儲時間在20min之內。2.4.3.4噴射混凝土。首先要對噴射設備和所用管路等進行仔細檢查,在正式噴射前進行試運行,完成拌和、運輸以及噴射系統的準備后實施噴射作業。在實際操作時要按照通風—送電—投料的順序確保混合料供應的連續性和均勻性。混凝土噴射過程中要采用助風管,確保管道的通暢性。采用TK961混凝土濕噴機噴射砼。作業順序采用自下而上分段分區的方式進行,噴射距離控制在0.6~1.0m,妥善處理區段間的接合部和結構的接縫處,避免存在漏噴部位。素噴混凝土厚度10cm,一次噴至設計厚度。對于特殊要求的施工位置需要采取分層的方式進行噴射,一般在首層噴射之后對回彈物料進行清理,之后才可以實施下層噴射施工。在上層終凝后進行下層噴射,如果在終凝1h之后實施噴護,就要采取壓力風水清洗噴面。噴射過程中要確保供料的連續性,一旦由于特殊原因中斷,一定要將噴射機和料管內部的積料清理干凈。在溫度較低季節施工時,要采取必要措施保證噴射區溫度在5℃以上,且要控制混合料進入噴射機的溫度在5℃以上。
2.5混凝土養護
本設計以O 江流域的水文、地形、地質為基礎,通過調洪演算確定了壩型及樞紐布置、大壩設計、泄水建筑物設計和施工組織設計等方面進行簡略的計算。在設計中對經濟、技術及安全等方面進行了詳細分析與比較,擬定相應的斜心墻土石壩設計方案。
本設計以O 江流域的水文、地形、地質資料為基礎,通過調洪演算確定了水庫的特征水位,進行了樞紐布置;對大壩、泄水建筑物進行了比較詳細的設計。通過編制施工組織計劃,確定了樞紐工程各主體部分的進度。設計中考慮了經濟、技術及安全等方面的因素,并對各部分可行的方案進行了比較,確定了最優方案。
O江水利樞紐工程畢業設計計算書.zip
1. 工程概況和消防總體設計方案
1.1概況及其特征。居龍灘水利樞紐工程是以發電為主,兼顧防洪和灌溉、供水、航運以及水庫養殖等任務的綜合利用工程。其工程規模為:水庫總庫容為7.76×107m3;電站總裝機容量60MW。
該工程位于貢水左岸支流桃江下游贛縣大田鄉夏湖村境內,距贛縣縣城約28Km。桃江流域屬副熱帶季風氣候區,流域內各地多年平均氣溫19.4℃,極端最高氣溫41.2℃,極端最低氣溫-6℃,多年平均蒸發量1576.2 mm。
工程是由擋水壩、溢流壩、河床式發電廠房、船筏道及升壓開關站等建筑物組成。
本工程的主要消防對象是水電站建筑物及其機電設備。其中水電站建筑物的消防設計含主廠房、副廠房、主變壓器場(開關站)、高壓開關室、廠用屏配電室、油庫、機修車間和壩區等。除檢修期外,水電站及其機電設備一般都處于生產運行狀態。
1.2消防設計依據和設計原則。
本工程消防設計依據國家、行業頒布的下列現行規程規范進行:
(1)水利水電工程設計防火規范(SDJ 278-90)
(2)火災自動報警系統設計規范(GB 50116-98)
(3)建筑設計防火規范(GB50016-2006)
(4)自動噴水滅火系統設計規范(GB 50084-2005)
(5)建筑滅火器配置設計規范(GB 50140-2005)
(6)二氧化碳滅火系統設計規范(GB 50193-93) (99年版)
(7)電力系統設備典型消防規程(GB 5027-93)
(8)采暖通風與空氣調節設計規范( GB50019-2003)
(9)水力發電廠機電設計技術規范(DL /T5186-2004)
(10)中華人民共和國消防法( 1998-04-29)
(11)火災報警控制器通用技術條件( GB 4717-93)
(12)水庫工程管理設計規范(SL106-96)
為貫徹“預防為主,防消結合”和確保重點、兼顧一般、便于管理、經濟實用的方針,并結合居龍灘水利樞紐工程的具體情況,確定了如下基本設計原則:
在消防區內,按規范要求統一規劃暢通的安全通道,設置安全出口及其標志;
以生產重要性和火災危險性設置消防設施和器材,特殊部位按防火規范采取其它消防措施;
在電站設置消防控制中心(計算機房旁)和火災報警系統,消防電源采用雙可靠獨立電源;
采取消防車、消火栓、CO2滅火和干粉滅火器四種滅火方式,消防用水取自可靠而充足的水源;
設置通風排煙系統;
選用阻燃、難燃或非燃性材料為絕緣介質的電氣設備或采取其它保護措施以防止或減少火災發生;
該工程位于貢水左岸支流桃江下游贛縣大田鄉夏湖村境內,距贛縣縣城約28Km。桃江流域屬副熱帶季風氣候區,流域內各地多年平均氣溫19.4℃,極端最高氣溫41.2℃,極端最低氣溫-6℃,多年平均蒸發量1576.2mm。
工程是由擋水壩、溢流壩、河床式發電廠房、船筏道及升壓開關站等建筑物組成。
本工程的主要消防對象是水電站建筑物及其機電設備。其中水電站建筑物的消防設計含主廠房、副廠房、主變壓器場(開關站)、高壓開關室、廠用屏配電室、油庫、機修車間和壩區等。除檢修期外,水電站及其機電設備一般都處于生產運行狀態。
1.2消防設計依據和設計原則。
本工程消防設計依據國家、行業頒布的下列現行規程規范進行:
(1)水利水電工程設計防火規范(SDJ278-90)
(2)火災自動報警系統設計規范(GB50116-98)
(3)建筑設計防火規范(GB50016-2006)
(4)自動噴水滅火系統設計規范(GB50084-2005)
(5)建筑滅火器配置設計規范(GB50140-2005)
(6)二氧化碳滅火系統設計規范(GB50193-93)(99年版)
(7)電力系統設備典型消防規程(GB5027-93)
(8)采暖通風與空氣調節設計規范(GB50019-2003)
(9)水力發電廠機電設計技術規范(DL/T5186-2004)
(10)中華人民共和國消防法(1998-04-29)
(11)火災報警控制器通用技術條件(GB4717-93)
(12)水庫工程管理設計規范(SL106-96)
為貫徹“預防為主,防消結合”和確保重點、兼顧一般、便于管理、經濟實用的方針,并結合居龍灘水利樞紐工程的具體情況,確定了如下基本設計原則:
在消防區內,按規范要求統一規劃暢通的安全通道,設置安全出口及其標志;
以生產重要性和火災危險性設置消防設施和器材,特殊部位按防火規范采取其它消防措施;
在電站設置消防控制中心(計算機房旁)和火災報警系統,消防電源采用雙可靠獨立電源;
采取消防車、消火栓、CO2滅火和干粉滅火器四種滅火方式,消防用水取自可靠而充足的水源;
