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優(yōu)化施工方案縮短建設(shè)工期
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1、高壩洲工程的施工概況
高壩洲水電站是清江流域開發(fā)的最下游一座梯級(jí)電站,距入長江的清江河口12 km.工程為河床式電站,前緣總長439 m,壩頂高程83.0 m,最大壩高57 m,裝機(jī)3×84 MW,機(jī)組安裝高程35.9 m.工程分兩期施工。一期先圍左河床,右岸河床明渠導(dǎo)流,設(shè)高、低兩個(gè)土石圍堰,在低土石圍堰保護(hù)下修筑高土石圍堰,基坑全年施工。二期圍右河床,中、枯水期利用一期大壩深孔導(dǎo)流,汛期基坑過水,汛后利用上游土石圍堰和下游RCC圍堰擋水。施工中共設(shè)9條圍堰,其中2條RCC圍堰,7條土石圍堰。1996年10月26日一期工程截流,1999年7月具備首臺(tái)機(jī)組發(fā)電條件,工期33個(gè)月,比招標(biāo)文件要求提前了3個(gè)月。至2000年4月底,項(xiàng)目全部完工(升船機(jī)除外),工期41個(gè)月。
2、充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)最優(yōu)方案中標(biāo)
招標(biāo)文件明確提出了縮短工期、提前發(fā)電的要求,承建單位制定了切實(shí)可行的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃。在廠房和進(jìn)水口之間,建基面高差大,為了改善受力條件,廠房主機(jī)段與進(jìn)水口之間設(shè)置縱縫和寬槽。寬槽回填必須滿足兩側(cè)混凝土冷卻至穩(wěn)定溫度和在低溫季節(jié)施工兩個(gè)條件才能進(jìn)行。這就只有提前完成寬槽回填,實(shí)現(xiàn)廠房進(jìn)口段與主機(jī)段聯(lián)合擋水,才能如期發(fā)電,因此廠房寬槽回填是問題的核心。
按正常程序和招標(biāo)文件的進(jìn)度計(jì)劃,1998年10月回填寬槽,再澆筑蝸殼頂板、發(fā)電機(jī)層混凝土及廠房封頂,然后進(jìn)行裝修和機(jī)組安裝。這樣的安排很難實(shí)現(xiàn)1999年10月26日首臺(tái)機(jī)組發(fā)電的目標(biāo)。
為了確保按期發(fā)電,我們將寬槽回填時(shí)間提前到1998年3月,按照這個(gè)目標(biāo),倒排施工計(jì)劃??紤]到寬槽冷卻與回填歷時(shí)3個(gè)月,1997年底必須形成寬槽。從安Ⅱ集水井開始施工到寬槽形成,其中包括安Ⅱ集水井混凝土、底板混凝土、固結(jié)灌漿、尾水管安裝和混凝土澆筑、直錐段混凝土、蝸殼側(cè)墻混凝土,工期至少8個(gè)月,即1997年4月必須完成開挖。若考慮4個(gè)月的開挖工期,1996年12月前必須完成基坑抽水。
按照提前回填寬槽的計(jì)劃,制定了壓縮土石方開挖、防滲處理和混凝土澆筑的施工方案。主要措施有:
?。?)截流前完成左右岸陸上邊坡開挖,并澆筑1號(hào)和22號(hào)壩段基礎(chǔ)混凝土,形成上、下游連通道路,創(chuàng)造大開挖條件。?
(2)利用河中沙灘相對(duì)較高的地形,提前進(jìn)行縱向低堰防滲處理。?
?。?)在廠房上游布置兩臺(tái)高架門機(jī),覆蓋一期工程上游全部澆筑范圍,代替推薦的高棧橋方案。?
?。?)在安裝場(chǎng)進(jìn)口架設(shè)混凝土預(yù)應(yīng)力梁,安裝壩頂門機(jī)承擔(dān)后期主廠房澆筑任務(wù)。?
?。?)在廠房尾水渠安裝豐滿和天塔門機(jī),分別解決前期要求門機(jī)投產(chǎn)快、混凝土強(qiáng)度大,后期要求起吊幅度高的問題。
由于提前回填寬槽的措施合理、具體、可靠,能確保按期發(fā)電,使我們以最優(yōu)的施工方案中標(biāo)承建高壩洲工程。
3、抓好里程碑工期,確保總目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)?
中標(biāo)后,根據(jù)高壩洲工程受每年汛期和低溫季節(jié)限制的特點(diǎn),在網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃中設(shè)置了里程碑工期。?
?。?)為滿足一期工程全年施工,一期土石圍堰和縱向RCC混凝土圍堰在1997年5月1日前完成。?
(2)寬槽混凝土回填要求在低溫的1997年12月形成到冷卻穩(wěn)定溫度,1998年3月前回填完畢。?
