蘇阿皮蒂水利樞紐項目砂石系統(tǒng)快速建設施工管理

韓 雨，張如軍，田雨浩， 黨曉明

(中國水利電力對外有限公司，北京 100120)

1 工程概況

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、進場公路及交通橋組成。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臺立軸混流式水輪發(fā)電機組，總裝機容量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的高峰強度設計。系統(tǒng)設計生產(chǎn)規(guī)模為：毛料設計處理能力為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、中細碎車間、超細碎車間、粗砂整形車間、預篩分車間、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)的骨料輸送膠帶機組成。

2 砂石系統(tǒng)快速建設的必要性

蘇阿皮蒂水利樞紐項目合同開工日期為2016年4月1日，總工期58個月。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)動試驗并正式投運。特大型人工砂石生產(chǎn)系統(tǒng)要在合同工期內(nèi)快速完成建設施工并投產(chǎn)，面臨的實際問題有：

(1)建設場地的移民搬遷。本次搬遷共涉及93戶285位村民。搬遷前要對移民村人員數(shù)量、房屋結(jié)構(gòu)和面積、果樹青苗種類及數(shù)量進行統(tǒng)計，并對房屋和戶主進行照片采集。

(2)系統(tǒng)建設工程量大。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14臺、篩分機15臺、膠帶機67條總長6.41 km、給料機與弧門142臺、輔助設備9臺；建造供配電室5間，總建設面積達12萬m2。

(3)系統(tǒng)建設實際工期較短。從系統(tǒng)設計及訂貨完成，土建施工開始到系統(tǒng)設備到達現(xiàn)場安裝，并按合同工期具備投產(chǎn)條件，整個系統(tǒng)完成建設僅有約8個月的時間，遠少于國內(nèi)同類規(guī)模的砂石生產(chǎn)系統(tǒng)建設時間。如構(gòu)皮灘水電站爛泥溝砂石加工系統(tǒng)規(guī)模1 450 t，建設時間1年；彭水水電站鴨公溪砂石加工系統(tǒng)規(guī)模1 560 t，建設時間11個月；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，建設工期2年。

(4)項目所在地幾內(nèi)亞為世界上最落后的國家之一，所有設備均需進口，海上運輸時間較長，且當?shù)毓窢顩r較差。

(5)項目所在地屬典型的熱帶氣候，旱季白天氣溫高達40 ℃。系統(tǒng)建設期要經(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，對施工也有較大的影響。

3 系統(tǒng)快速施工的組織和管理

3.1 基礎及結(jié)構(gòu)施工

把握關(guān)鍵，重點優(yōu)先。針對施工工程量大的部位優(yōu)先分析，設計相應部分的施工方案[1]。針對施工周期長，對工程總體進度有較大影響的部位，為其設計實施適宜快速的施工條件。

(1)對容量為10.79萬m3的成品粗、細骨料倉以及3.9萬m3的半成品料倉優(yōu)先設計出圖，確保此部分提前施工。

(2)施工道路建設難以達到砂石系統(tǒng)正常進場要求時，采用推土機、挖掘機跟進，推、挖、填移動進入重要部位。

(3)雨季施工時，制定防雨施工措施和準備充裕的遮蓋物資，現(xiàn)場人員不撤離，小雨時，搭棚澆筑；大雨時，停止?jié)仓晖＜椿謴褪┕ぁ?/p>

(4)所有車間基礎盡可能設計成板式或條形基礎[2]。車間基礎結(jié)構(gòu)設計成板式或條形基礎既利于設備的穩(wěn)定運行，又減少混凝土工程量。同時，也簡化了開挖、清面、立模工作，節(jié)約了時間，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)設計。將常規(guī)混凝土結(jié)構(gòu)設計的主要篩分樓優(yōu)化為鋼結(jié)構(gòu)形式，為快速建設施工創(chuàng)造條件。