設置通風排煙系統;
選用阻燃、難燃或非燃性材料為絕緣介質的電氣設備或采取其它保護措施以防止或減少火災發生;
有火災危險性設備之間,采用耐火材料制成的墻或門隔離,孔洞用耐火材料封堵以防止火災的漫延與擴散。
1.3消防總體設計方案。樞紐總體配備一輛消防水車,若遇重大火災時,則由縣消防部門支援撲救。工程消防系統按其生產及防火功能要求分為主廠房、副廠房、開關站、高壓開關室、油庫、機修間及大壩(含啟閉機室、壩區用電變房)七個區,其中主廠房、副廠房采用自動滅火與滅火器具結合的滅火方式,開關站、高壓開關室、油庫、機修間、大壩則采用滅火器具滅火。
為確保消防區滅火要求,本工程消防水源及電源均按雙水源、雙電源設置,互為備用。當其中之一停止工作時,備用水源及備用電源均能自動切換投入。二臺消防水泵從上游水庫取水或下游取水,水泵揚程為52m,作為消火栓消防備用水源,兩臺消防水泵布置在技術供水設備室;另外,由兩臺深井泵從水井取水給高位水池(V=100m3)供水,作為消防水源及生活用水,為保證消防水源的可靠性,應經常檢查消防水泵是否能正常運轉。
在主、副廠房等建筑物設計中,防火設計要求:
(1)建筑物的耐火等級為二級。
(2)重點火警防護區,按消防要求設置防火隔墻、防火門或防爆門。
(3)建筑物層間不少于兩座樓梯(含爬梯)。每片消防分區不少于兩個安全疏散出口通道。
(4)開關站及絕緣油庫設車道,供消防車通行的消防車道寬度為5m。
2.工程消防設計
2.1生產廠房火災危險性分類及耐火等級。廠房各主要生產場所火災危險性分類及耐火等級要求見表1。
2.2主要場所和主要機電設備的消防設計
2.2.1主、副廠房消防。居龍灘水利樞紐工程采用燈泡貫流式機組,廠區主要由主廠房和安裝間、電氣副廠房、中控室、機修間和室外絕緣油庫等部分組成,廠區機修門外、絕緣油庫門外設室外SS100-1.6型消火栓2個、開關站設SS100-1.6型室外消火栓2個。
電站主廠房長66.70m,寬19m,高約50.0m,共分運行層(高程112.20m)、中間層(高程103.20m)、水輪機層(高程84.70m)。
運行層主要布置有調速器和油壓裝置等設備,在每個機組段(運行層、中間層)上游側各設1個SN65(帶報警)型消火栓箱和2個MT3型手提式CO2滅火器。
考慮發電機水噴霧滅火裝置的要求,在運行層每個機組段上游側各設一個發電機消火栓箱為發電機內部消火提供水源,手動報警裝置1個,發電機內部滅火及火警裝置由制造廠家設計提供。
建筑物危險性分類及耐火等級表生產場所名稱火災危險性類別耐火等級類別主廠房丁類二級透平油庫丙類二級絕緣油庫丙類二級戶外開關站丙類二級中央控制室、微機房丙類二級壩區用電變室、廠用變室丁類二級高壓開關室丁類二級電纜、電纜道丙類二級發電機設備小間、資料室丙類二級空壓機及貯氣罐室丁類二級水清測報站丁類二級載波通信室丁類二級大壩監測室丁類二級高壓試驗室丁類三級機修車間丁類三級其它戊類三級水輪廊道層主要布置有軸承回油箱,調速系統漏油箱等,每機組段擬設MT3型CO2滅火器2個,另在與該層相通的滲漏排水泵房設MT3型CO2滅火器2個,手動報警裝置1個。
為撲滅廠內橋機電器設備引起的火災,在橋機上設置MT3型CO2型滅火器2個。
電站安裝間位于廠房右側(從上游往下游看),長28m,寬19m,安裝間上、下游側各設SN65型消火栓1個和MT3型CO2滅火器4個。
空壓機室設在安裝間的下層,在該室油處理室上游側設SN65消火栓1個及MT3型CO2滅火器4個,空壓機室布置兩個滅火器設置點。布置兩個離子型感煙探測器,手動報警裝置1個。
在副廠房的電纜層(高程107.70m)入口處設MT3型CO2滅火器4個,即每個進人門布置一個滅火器安置點(各2個MT3型CO2滅火器);每個入口門設自動控制防火門,手動報警裝置1個;此外還配置若干個防毒面具、呼吸器,電纜穿過樓板或進入各屏柜的孔洞均須用耐火材料封堵以防止火災漫延,耐火極限不小于1小時。結合設備與電纜布置情況,每隔一定距離集中布置MT3型CO2滅火器2個,在電纜橋架每層均敷設纜式線型感溫探測器。
技術供水層位于副廠房的100.40m高程處。其門外布置MT3型CO2滅火器4個。
在高程112.20的微機房及中控室擬設置固定CO2滅火系統,采用固定管網消防,即組合分配系統,共用一套CO2儲藏裝置,保護這兩個防護區的消防滅火系統,其設計用量按其中最大的中控室需要量設置,不考慮備用,經計算選用20個70L儲存鋼瓶,同時在每個地方均設置有煙溫復合探測器,當感溫感煙探測器同時報警時,控制器將立即停斷該區風機與空調,聲光報警器鳴響,提醒人員迅速撤離,延時30秒(可調)后,關閉防火門,啟動滅火裝置滅火,30秒全部噴完,另外門口設手動報警裝置1個,進人門口設氣體放氣信號燈,聲光報警器,布置MT3型CO2滅火器4個。
固定CO2自動滅火系統,既可在現地手動操作,也可與火災自動報警系統相連。
2.2.2水輪發電機組消防。水輪發電機組安裝在密閉的燈泡體內,其消防措施由制造廠解決,電站提供水源,相應在機組段布置發電機消火栓箱,采用固定式水噴霧滅火裝置。燈泡體內同時設置感溫、感煙探測裝置及其控制裝置,發電機內部管路設備均有機組制造商按規程規范配套供應。
2.2.3油庫和機修間消防
2.2.3.1油庫消防。居龍灘水利樞紐油庫分為廠內透平油庫和廠外絕緣油庫,油庫采用防火墻與其他房間分隔,油罐室設有兩扇門與外界相通,出口門為向外開啟的甲級防火門,油庫內設有可靠的防雷接地裝置和擋油檻,室內立式油罐之間間距大于2.0m。油罐與墻之間的距離大于油罐半徑,油處理室與油罐室相接部位用防火墻隔開,烘箱電源開關和插座設在小間外,油庫內燈具和電器設備均采用防爆的燈具和電器設備。透平油庫設在安裝間下面(高程103.20m),內有20m3的立式油罐2個,并設油處理室等,采用消火栓滅火,設置感煙探測器,油處理室設置手動報警裝置1個。
絕緣油庫布置在室外,靠近廠房公路邊,發生火災時,消防車能順利抵達現場救火。絕緣油庫內布置有15m3立式油罐2個,30m3立式油罐1個,油庫設有油處理室、濾紙烘箱室。