(3)1998年10月前一期工程大壩具備擋水條件,并拆除一期土石圍堰,10月26日二期截流。?
(4)1999年5月1日前,二期土石圍堰具備擋水和過水條件,二期大壩澆筑到60.5 m高程,具備下閘蓄水條件。?
?。?)1999年7月前機(jī)組安裝調(diào)試完成,第一臺(tái)機(jī)組發(fā)電。?
?。?)2000年4月二期工程混凝土澆筑、表孔閘門安裝調(diào)試完成,工程完工驗(yàn)收。
? 按照總網(wǎng)絡(luò)中的6大里程碑工期,我們共組織6次大的戰(zhàn)役,確保了總目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
4、優(yōu)化施工方案,為快速施工創(chuàng)造條件?
快速施工的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃必須要有先進(jìn)的技術(shù)措施作保證。高壩洲工程一期大壩基礎(chǔ)混凝土澆筑,安排在1997年的5~9月施工,正遇高溫季節(jié),強(qiáng)約束區(qū)的混凝土溫控要求嚴(yán)格。施工中我們一方面安裝了制冷樓,另一方面預(yù)埋冷卻水管并及時(shí)通冷水,降低了混凝土溫升,保證了強(qiáng)約束區(qū)混凝土質(zhì)量。
為了滿足汛期基坑過水要求,設(shè)計(jì)要求二期大壩在1999年汛前至少要完成一排帷幕灌漿。為此,采用全封閉式的預(yù)制混凝土廊道模板,實(shí)現(xiàn)混凝土澆筑與防滲帷幕同時(shí)施工,確保了灌漿施工時(shí)間。
原設(shè)計(jì)1999年汛后,施工大壩下主排帷幕,上游基坑水壓力將會(huì)影響灌漿質(zhì)量,因此,制定了汛后上游基坑抽水方案,相應(yīng)要求上游土石圍堰過流時(shí)不能沖壞。我們?cè)谕潦瘒呱嫌蚊嬖O(shè)置鋼筋塊石籠,在頂面布置一層鐵絲網(wǎng)塊石籠,并澆筑20cm厚混凝土,下游坡面布置雙層焊接鋼筋籠裝塊石。
1998年10月二期截流前,必須完成深孔3扇弧門、廠房進(jìn)水口6扇工作門、2扇檢修門、15扇攔污柵及6扇尾水檢修門的安裝,工期只有3個(gè)月。為此我們采取了以下3項(xiàng)技術(shù)措施:
?。?)原設(shè)計(jì)深孔閘墩76.0m高程以下分為上游、下游兩塊,中間設(shè)寬槽。1997年冬季寬槽回填完成,再澆筑上部混凝土,進(jìn)行弧門安裝。我們建議采用圓拱先封閉寬槽,再進(jìn)行上部混凝土澆筑的方案,得到設(shè)計(jì)批準(zhǔn),使深孔弧門于1998年4月具備安裝條件。
?。?)廠房進(jìn)水口攔污柵結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)分層連系梁,影響進(jìn)口段混凝土上升。通過設(shè)置施工縫,使進(jìn)口段先澆,為進(jìn)口閘門提前安裝創(chuàng)造了條件,同時(shí)采用攔污柵埋件一次澆筑,減少了攔污柵埋件二次安裝和澆筑的工序。
?。?)門槽埋件安裝和打毛需要搭設(shè)大量的施工平臺(tái)。我們以門槽頂工字鋼作梁,焊接鋼筋形成吊臺(tái),減少排架搭設(shè)工作量和鋼管用量,為閘門安裝提前完工奠定了基礎(chǔ)。
一期混凝土縱向圍堰最大堰高32m,分14層施工,工期十分緊張,加上1996年11月6日清江遭遇超百年一遇的秋汛,最大流量4 200m3/s,洪水沖垮了剛剛截流的上游低土石圍堰,影響工期20多天,使混凝土縱向圍堰填筑強(qiáng)度必須達(dá)到最高月上升12m.由于采用多卡模板施工,配倉面吊拆裝,縮短立模時(shí)間,縱向圍堰由原來3個(gè)倉變?yōu)?個(gè)倉,兩個(gè)作業(yè)面同時(shí)澆筑,增加汽車入倉道路,壓縮每層循環(huán)時(shí)間,使縱向圍堰月上升最高達(dá)到14m.