3.2 鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝

本系統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)工程量總量達到2 557 t。主要鋼結(jié)構(gòu)工程項目有：膠帶機桁架及雨棚、排架、破碎機支架(超細碎、粗砂整形)、成品砂料堆雨棚、篩分車間框架及平臺、附屬設施等。

(1)將6.41 km膠帶機全部設置為單邊人行道；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)，避免加工耗時較長的格構(gòu)柱。

(2)在國內(nèi)制造全部的膠帶機桁架、立柱半成品，運輸至現(xiàn)場拼裝；對于金屬結(jié)構(gòu)件要求強度高的主篩分樓，現(xiàn)場自制，利于建設安裝完成之后的生產(chǎn)運行。

(3)標準立柱采用鋼管柱，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)細化安裝步驟，對施工進行分解。將67條膠帶機(含成品輸送膠帶機)按基礎埋件、立柱安裝、桁架安裝、設備安裝、膠帶安裝的次序，根據(jù)吊裝設備資源的投入量進行工作量均衡劃分，實現(xiàn)了對膠帶機鋼結(jié)構(gòu)件安裝的精細安排，始終保持單天均衡7個工作面同步實施。

3.3 設備運輸和安裝

本砂石系統(tǒng)總裝機功率為11 044.5 kW，需安裝設備247臺套，設備采購量大，設備制造與海運時間長。設備生產(chǎn)及運輸各個環(huán)節(jié)所需時間見表1。鑒于上述各個環(huán)節(jié)對于設備到場時間的影響，進行以下工作安排：

表1 設備生產(chǎn)及運輸所需時間 d

(1)第一時間開展系統(tǒng)設計方案的評審工作。

(2)確定設備采購順序，優(yōu)先采購生產(chǎn)周期長的破碎設備，使主要設備的采購與系統(tǒng)開工同步，確保設備到場后可以立即進行安裝。

(3)提前為設備到場后的清關(guān)工作做準備，確保設備到港后能順利卸貨。

(4)提前選定好內(nèi)陸運輸公司，確保設備在港口卸貨完畢即可裝車運往工地。

系統(tǒng)在進行設備安裝施工過程中，分3步進行精準控制：

(1) 安裝前，清查247臺套設備零部件的數(shù)量的一致性以及設備的完整性。

(2)安裝中，請設備廠家人員現(xiàn)場指導破碎機、篩分機和膠帶機的安裝，確保安裝質(zhì)量。

(3)組織專家和廠家人員對現(xiàn)場安裝工人進行技術(shù)培訓，查找技術(shù)盲點，強化作業(yè)能力。在安裝過程中，采用開創(chuàng)的多邊施工方法，247臺套設備沒有出現(xiàn)調(diào)試運行后重大返工的情況。

3.4 管理措施

(1)在進度管理上，動態(tài)掌握施工進度與總進度計劃的偏差比照，通過對月進度計劃、周進度計劃進行調(diào)整，達到比照落實糾偏項目的目的；對于重大偏差，制定專項項目分解計劃。

(2)在施工前期，針對施工工程量大、施工周期長的部位，優(yōu)先設計，為提前施工創(chuàng)造快速的施工條件。

(3)在施工中期，關(guān)鍵線路在設備安裝上，將總計劃中的部分項目節(jié)點向前移動，解決了系統(tǒng)調(diào)試前設備安裝時間短的問題，同時也減少了設備安裝調(diào)試量集中的問題，減輕了最后2個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)鍵部位分解計劃，以及與施工設計人員一道制定調(diào)試程序。

4 結(jié) 語

在蘇阿皮蒂水利樞紐項目砂石生產(chǎn)系統(tǒng)建設過程中，通過精心組織，科學管理，對影響系統(tǒng)建設的各個環(huán)節(jié)嚴格把控，及時解決征地及移民搬遷、土建施工、鋼結(jié)構(gòu)制作和安裝、設備運輸和安裝中的各種問題，在8個月的時間快速建設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。