根據有關規范,在絕緣油罐和透平油罐室各設置2臺MFT35型推車式磷酸銨鹽干粉滅火器和1個100×100×60cm3砂箱,每個砂箱配2把鐵鍬;兩個油處理室各設3個MF3型磷酸銨鹽干粉滅火器,同時在透平油處理室與空壓機室聯接處設SN65型消火栓1個,在絕緣油庫室外設SS100-1.6型地面消火栓1個。
油庫內防火門自動關閉,風機停止排風并可自動啟動消防泵,為了預防和控制火災,火災報警后,并確認火災位置后,在中控室手動關閉廠房內相應部位的排風機,此時防火閥連動關閉?;馂慕Y束后,重新開啟排風機進行排煙,然后通風系統恢復正常。
2.2.3.2機修間消防。機修間靠近安裝場布置,面積為15×20m2,內設小型機修設備,機修間除設置1個SN65型消火栓外,另配MF3型磷酸銨鹽干粉滅火器8個,分二個設置點,每個設置點配置4個。在機修間外設SS100-1.6型地面消火栓1個。
設置感溫、感煙探測裝置及手動報警裝置1個,自動向消防控制中心報警。
2.2.4高壓開關柜室和廠用電變消防,壩用電變消防。兩個高壓開關柜室共設置開關柜16面,低壓開關柜室設置低壓柜10面,以上兩個高壓開關柜室內均設置1臺MTT35型推車式CO2滅火器和4只MT3型CO2滅火器并設置向外開啟的防火門。
壩用電配電室、廠用變室、柴油發電機房,布置在獨立的小間內,小間配置3只MT3型CO2滅火器,并配置1臺MFT35推車式磷酸銨鹽干粉滅火器。
同時在每個地方均設置有煙溫復合探測器,另外口門設手動報警裝置1個,進人門口設氣體放氣信號燈,聲光報警器。
2.2.5主變和戶外開關站消防。主變露天布置,2臺主變間距離大于10米,與建筑物距離大于12米以滿足防火要求,每臺主變均設置可儲存一臺變壓器油量和20min消防水量之和的事故儲存坑,坑內裝設金屬柵格(其凈距不大于40mm)并鋪設粒徑50~80mm,厚度為250mm的卵石層。事故時,變壓器油可迅速由排油管排至設置在廠房右側的事故集油池內。另外,每臺主變附近均設置2臺MFT35推車式磷酸銨鹽干粉滅火器和2個砂箱(100×100×100cm3)。另設置專門房間放置滅火器具。戶外開關站附近設SS100-1.6型地面消火栓2個。戶外110kV開關站,設置4只MT3型CO2滅火器。
2.2.6壩區消防。壩區內溢洪道8座液壓泵房,每座配置2個MF3型磷酸銨鹽干粉滅火器,壩頂每50米設置SS100-1.6型地面消火栓1個,計3個。每座液壓泵房設置1個感煙探測裝置。
2.3消防給水設計。居龍灘水利樞紐水庫水質清晰、泥沙含量較少,可以作為消防水源。設四個消防取水口,為防止取水口堵塞可以用吹掃氣管供氣對水泵取水口進行吹掃;根據電站所配置的消防設備供水壓力及消防用水量的要求,選用二臺XBD5.2/30-125-200型水泵,揚程為52m,流量為108m3/h,兩臺水泵互為備用;消防水泵可與火災自動報警系統相連,以便及時發現并經確認后能盡快消滅火災。消防水泵及附屬設施均布置在技術供水設備室(高程100.40m)。另外,由兩臺深井泵從水井取水給高位水池(底部高程160.00米,V=100m3)供水,作為消防主水源及生活用水,消防水泵供水作為備用水源。
2.4消防電氣和監測報警系統
2.4.1消防電氣。本電站設專用消防動力盤,并標有明顯消防標志,由雙電源供電,以保證消防設備由2個可靠的電源。消防用電設備采用單獨的供電回路并穿管敷設,當發生火災時,仍能保證消防用電。
廠房內主要疏散通道、樓梯間及安全出口處,均設置火災事故照明及疏散指示標志。正常時,事故照明由交流電源供電,交流電源失去時,通過交直流切換裝置自動切換為蓄電池直流供電。疏散用的事故照明其最低照度不低于0.5lx,疏散指示燈正常時由交流電源供電,交流電源失去時,通過其自配的備用電源供電,其連續供電時間不少于20分鐘。
事故照明燈和疏散指示標志燈,均設置非燃燒材料制作的保護罩。
2.4.2火災自動報警及滅火控制系統。本電站的火災自動報警及滅火控制系統采用控制中心報警系統的形式,電站的消防控制中心設于消防控制房。
消防控制中心內設有火災自動報警及聯動控制屏,對廠內的火災報警設備及消防滅火設備進行集中控制,并對發電機組設備火災報警及聯動控制器進行重復顯示及控制。火災自動報警控制系統選用總線編碼智能型?;馂淖詣訄缶刂破两邮諄碜栽O備火災報警控制器、廠內各部位安裝的點式感煙、感溫探測器、纜式定溫探測器、手動報警按鈕及輸入模塊傳送來的信號,自動或手動發出滅火指令;向控制模塊發出控制信號,控制風機、防火閥、固定式CO2滅火系統等消防滅火設備的運行;同時經通信接口自動啟動工業電視監控系統進行跟蹤及錄像,并顯示、記錄、打印產生報警或故障信號的時間、地點及有關火災信息,發出聲光報警。并將所有火警或故障信息經通信接口送給全廠計算機監控系統。
主要設備布置區如中控室、計算機室、1G10.5kV開關柜室、2G10.5kV開關柜室、400V廠用配電屏室、透平油庫、油處理室、空壓機室、高壓試驗室、柴油發電機房、400V大壩用電配電室、電纜層、技術、消防供水泵層等地均設置有點式感煙探測器;在主廠房運行層及安裝場和中間層設置有紅外光束感煙探測器;在安裝有固定式CO2滅火系統的設備區(即中控室、計算機室),電纜層及電纜廊道均另外設置有點式感溫探測器或纜式定溫探測器。在廠內各重要通道、走廊均安裝手動報警按鈕及聲光報警器。
上述區域,按其重要性和所配置的消防滅火設備的要求選擇報警、報警及手動滅火、報警及自動滅火等不同的處理方式。
一旦發生火災,任何一個探測器探測到火警信號,控制器發出火災報警聲光信號,通知運行值班人員,值班人員根據火災自動報警控制屏顯示的報警地址到現場證實或經工業電視監控系統證實后,即可采用干粉滅火器或手動啟動消火栓、固定式CO2系統,指揮救火。固定式CO2系統的遠方手動操作在火災自動報警控制屏上進行。火災自動報警控制屏也可以設定為自動滅火方式,如果CO2滅火保護區域內同時有感溫、感煙兩種類型的探測器報警或手動報警按鈕按下后,經控制器分析判斷后自動停斷對應區域內的風機、關閉對應區域內的防火閥、投入滅火裝置。無論是在手動方式還是在自動方式下,控制器在發出火警信號的同時都自動啟動工業電視監控系統對相關部位進行跟蹤、顯示及錄像,以備日后事故分析。
根據規范及電站的實際布置進行探測器、手動報警按鈕的配置;根據滅火設備的自動控制要求配置聯動模塊。
火災自動報警控制系統的所有線路均采用屏蔽型電纜,以防電廠的磁場引起干擾;所有線路均穿管暗敷。