1號(hào)機(jī)進(jìn)口段與主機(jī)相接的斜坡上設(shè)計(jì)布置了一個(gè)觀測(cè)室,其中有雙金屬標(biāo)和倒垂孔。觀測(cè)室頂部是進(jìn)水口過流面1號(hào)機(jī)左邊墩,觀測(cè)室封頂后,由于其位置和結(jié)構(gòu)尺寸制約,倒垂孔的鉆機(jī)無法就位,這將嚴(yán)重影響寬槽按期形成。我們優(yōu)化施工程序,在觀測(cè)室封頂前,在斜坡上搭設(shè)鋼筋柱排架,進(jìn)行倒垂孔施工,并在主機(jī)尾水管下彎段混凝土澆筑的同時(shí)加快了進(jìn)水口段澆筑,搶回工期達(dá)一個(gè)月,為寬槽的形成創(chuàng)造了條件。
5、合理配置資源,適應(yīng)施工進(jìn)度的需要?
高壩洲電站分一、二期工程,在一般情況下,會(huì)出現(xiàn)一部分資源較富裕、另一部分資源不足、生產(chǎn)很不平衡的情況。合理配置資源,確保關(guān)鍵線路上的工期不變,就能較好地解決生產(chǎn)不平衡問題。
一期工程混凝土澆筑階段,廠房進(jìn)水口9個(gè)閘墩18個(gè)倉,主機(jī)3個(gè)尾水管12個(gè)倉位,深孔6個(gè)閘墩12個(gè)倉位,其上游的兩臺(tái)高架門機(jī)和模板工、鋼筋工成為十分緊缺的資源。其中,進(jìn)水口與深孔閘墩澆筑到頂是二期截流的必備條件,1號(hào)主機(jī)混凝土是首臺(tái)機(jī)組發(fā)電的重點(diǎn),2、3號(hào)主機(jī)段還有自由時(shí)差,1997年底只要澆到38.93 m高程,滿足1998年3月前完成縱縫灌漿,可以放緩施工,5月進(jìn)入閘門安裝,三項(xiàng)資源都有富裕時(shí),再加快施工。
1999年汛后,表孔閘墩混凝土澆筑時(shí),左右岸各布置一臺(tái)豐滿門機(jī),從兩邊向中間“夾攻”,中間15~18號(hào)閘墩澆筑主要依靠基坑安裝的小高架門機(jī)入倉,而升船機(jī)閘室底板澆筑還要小高架門機(jī)承擔(dān),吊裝手段十分緊張。針對(duì)這種情況,我們采取了4項(xiàng)措施:首先,抓緊形成小高架門機(jī)安裝條件,使資源盡快投入,同時(shí)成立了專班人員,負(fù)責(zé)小高架門機(jī)的維修保養(yǎng),提高設(shè)備利用率。其二,加快14號(hào)閘墩澆筑和預(yù)制梁制作,使安裝在該壩頂?shù)呢S10號(hào)門機(jī)向右側(cè)推進(jìn),早日投入15號(hào)閘墩澆筑。第三,放慢19號(hào)閘墩澆筑,避免19號(hào)墩太高影響豐15號(hào)門機(jī)運(yùn)行,將19、18號(hào)壩段過流面混凝土由豐15號(hào)門機(jī)吊運(yùn)入倉,減少小高架門機(jī)的負(fù)擔(dān)。第四,在升船機(jī)閘室底板上另外安裝天8號(hào)塔機(jī),減輕小高架門機(jī)的工作任務(wù)。通過這些措施,較好地解決了中間閘墩入倉手段不足的問題,使控制總工期的表孔閘墩混凝土按期完成。
6、定期檢查、分析進(jìn)度,實(shí)行動(dòng)態(tài)管理?
為了控制實(shí)際施工進(jìn)度與網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的偏差,我們堅(jiān)持日、周、月檢查和里程碑進(jìn)度檢查,制定糾偏措施,并進(jìn)行評(píng)比、表彰、獎(jiǎng)勵(lì)。
1998年特大洪水持續(xù)時(shí)間長,計(jì)劃9月中旬開始拆除一期土石圍堰,至9月29日拆除道路仍被水淹沒,不能如期開工,對(duì)二期截流目標(biāo)工期造成威脅。為此,我們采取果斷措施:第一,了解中長期水情預(yù)報(bào),決定從圍堰頂部用反鏟拆除3~4 m高;第二,利用頂部拆除石渣,加高拆除圍堰所用的施工道路,創(chuàng)造后期大開挖條件;第三,加快二期截流前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,搶回了工程進(jìn)度。
1999年元月,二期基坑開挖時(shí),在16~17號(hào)壩段揭露了深層巖溶通道,滲水量大,基坑開挖進(jìn)度滯后,為了實(shí)現(xiàn)5月前表孔澆筑到60.5m高程安全度汛和蓄水發(fā)電,在16號(hào)壩段上游布置一個(gè)減壓井,采取減壓堵漏的灌漿處理措施,恢復(fù)正常開挖。同時(shí),提前制定了下一步混凝土快速施工技術(shù)措施,實(shí)現(xiàn)不間斷澆筑。
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