蘇丹麥洛維大壩工程施工總平面布置設(shè)計(jì)優(yōu)化

曹 輝

(中國水利水電第七工程局有限公司,四川成都 610081)

1 概 述

蘇丹麥洛維大壩工程位于蘇丹喀土穆白尼羅河(White Nile River)與青尼羅河(Blue Nile River)匯合處下游的尼羅河上。工程從左至右分別為左岸土堤、左岸面板堆石壩(含左岸灌溉取水口)、左河道粘土心墻壩、發(fā)電廠房壩段(取水口和發(fā)電廠房)、非溢流壩段、溢流壩段、右岸面板堆石壩(含右岸灌溉取水口)及右岸土堤。發(fā)電廠房裝機(jī) 120萬 kW,最大壩高 67 m。該工程于2003年 6月 15日開工,目前已基本完建。工程樞紐總平面布置見圖 1。

圖 1 樞紐總平面布置圖

麥洛維電站所在地域氣候條件為熱帶大陸氣候,年均氣溫為 29.1℃ ～29.2℃,最大日降雨量約 76 mm,11月 ～次年 4月一般無降雨記錄。年平均濕度為 23%～24%,12月份平均濕度最高為33%,5～6月份最小至 15%～16%。日平均蒸發(fā)量從 23.9 mm/d(Ⅸ)至 13.9mm/d(Ⅻ)。尼羅河汛期為 7～12月,枯期為 1～6月。

2 原合同文件中的施工總平面布置

原合同文件基本采用了招標(biāo)文件的總體規(guī)劃,主要場(chǎng)地及設(shè)施布置見圖 2。承包商生活辦公營地及生產(chǎn)設(shè)施營地布置見圖 3、4。

3 履約期間的施工總平面布置優(yōu)化

工程開工后,經(jīng)過進(jìn)一步的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地踏勘以及對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地形的初步測(cè)量,主要對(duì)承包商施工營地位置、浮橋、實(shí)驗(yàn)室、施工供電系統(tǒng)等幾個(gè)部分進(jìn)行了優(yōu)化。實(shí)施期間施工總布置及承包商營地布置情況分別見圖 5、6。

3.1 承包商生活辦公營地及生產(chǎn)設(shè)施布置調(diào)整

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際踏勘發(fā)現(xiàn):合同文件中承包商生活辦公營地所在位置有許多巖石出露的小山丘和填滿砂礫的古河床(或沖溝),如果采用合同文件的布置,則場(chǎng)地平整工程量大并需要采用爆破手段。工程初期,承包商人員剛進(jìn)場(chǎng),當(dāng)?shù)胤职桃矝]有這個(gè)能力,只有等承包商的首批設(shè)備到場(chǎng)并且在得到蘇丹國防部批準(zhǔn)使用炸藥后才能進(jìn)行,故合同文件中的方案無法滿足施工進(jìn)度。

圖 2 合同文件中施工總平面布置圖

圖 3 合同文件中承包商生產(chǎn)營地布置圖

為盡快進(jìn)行施工臨建設(shè)施建設(shè),經(jīng)過對(duì)工程施工區(qū)域的水文氣象資料、尼羅河的水位流量關(guān)系、當(dāng)?shù)胤职痰氖┕つ芰Α?duì)合同進(jìn)度的影響等進(jìn)行大量論證的基礎(chǔ)上,承包商提出了以下布置方案:

(1)充分利用原合同文件中右岸 1#施工主干道兩側(cè)的尼羅河一、二級(jí)階地作為承包商施工生活辦公以及生產(chǎn)設(shè)施的布置場(chǎng)地,即在原合同文件的基礎(chǔ)上向河側(cè)平行移動(dòng)約 200 m。具體布置情況詳見圖 5、6。

圖 4 合同文件中承包商生活辦公營地布置圖

(2)對(duì)那些原始地形或地質(zhì)情況無法滿足防汛要求或建筑物基礎(chǔ)要求的地方,采用石料場(chǎng)表面剝離的以及一期基坑開挖的無用料進(jìn)行回填或換填后使用。