中圖分類號: TV文獻標識碼: A
一、工程概況
興隆水利樞紐工程位于漢江下游湖北省潛江、天門市境內,上距丹江口大壩378.3m,下距河口273.7km,是南水北調中線漢江中下游四項治理工程之一,同時也是漢江中下游水資源綜合開發利用的一項重要工程。興隆水利樞紐主要任務是枯水期抬高河道水位,改善庫區沿岸灌溉和河段的航運條件,兼顧發電。樞紐正常蓄水位36.20m,最大水頭7.15m,水庫總庫容4.85億m3,規劃灌溉面積327.6萬畝,規劃航道等級為Ⅲ級。
興隆樞紐為I等工程,樞紐主要建筑物包括56孔泄水閘、一線1000t級船閘和布置4臺機組、裝機容量40MW的電站。
興隆水利樞紐由泄水建筑物、船閘、電站廠房、魚道、兩岸灘地過流段及泄水建筑物和船閘上空的連接交通橋等建筑物組成,為平原區水閘樞紐工程。主體工程包括泄水閘、船閘、電站、魚道、交通橋、二期截流及左右岸灘地回填等,臨時工程主要包括導流明渠開挖、圍堰防滲墻及一期圍堰填筑工程。計劃于2009年開工,2013年6月工程全部完工,總工期4.5年。
二、投資主要指標
興隆水利樞紐工程初步設計靜態投資水平為31.97億元(2008年3季度價格水平,其中工程部分投資24.21億元,移民環境投資6.28億元,耕地占用稅1.48億元)。工程部分投資中建筑工程7.48億元(價差2.02億計入獨立費用中);機電設備及安裝工程3.10億元;金屬結構設備及安裝工程2.21億元;臨時工程5.88億元;獨立費用4.18億元;基本預備費1.36億元。
主體工程主要工程量:土方開挖2179.38萬m3,土方填筑664.5萬m3,混凝土68.19萬m3,鋼筋27319t,鉆孔灌注樁8978m,攪拌樁67.78萬m。
三、投資控制難點
興隆水利樞紐工程特點一是分項工程多:涉及建筑工程、機電設備及安裝工程、金屬結構設備及安裝工程、安全監測設備及安裝工程、消防系統、附屬工程、庫區治理等多項工程;二是工程范圍廣:主體工程跨天門、潛江兩市,庫區治理工程涉及天門、潛江、鐘祥三市和沙洋縣;三是工期緊;四是交叉施工工程多。興隆樞紐工程特點,決定了其投資控制難點:
1、前期招標分標規劃復雜,增加投資控制難度。興隆水利樞紐工程的特點主要表現在:(1)、建筑工程類別多。永久性主要建筑物泄水閘、電站廠房、兩岸灘地過流希及魚道閘首為Ⅰ級建筑物,次要建筑物電站副廠房、開關站、魚道除閘首外的其他部位、閘頂交通橋及左右岸交通橋為3給建筑物,臨時建筑導流明渠、圍堰為4級建筑物,船閘通航級別為Ⅲ級,上閘首為1級建筑,閘室的下閘首則為2級建筑物,船閘導航墻、靠船墩等為3級建筑物。(2)工程交叉施工多。如導流明明渠工程施工和左岸交通橋基礎施工、電站廠房與泄水閘右岸門庫搭接等;加之時間緊(工程總工期4.5年),因此興隆樞紐工程前期招標分標規劃相當復雜,而科學進行分標規劃,正是優化施工組織設計,科學合理配置建設資源的前提。
2、評標過程重評分輕評審,造成投資控制隱患。要真正評好一個標,需要評委認真地閱讀招投標文件和投標文件,認真審查、確認、處理投標文件中存在的問題,如工程量清單符合性檢查、計算錯誤檢查、報價合理性檢查及分析。這些工作需要花費很長的時間,香港評標一般都需要一周到一個月時間。而目前我國大部分項目的評標時間只有半天,在這么短的時間內,讓評委以傳統方式去評審投標文件,難度非常大。所以目前評委評標時基本都是對涉及重大偏差的內容進行評審,如是否有投標人授權代表簽字和加蓋公章、規定費率的取費是否正確等。而對其中的細微偏差,對工程造價產生影響的內容則很少評審。由于評審中這種重評分輕評審,投標人在投標報價時采用明顯的不平衡報價投標策略,比如船閘標段中標單位通過實地踏勘現場發現土方開挖清單項的工程數量明顯偏高了,而堤身加高培厚(粉質粘土回填)的工程數量明顯偏低了,所以中標人明顯降低挖土方清單項的報價,相應提高堤身加高培厚(粉質粘土回填)的報價以平衡總報價。評標時由于沒有進行仔細的評審,投標單位中標后,后期結算時工程數量只得進行調整,即堤身加高培厚(粉質粘土回填)清單項的工程數量由招標時17854m3上調到80376m3,而土方開挖工程量由招標時408萬m3下調到了289萬m3,引起低價中標高價結算現象。
3、初設深度不夠,工程變更多導致投資失控。興隆水利樞紐因建筑工程變更增加投資約1.25億,與中標合同價相比增加投資約14%。興隆水利樞紐工程招投標是在初步設計經國家發改委等批準后進行,此階段興隆水利樞紐工程采用的設計圖紙并不是施工詳圖,而是在初步設計基礎上略為細化,即擴大初步設計,由于勘察設計工作不細,以致在施工過程中發現招標文件中沒有考慮或估算不準確的工程量或工程做法不明確,因而不得不改變施工項目或增減工程量,致使工程投資控制難度增大。在本工程實際施工中就出現了在細部增加工序,造成工程量分項的增加,如施工圖中砼澆筑時均在澆筑前鋪設一層牛皮紙,鋪設牛皮紙的目的是為了防止砼澆筑時出現漏漿影響施工質量,施工方認為該項目為增加項目,應該增加工程投資,引起業主和施工方之間的矛盾糾紛,從而影響到工程施工進度。又如招標圖中泄水閘下游海漫為柔性砼海漫,但施工藍圖出來時為絞鏈排式預制柔性砼海漫,該項目變更后實際工程量為11500m3,增加投資248萬元。
船閘工程鉆孔灌注樁直徑和長度發生改變增加投資,招標設計中上游鉆孔灌注樁均為一臺四樁(鉆孔灌注樁樁徑1.0m,上游單樁長13m下游單樁長20m)。施工圖設計中上游靠船墩部分鉆孔灌注樁樁徑變更為上游0.8m,單樁長23m。下游部分灌注樁樁徑1m,樁長21m;部分樁樁徑變更為0.8。船閘工程因鉆孔灌注樁樁徑長度改變投資由招標時的379萬元增加到663萬元,增加投資約284萬元。
還有因為工程條件發生改變引起的變更,如粘土回填因料源不足變更為水泥砂回填、船閘下游灘地沖刷引起下引航道開挖變為模袋砂回填等等。
4、圖紙提供不及時影響工程造價量價審核時間,造成投資價格變化。南水北調工程為政府全額投資工程,抓進度、搶工期導致施工圖紙在業主和監理方手上審核時間過短,圖紙下達施工單位前雙方往往沒有時間核定藍圖工程量與清單工程量的差別及投資差額,導致工程施工后才能發現工程造價的增加。如泄水閘啟閉機房2012年3月下達圖紙,將原設計圖中砼強度等級由C30改為C25、上下游矩形梁改為異形梁,增加現澆砼女兒墻等。當時施工單位已按原設計圖制作安裝完鋼筋和模板,且已搭設好腳手架,因此必須拆除鋼筋和模板、腳手架,造成投資損失,且延誤了工期。
5、不確定因素導致索賠,增加投資控制難度。由于興隆樞紐工程勘測設計深度不夠、地質條件變化以及水雨情的不確定、各標段間工程節點搭接、外部施工環境等原因,造成不可確定因素增多,形成多于其他工程的索賠。興隆工程施工過程中因征地拆遷等問題,致使工地多次出現停工,前期導流工程、防滲墻施工中因村民阻工,出現長達2月多的停工,僅防滲墻1標就要求索賠費用248萬元。因電站土建工程交面不及時,導致電站機電設備安裝標段窩工超過8個月時間,致工期索賠和近200萬元的費用索賠。還有主體標段工程進度滯后,導致閘門、發電機組等金結機電設備無法按時到場交貨,增加了采購單位的倉庫保管費用等。
6、簽證單的不規范,造成投資增加。(1)簽證不負責任。興隆樞紐實行量價分離的管理模式,現場簽證由工程部門人員負責,項目成本管理由合同部門人員負責。工程部門人員只對質量、進度和安全負責,而忽略對施工項目成本的考慮。由于現場管理人員對預(決)算和有關規定知之不多,對投標包干的項目或者不應該簽證的項目進行大量的簽證,只要施工單位填寫,建設單位不認真核實就簽字。如興王路維修就出現了大量的級配碎石回填,實際現場為碎石和石屑回填等。(2)簽證不及時。施工單位對一些工程不及時辦理簽證,特別是計日工項目不及時辦理簽證,等施工單位后期補簽時,已經時過境遷了。如船閘標段2010年防汛搶險計日工,2012年簽證時監理人員和建管單位現場人員均已不在現場,致使現場簽證難以落實。
7、監理單位對施工方案批準的隨意性,容易導致投資失控。監理單位人員批準工程施工方案時往往只注重方案是否可行,而忽視施工方案工程投資成本。如船閘標段管線棧道由鋼結構變更為鋼筋砼結構,施工方上報《模板承重支架專項措施方案》,方法為在管線棧道下設置型鋼懸挑梁作為管線棧道模板支撐結構,埋設間距為0.55m的16#工字鋼。因采用該施工方案致管線棧道砼單價增加743元/m3。
四、投資控制對策
盡管存在的上述投資控制難點,湖北省南水北調局、興隆樞紐工程建設管理局采取相應對策,盡力控制投資。
1、科學分標。省南水北調局參考《漢江興隆水利樞紐初步設計報告》,委托長江水利委員會長江勘測規劃設計研究院針對興隆水利樞紐工程施工進行分標規劃。分標規劃遵循實現招標的目的、界線明確、方便實施作業、便于管理和協調、標的適宜和合理使用資金的基本原則。根據工程特點,合理進行分標,盡量考慮專業綜合實力,引進專業技術水平較高的施工隊伍。通過分標規劃,科學合理地制訂招標投標,控制工程單價。興隆樞紐工程公開招標51個(含3個監理標、1個工程保險標、移民環境投資中的3個庫區浸沒治理標、2個環保水保標)。在進行招標過程中,節省投資1.45億元(詳見表1),其中機電設備采購概算為2.8億元,招標為2.1億元,節省投資約 0.7億元、建筑安裝工程概算為9.38億元,招標為9.05億元,節省投資約0.33億元。
表1 興隆工程招標合同價與概算價對比表(均含概算價差)
2、控制工程量和優化施工方案。工程量變化是影響靜態投資變化的重要因素,初步設計概算審批后,建設管理單位應該研究如何在保證工程建設符合設計要求、工程質量和工程安全的前提下,有效控制并減少工程量,這必須依靠設計單位和評審專家把關,可通過與設計單位簽訂限額設計合同,鼓勵設計單位優化設計方案,控制和減少工程量等措施。如泄水閘結構縫由瀝青杉板(2cm厚)變更為YL-600聚乙烯閉孔泡沫塑料板(2cm厚),投資減少70萬元。其次,優化施工方案也是有效控制和減少工程靜態投資的重要措施,如船閘上下閘首砼澆筑施工時采用。
3、嚴格執行概算。興隆水利樞紐工程主要是采用招投標法將投資控制在投資概算內。水利工程招標投標定價程序是我國用法律方式規定的一種定價方式,是由招標人編制招標文件,投標人進行報價競爭,中標人中標后與招標人通過談判簽訂合同,以合同價格為建設工程價格的定價方式,這種定價方式屬于市場調節價,也是企業自主定價。因此,嚴格衡量和審定投標人的投標報價,是水利工程招標工作能否達到預期目標的關鍵,也是對工程造價進行有效控制的關鍵。在本階段建設方必須做到:
(1)嚴格審查施工單位資質,必要時進行實地考察,了解和熟悉投標人工程投標報價的形成和計算方法,防止施工質量差、財務狀況差、信譽差的施工單位參加投標;
(2)建設方對項目的合理低價應做到心中有數,避免投標單位以低于成本價惡意競標;對于明顯的不平衡報價策略,評標時,篩選出投標文件中價格過高的清單項,并把這些項進行記錄作為施工合同的一部分。在實際工程結算時,如果某清單項實際完成工程量大于招標文件中的工程量,招標文件工程量以內的投標文件中的單價進行結算,超出部分按照評標時此清單項的基準價進行結算,而不是投標人的報價。這樣能有效的回避明顯的不平衡報價對招標人引起的損失。
(3)在評標時要重視評審環節,把投標文件中存在的問題盡可能都暴露出來,并且把評審及處理結果寫入施工合同條款中,作為后期結算及處理糾紛的依據。
(4)簽訂合同時,合同條款格式要規范、文字要嚴謹,避免留下日后扯皮、索賠的伏筆,以利于工程建設的投資控制工作。
4、慎用價差調整。工程價差是指在工程建設所需的人工、設備、材料等費用,因價格變動對工程造價產生的變化。水利水電工程項目因施工工期長,在工程建設期間因物價上漲引起工程投資增加。興隆水利樞紐工程工期4.5年,建設期間人工工資大幅上漲,湖北省住房和城鄉建設廳以鄂建文[2011]80號文和鄂建文[2012]85號文“關于調整我省現行建設工程計價依據定額人工單價的通知”對人工單價進行了兩次調整。南水北調辦也了文件《關于南水北調工程價差調整有關意見的通知》(國調辦投計[2012]207號文)對人工費調差,采用以2004年為基期按全國居民消費價格數(90%)與全國城鎮單位就業人員平均工資指數(10%)加權綜合價格指數,對生產工人工資調差。興隆樞紐材料調差均嚴格按合同條件執行,對生產工人因各工程標段開工時段不同,執行的工程定額不同,不能生搬硬套國調辦和省建設廳相關文件。因此項目法人采用多種方法比選,選擇最合適和可行的調差辦法,盡可能的切合工程實際情況,最終采用參照中線局和國調辦批準項目法人的人工價差指數進行調差。