該方案具有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)既可以避免必須使用爆破的大量石方開挖,又可以充分利用當(dāng)?shù)胤职瘫M可能早的開始臨建工程建設(shè),為主體工程贏得時(shí)間;

(2)可以將一期基坑的無用料運(yùn)距縮短;

(3)可以減少混凝土施工期間的混凝土入倉前的運(yùn)輸距離,利于混凝土大壩施工的溫度控制。

圖 5 實(shí)施的施工總布置圖

圖 6 實(shí)施階段承包商營地布置圖

在與工程師/業(yè)主進(jìn)行充分溝通的基礎(chǔ)上,2003年 8月 18日(承包商首批人員進(jìn)場(chǎng)后的第40天),工程師 /業(yè)主批準(zhǔn)了該方案。

3.2 施工交通的優(yōu)化設(shè)計(jì)

(1)浮橋的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

施工期間,將浮橋設(shè)計(jì)分為兩期,布置如下:一期將原合同文件中布置的左河道浮橋軸線向上游移至一期下游圍堰左側(cè)與右河道一期下游圍堰堰頂連接,取消了原合同文件中的右河道浮橋;二期將浮橋軸線移至溢流壩和發(fā)電廠房壩段上游引渠與二期上游圍堰連接,充分利用一期右河道下游圍堰以及二期左河道上游圍堰作為交通通道。

該方案可將浮橋長(zhǎng)度由原合同文件中的1 500 m減少為約 750 m,大大降低了施工成本。

(2)施工主干道的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

因右岸上游 Umm-Duweima石料場(chǎng)將作為混凝土骨料的主要料場(chǎng),因此,將原合同文件中通往該料場(chǎng)的 1-2-1#施工主干道軸線由自溢流壩右側(cè)接右岸上游棄料場(chǎng)左側(cè)至料場(chǎng)改為自砂石加工系統(tǒng)的初碎車間接右岸上游棄料場(chǎng)右側(cè)至料場(chǎng)。這樣實(shí)施可以節(jié)約混凝土骨料的石料運(yùn)距約0.5 km。整個(gè)工程混凝土共計(jì)約 180萬 m3,因此而節(jié)約 90萬 m3/km。

(3)施工供電的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

將原合同文件中在承包商生活辦公營地以及生產(chǎn)設(shè)施營地各布置一座柴油發(fā)電廠的方案優(yōu)化為集中設(shè)計(jì)一座柴油發(fā)電廠。這樣實(shí)施既可以減少柴油發(fā)電廠的建安工作量,又可以充分提高施工期的用電保證率,從而降低運(yùn)行費(fèi)用。

(4)施工供水的優(yōu)化設(shè)計(jì)。

將原合同文件中在右岸生活辦公區(qū)以及生產(chǎn)設(shè)施區(qū)分別布置供水系統(tǒng),并在生產(chǎn)設(shè)施區(qū)內(nèi)又將人工砂石骨料加工系統(tǒng)以及混凝土拌和系統(tǒng)的供水系統(tǒng)分開布置的方案優(yōu)化為從尼羅河抽水至右岸一級(jí)水池(20 000 m3),再分別接管至生活辦公區(qū)以及生產(chǎn)設(shè)施區(qū) 3 000 m3水池,再接管至人工砂石系統(tǒng)以及混凝土拌和樓等集中用水點(diǎn)的相對(duì)集中供水方案。

這樣實(shí)施既可以減少建安工作量,又可以充分提高施工期的用電保證率,從而降低運(yùn)行費(fèi)用。

4 結(jié) 語

通過上述施工總布置設(shè)計(jì)優(yōu)化,大大減少了施工期間承包商的臨建工程量以及臨建工程的運(yùn)行費(fèi)用,為承包商減少施工成本、獲取最后的施工效率打下了基礎(chǔ)。