5、控制工程簽證及變更
(1)注意掌握合同文件中關于工程量及費用的規定。工程費用包括完成該工程項目的直接費、間接費、利潤、稅金、政策性文件規定費用等所有費用。所以不屬于合同文件中的工程量及費用不能簽證。
(2)重視合同的條款措辭。施工合同一旦簽訂,就具有一定的法定效力。因此,在施工合同的條款上應斟酌推敲措辭,做到詳細周到,不留活口,不出分歧。工程價款的調整、材料人工的調整辦法、工程變更部分是否下浮這方面尤其注重。
(3)重視施工圖設計審計,減少因設計不合理進行的變更簽證。工程結算主要是依據施工設計圖紙、實物工程量等進行編制的。為保證工程量完整、嚴謹,應進一步加強設計質量和技術管理,明確建筑施工圖紙各個方面的要求,為實物工程量清單的實施提供技術保障,減少因圖紙的錯、漏、缺等現象而產生的計價失誤和變更簽證。
(4)制定公平公正的工程簽證管理制度,實行“分級控制,限額簽證”。對于費用較大的簽證項目可以現進行商務談判,不要先簽證、后算賬,結果越算越多。應該先算帳,后簽證,不留尾巴。對于原本讓利的項目應該謹慎變更,否則施工單位的讓利一變更就成了空頭支票。
(5)以合同和招投標文件為依據,嚴格審核變更項目單價。對于合同報價中已有單價項目執行合同單價,對于合同中沒有適用單價或合價的,引用合同報價中類似單價或價格修正調整后執行。合同報價中單價明顯不合理或不適用的,按合同報價原則和編制依據重新編制后報送審核與批準。如尾水渠防沖槽上游側的漿砌石護底改為干砌石護底,施工單位認為其投標時塊石材料單價為59.35元/m3,現市場采購價格一般均達到49/t,折算為83.28元/m3,應重新報價,但業主嚴格依據合同條款39.2變更處理原則3)本合同《工程量清單》中無類似項目的單價或合價可供參考時,則根據投標報價的基礎價格和取費標準編制補充單價,經審核后該項目單位由施工單位上報的331.36元/m3下調為112.05元/m3,節省投資近20萬元。
6、做好索賠和反索賠的工作。對施工單位提出的索賠報告,對索賠理由和引證依據,根據合同條款對其進行分析、取證及審查。同時對各標段工期延誤、管理人員、施工設備到場情況作好記錄,為反索賠提供依據。如主體標段項目經理、副經理、技術負責人每月必須到場22于,項目經理每差1天支付違約金1萬元,項目副經理、技術負責人每差一天支付違約金0.5萬元;工期延誤1天支付違約金10萬元人民幣;承包人按投標文件所列設備按期如數進場,如有延誤每臺套1萬元/天進行處罰等措施。
1工程概況
大石峽水利樞紐工程位于新疆塔里木河流域阿克蘇河源流之一的庫瑪拉克河上,壩址位于阿克蘇地區溫宿縣與烏什縣交界的大石峽峽谷出山口處,距下游已建小石峽水電站11km,距阿克蘇市約100km。該工程是《塔里木河流域近期綜合治理規劃》和《新疆阿克蘇河支流庫瑪拉克河河段水電規劃報告》確定的具有灌溉、防洪和發電任務的控制性樞紐工程,已列入國務院批準近期實施的172項重大水利工程建設項目。工程壩址控制流域面積1.27萬km2,多年平均徑流量48.7億m3,水庫總庫容11.7億m3,攔河壩最大壩高247m。電站裝機容量為750MW,多年平均年發電量18.93億kWh,工程為Ⅰ等大(1)型工程,大壩為1級建筑物[1]。
2建設條件
2.1氣象及水文條件
庫瑪拉克河流域地處歐亞大陸腹地,遠離海洋,周圍又有高山阻隔,流域內呈典型的大陸性氣候,壩址區多年平均氣溫11.5℃,1月份平均氣溫-6.7℃,7月份平均氣溫24.9℃,極端最高氣溫39.5℃,極端最低氣溫-22.0℃,多年平均降水量129.5mm,多年平均蒸發量1706.9mm,多年平均最大風速19m/s。壩址處多年平均流量154.3m3/s。庫瑪拉克河洪水主要為融冰雪型洪水、冰川阻塞湖潰決型洪水和融冰雪降水混合型洪水,6~9月為汛期,當冰川阻塞湖潰決型洪水與融冰雪洪水和融冰雪降水混合型洪水疊加后,形成庫瑪拉克河的最大洪水,對工程危害較大。受下游小石峽水電站2012年下閘蓄水高水運行影響,壩址區淤積嚴重,河床普遍抬高6~9m。
2.2地形地質條件
上游圍堰軸線位于河床高趾墩上游約190m,河面寬37.1m,水深約4.7m,河床淤積沖積砂卵礫石層厚度23m左右,由少量漂石及砂卵礫石層組成;顆粒組成以粗粒為主,呈中密狀態,局部大顆粒密集部位由架空現象,大于200mm漂石極少,20~200mm卵石平均62.9%,2~20mm礫石平均18.1%,小于2mm細粒平均19%。兩岸出露基巖巖性主要為微晶灰巖,左岸岸坡較平整,坡角35°~65°,1492~1520m高程發育寬約50m的Ⅱ級階地,階地上部分布厚約20m的崩坡積塊碎石層。右岸1520m高程以下為坡角70°左右的基巖陡坎,1500~1510m高程為Ⅱ級階地,少量覆蓋層分布;1530m高程以上為70°左右的基巖陡坎(見圖1)。
3圍堰設計
3.1設計標準
上游圍堰為土石圍堰,堰高54m,擋水時間3a。根據規范相關規定[2],導流標準采用20年一遇洪水重現期,相應流量2266m3/s,導流建筑物級別為4級。
3.2圍堰防滲
河床覆蓋層主要為少量漂石及砂卵礫石,從防滲平臺計算覆蓋層厚度約30m左右,考慮高壓旋噴的適應性[3_4],所以覆蓋層基礎采用高壓旋噴墻。另外,由于兩岸強風化巖體透水性較強,基巖采用帷幕灌漿進行防滲處理,帷幕深度伸入巖體相對不透水層(透水率<5Lu)。由于壩址區土料缺乏,而壩址區天然砂礫料和灰巖堆石料儲量豐富,所以圍堰采用堆石圍堰??紤]到圍堰堰體擋水高度約40m,土工膜防滲技術經過多年的發展和推廣應用[5_7],其鋪設、焊接等施工技術日趨成熟;且土工膜具有滲透系數小、適應堆石體的變形條件好、施工相對簡單方便和經濟性好的特點,在類似高圍堰工程成功應用實例較多;故大石峽圍堰采用土工膜心墻作為上游圍堰的防滲體。
3.3圍堰堰體結構
上游圍堰堰頂高程取1539.0m,圍堰最大高度54.0m,頂寬為10m。上游坡比為1∶1.65,下游坡比為1∶1.3,頂部長度197m,最大底寬約195m,下游坡腳距離大壩上游開挖線約40m,上游坡腳距離導流洞進口約40m。圍堰防滲采用高壓旋噴灌漿+土工膜心墻的形式。高壓旋噴灌漿施工平臺高程1495.00m,旋噴墻深約30m。1495.00m高程以上采用復合土工膜心墻進行防滲,土工膜高度約44m,土工膜上下游側采用砂礫石墊層進行保護,厚0.7m,墊層下游設置過渡區,厚2.4m。圍堰兩岸采用帷幕灌漿防滲,灌漿孔間距為3m,孔深7m。截流戧堤位于圍堰下游側。圍堰在上下游側各設置兩級2m寬馬道,圍堰填筑料主要采用導流洞洞渣料和河灘天然砂礫料(見圖2)。
4圍堰滲流及穩定分析
4.1計算方法
上游圍堰壩坡抗滑穩定計算、滲流計算采用河海大學工程力學研究所研制的Autobank分析軟件,該軟件采用有限元技術,可對土石壩穩定、滲流、應力變形進行分析計算[7_10]。
4.2計算參數
圍堰填筑材料主要為取自上游棄渣場的導流洞洞渣料、壩址下游右岸河灘砂礫料,以及部分左岸聯合進水口開挖高坡滾落石渣
4.3滲流計算
滲流計算主要計算在設計洪水位下可能形成的穩定滲流情況下的堰體滲流特性,包括浸潤線、水力梯度和滲流量等(見圖3、圖4)。據圖3和圖4計算成果看出,在設計洪水位1533.46m穩定滲流下,上游圍堰堰體最大單寬滲流量為8.61m3/dm。按堰長190m計算,堰體及堰基總滲流量約為68.2m3/h,滲流量未包含兩岸堰肩繞堰滲流量。下游堰腳出逸坡降為0.01,遠小于覆蓋層砂礫料允許滲透坡降值0.10~0.20,因此不存在發生滲透破壞的可能。
4.4穩定計算
根據Autobank滲流計算成果,將其滲流成果與邊坡穩定分析耦合,進行圍堰堰體的抗滑穩定分析。根據規范[2]第2.4.15條“圍堰結構設計荷載組合應只考慮設計工況,但不考慮地震荷載?!钡囊幎ǎ瑢哌M行設計洪水位工況下的邊坡穩定計算。同時,考慮到大石峽洪水具有陡漲陡落的特點,增加水位驟降的計算工況,評價圍堰的整體穩定性(見圖5、圖6、表2)。根據表2及圖5和圖6可知,在設計水位工況和水位驟降工況,上游圍堰上下游邊坡穩定安全系數均滿足規范要求,建在覆蓋層上復合土工膜心墻堆石壩圍堰邊坡是安全的,設計采用的上下游坡比是合適的。
5圍堰施工
引言
關于水利水電工程造價的控制問題,是貫穿于整個項目建設過程中的問題,因為水利水電工程的建設本身就具有周期性長和耗資量大的特點,再加上周圍環境與地形、地貌等因素對工程建設的影響也較大,所以資金投入水利工程中時,可變性和不確定性內容太多,這就要求建設者包括投資者要嚴格做好水利工程造價的控制工作,避免資源的不合理使用而造成浪費問題,
控制水利工程的造價就是要求工程的各個階段,包括項目的決策階段、設計階段、招投標階段、施工階段,還有竣工驗收階段都要將工程的造價控制在制定的預算限額以內,過程中出現的問題要隨時調整,最后保證水利工程的順利完成。
1、影響水利工程造價的因素
1、1 項目前期工作不扎實,設計變更大。工程設計方案在提出階段時就由于各種原因而導致方案不盡完善,例如前期經費不足、基礎資料和數據沒有得到落實、方案沒有得到論證等等,所以在后期施工時就不得不頻繁的變更方案內容而增大資金投入,另一方面水利工程受地形和自然環境條件的影響很大,所以地質條件的變化往往會導致工程造價的大幅度提高,同時設計人員不正確的建設觀念,重技術輕效益造成了資源的浪費。
1、2 不安基建程序辦事,人為的壓低或抬高工程造價。有些地方政府部門為了獲得項目建設權和國家的投資政策,在項目競標時漏列項目,不按標準設計等人為的壓低工程的造價,一旦工程施工開始后就為了擴大規模一二再的提高造價報數,致使工程造價嚴重超概。
1、3 物價上漲和國家政策性調整。水利工程跨越期限一般都很長,但是我國現在還處于市場經濟的初級發展階段,國家政策的不斷調整,加上國內、國外各種因素的影響必然會導致與工程施工的相關用具和材料等的物價上漲,這些不確定因素也使得水利工程的造價在編制階段和施工階段存在著出入。
1、4 工程建設管理混亂,監督制約機制不完善。目前在水里工程的建設管理中存在著很多的混亂,沒有推行“三制”,建設方對建設資產的增值不負責或者是私自偷吞建設資金等造成的投資失控。
2、對水利工程造價的控制
2、1 水利工程決策階段的造價控制。水利工程的決策階段是影響整個工程造價的重要階段,它是水利工程建設的初始階段,是工程造價產生的源頭,對水利工程造價影響的概率決不低于60%,所以正確的投資決策對工程造價的控制工作往往有著事倍功半的效果。
在水利工程的前期工作中,可行性研究是影響水利工程前期決策的關鍵階段,同時投資估算不僅影響著水利工程建設項目在前期階段時制定融資方案和進行經濟評估的的工作進行,同時在編制初步設計概算時,也需要根據投資估算來進行編制。投資估算在整個項目建設的前期階段有著直觀重要的作用,合理、科學、嚴謹的投資估算不僅可以正確的評價項目的可行性,也會使融資方案的制定有一個可靠的基礎,它是項目決策分析和評價階段中必不可少的一項工作。
除此之外,對項目建設的可行性研究還需要具有一定相關資歷的設計單位編制一份科學的可行性研究報告,在方案論證和比較階段選擇一種技術上可行和經濟上也合理的建設方案,同時在確定投資估算時,既要符合國家規定,也要符合估算指標,要做到方法科學、基礎資料完整、依據充分。
2、2 水利工程設計階段的造價控制。水利工程的設計階段凝結了人類的智慧和技術的發達,因為在這一階段人類通過發揮自己的主觀能動性,具有創造性的全面安排了整個項目建設的全過程,可以說設計階段是整個工程建設的宏觀控制階段,在造價的控制上也同樣的至關重要。
首先通過引入競爭機制控制設計階段的造價。引入競爭機制一方面可以激勵設計者在方案設計時最大限度的發揮自己的能力,另一方面也可以在選擇設計單位和設計方案時做到優勝劣汰,同時建立健全技術和經濟互動式控制模式機制,贏得了市場主動權,有效的控制了工程造價,達到資源的優化配置。
其次就是要用價值工程優化設計方案,價值功能的要求和工程造價控制的要求其實在本質上是一致的,即價值系數最大,滿足必要的功能費用,所以在工程建設的設計階段中就要把功能和造價兩者進行綜合分析,以提高價值目標為重點,以功能分析為核心,使得設計方案得到最大的優化。
再者就是推行限額設計。限額設計就是把投資分解,再通過進行工程量控制的方法,把投資限額分發到設計人員,既控制了設計規模、設計標準、工程量和概預算指標,同時也控制了投資限額,在保證工程的使用功能的同時也大大了最佳的經濟效果,這樣就可以控制甚至是降低工程造價,卻不會降低工程質量。
第四方面是推廣標準設計。就是工程中涉及到的各種設計盡可能的采用國家、省或者是專業部署推出的標準通用設計,這樣就可以采用標準構件,進行批量生產,既可以降低經濟成本,還可以縮短設計周期,甚至還可以加快工程的建設進程,最重要的是可以達到控制工程造價的目的。
第五方面就是變被動控制為主動控制。所謂的被動控制就是人們長期以來總是習慣通過目標值和實際值的比較結果,尋找原因之后在采取控制措施,但是已經存在的偏離值是不可能消失的,也不可能預防,所以要想控制工程的造價就必須得做到主動控制,預防目標值和實際值發生偏離,主動影響投資決策,影響設計、發包和施工。
2、3 水利工程中招投標階段的造價控制。在招投標階段是也要引進市場競爭機制,項目建設需要的各個方面,包括勘察、設計、施工、重大設備和材料的選擇等都采用競爭機制,選擇最優秀的中標單位,招標貫徹的是公平、公正和公開,所以可以遏制項目建設中的腐敗現象,價格的形成也要采用自主報價、市場競爭、合同定價的機制,這樣可以優化資源,使價格趨于合理化,而且價格的形成也較為透明,在工程造價的控制方面又便利又透徹。
在招標的管理上,招標文件一定要嚴謹,方式要合理,程序合理,評價標準也要公正,還有標底的編制也要合規有效。在選擇中標單位之前,一定要確定承包商對招標文件有實質性的相應,要是中標價合理,中標單位就要遵循成本效應的原則,工程造價的確定要以經濟合同的形式。
2、4 水利工程實施階段的造價控制。實施階段就是在完成了前面所有的階段工作之后,工程正式進入了建設階段,它是將所有的文件付諸實施的實踐過程,也是有效控制工程造價的階段。在這一階段,要從下面這幾個方面控制造價。
第一是控制材料的用量,合理確定材料的價格。在水利工程建設中,材料費占總造價的比例一般都很大,材料價格的高低在一定程度上也就較大影響著整個工程的造價,所以在施工階段一定要嚴格控制材料的用量,材料的價格不僅要合理,而且也要保證材料的質量。
第二是要控制好施工過程中的各項變更,由于變更引起的新增項目,要及時編制報價,盡可能的是使變更后的設計投資依然在工程批準的概算投資范圍之內。健全設計變更的審批制度,切不可任意增加設計內容,提高工程造價。
第三是嚴格現場的簽證管理。要加強施工現場的管理監督,施工方按圖施工,要隨時關注項目費用的變化。簽證本身要有效,做了很多工作做來的簽證在決算中無效,這種情況是屢見不鮮的。這就要求施工管理人員必須加強學習,提高自己的業務水平。
參考文獻:
[1]劉秋常. 建設項目投資控制[M] . 北京: 中國水利水電出版社,1998: 185.
[2]龔義壽. 水利水電工程造價管理[M] . 北京: 中國科學技術出版社, 1998: 132.
1.1施工導墻以及槽孔劃分
在工程實際開始建設之前,首先需要對施工導墻進行建立。在混凝土防滲墻建設中,其導墻以及平臺通常都為鋼筋混凝土結構,而在我們實際開展施工時,也應當能夠及時的聯系防滲墻上下水游等條件對導墻頂的施工高程參數以及導墻平臺結構進行確定。而在對結構以及參數確定完畢之后,則可以進行槽段以及槽孔的劃分。在墻段連接方面,可以使用接頭管法,在初期澆筑的過程中以兩端頭孔下設的方式接入頭管,并隨著澆筑過程中混凝土面的不斷上升,則可以根據情況及時的拔起頭管來使兩端頭孔保證為空,從而使其能夠快速的成為二期槽段的端部主孔。
1.2施工工藝流程
在施工工藝方面,如果面對的是同一個槽孔,我們則可以使用沖擊鉆以跳打法的方式進行施工:首先,我們需要對槽段的主孔進行鉆鑿,并在主孔鉆鑿完畢之后鉆鑿副孔。而在對副孔鉆鑿的過程中,則需要及時的將主副間所具有的障礙物比如小墻打掉,并在兩個孔都完成之后再正式進入到施工的后續工序。而由于在實際施工過程中,不同槽孔都需要依次的穿過其中的砂層以及洪積層等,對此,就需要在實際施工的過程中多準備部分接砂斗來協助施工,從而更好的保障施工的順利開展。
1.3清孔換漿
當對終孔進行驗收并合格之后,則可以正式開始清孔換漿的工作。在方式的選擇上,我們選擇了抽筒的方式,即首先將抽筒沉入到孔的底部來抽取其底部的沉渣,并在抽取的同時向孔內以持續不斷的方式注入漿液,并保證施工過程中的總換漿量為槽孔內泥漿總量的三分之一至一半。而當二期槽孔換漿工作完成之前,我們也需要通過刷子鉆頭的使用以分段的形式對一期槽孔的低層殘留物以及泥皮等等進行洗刷,并在洗刷直至刷子鉆頭位置不存在泥屑、且孔底位置的淤泥不再增加為止。而在我們處理該步驟的過程中,需要注意的一點是由于我們之前對于澆筑導管、預埋管等等所消耗的時間往往比較長,而為了能夠在此情況下也保證孔內部的淤泥不會在這個安裝的時間內大規模的增加、保證槽壁的穩定,就需要在開展清孔換漿工作之后能夠保證孔內具有充足的粘度以及密度,并保證其中的含沙量被控制在一定的數值之內。
1.4預埋灌漿管下設
在對于灌漿管進行下設的過程中,通常都需要保證孔底節的長度要控制在6m以內,并在實際設置之前對其中的不同節點進行調整,從而能夠根據情況在接口位置處樹立幾根具有等間距的鋼筋來對其進行焊接以及固定。而在下設過程中,也需要借助吊車的使用在孔口位置處對其進行焊接、并以整體的形式下設。在實際對接的過程中,也需要通過水平尺的使用對兩節之間的垂直情況進行校核,從而使整個預埋管工作的鉛直度能夠得到保證。
1.5混凝土澆筑
在混凝土澆筑的環節,所使用的是泥漿下直升導管法進行澆筑。在實際澆筑之前,各項的準備工作需要做好,比如澆筑器具的準備、施工記錄以及相關的儀器等等,并需要重點對澆筑導管自身的長度、質量以及布置情況進行設置,從而以此來保障相關設備器具能夠滿足實際技術要求。而在澆筑的過程中,則需要在對水泥砂漿進行攪拌時對于每一套導管都做好下料以及注漿工作,并當儲料槽中的混凝土達到一定量時正式開展澆筑工作。在澆筑過程中,需要保證工作人員能夠嚴格根據相關技術規范進行,并重點對混凝土澆筑過程中的上升速度以及導管拆卸方面進行管理。
1.6接頭管下設與起拔
在本次混凝土防滲墻施工過程中,使用了接頭管的方式同墻段進行連接。在初期槽孔清漿工作結束之后,我們在槽孔端頭下設了一定數量的接頭管,并在澆筑過程中根據混凝土澆筑的初凝情況通過液壓拔管機的使用對這部分接頭管進行逐步的起拔,并以此將初期施工的槽孔端頭都逐漸形成為圓弧形接頭孔。