印尼北蘇三火電項目施工管理應用研究

張艷明

(中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410007)

0 引 言

近些年來，隨著全國基礎建設事業的不斷發展，人們對電能的需求也越來越大。目前，全國的電力發展事業主要以火力發電廠為主，采用燃燒的方式轉化為電能，具有發電量大的優點[1]。但由于火電項目的工藝較復雜，往往會伴隨著較多的安全隱患，因此在實際施工應用中應做好相應的施工管理工作。本文針對實際火電項目進行展開，詳細闡述了工程特點與條件、施工技術以及管理特色，重點對管理方法和施工技術進行研究。

1 工程案例

1.1 工程概況

印尼北蘇拉威西三號電站是一座采用中國標準設計的燃煤電站，設置兩套汽輪發電機機組，全廠建筑物、設備種類繁多，結構、位置布設科學合理、緊湊有序。項目所在地為熱帶雨林氣候，全年氣溫高、多雨。工程總裝機總容量為2×50 MW，由熱機、輸煤、燃油、水處理及輸變電等系統組成，廠區總平面圖如圖1所示。熱機系統由循環流化床汽包鍋爐、N60-8.83/535單缸凝汽式汽輪機、QFKN-71-2三相空冷發電機及相應輔助設施組成，其分別由哈爾濱鍋爐廠、哈爾濱汽輪機廠、哈爾濱電機廠負責制造。輸煤系統由碼頭、輸煤皮帶、儲煤場及相應的碎煤、取樣、除塵建筑物構成。燃油系統為鍋爐點火提供燃料，其由2個200 m3油罐及相應的輸油管道組成，此外，尚有配合發電運行的除塵、排水、生活辦公等附屬設施，主廠房典型斷面如圖2所示。

圖1 廠區總平面圖

圖2 主廠房典型斷面圖

1.2 合同管理模式

印尼北蘇三火電項目為施工、設計、采購總承包合同(EPC)，中國電建作為項目建設的總承包方，并委托中國水利水電第八工程局執行項目的建設和實施，江西省電力設計院負責廠區設計工作。合同內容包括電站、碼頭、150 kV開關站及5 km長輸電線路的勘察設計、采購、施工、調試及運行培訓等。

主要工程量包括：土石方開挖105.07萬m3、土石方回填26.6萬m3、混凝土5.9萬m3、鋼筋6 900 t、鋼結構制作安裝8 550 t、2臺循環流化床鍋爐、2臺50 MW汽輪機發電機組及相關輔助設備系統。項目于2018年7月9日與業主簽訂項目合同，合同工期33個月，質保期24個月。

2 工程施工條件及特點分析

2.1 建筑物布置密集、施工條件差

印尼北蘇三火電項目位于海邊熱帶雨林的山區地帶，人煙稀少。工程初期，水、電、路不通，場地狹小，人員、材料及設備組織管理難度大。受印度尼西亞國家經濟發展水平限制，水泥及炸藥等部分主材供應不足，此外印度尼西亞島嶼眾多，部分主材須由船舶從外島運輸至本島碼頭，再經陸路轉運至廠區，運輸時間長、運輸難度大。

為節省建設用地，火電站各建筑在滿足規范要求下布置緊密，部分地下結構在垂直方向存在層疊[2]，因此施工過程中，各建筑相互干擾，組織難度大。

2.2 廠區地形、地質條件復雜

MINAHASA地區由第四紀和新近火山巖覆蓋的第三紀火山巖組成，第三紀火山巖由安第斯山脈到玄武巖、角礫巖、熔巖和凝灰巖組成，地質結構主要受兩個向北的滑動斷層控制。項目廠址區主要由沉積巖的地質結構所形成并具有一定厚度的表層沖積層，沖積層由礫石、卵石、沙子、淤泥、黏土和沼澤沉積物組成。廠區地形復雜，最大海拔高程為42.6 m，最低海拔0.5 m，地形最大高差達42.1 m。復雜的地質構造、地形條件導致工程廠區開挖回填任務艱巨，山坡區域需要采用爆破開挖，而溝谷區域較厚沖積層在回填前需予以清除，工序間的相互干擾，對施工進度影響大。

2.3 全年氣溫、降雨等氣候條件不利于施工

工程所在地屬熱帶雨林氣候，全年高溫多雨，日照時間長。高溫、日曬容易導致回填土最優含水量損失大，嚴重影響地基回填壓實度，對混凝土澆筑質量也不利。降雨使回填土的含水量過高，導致回填土地基壓實度無法滿足設計要求，因此含水量過高的土料必須經過翻曬處理后方可用于回填。

2.4 汽輪機、發電機安裝精度要求高

汽輪機與發電機總重量大、運轉速度高，是承受高溫、高壓的核心設備。設備安裝平整度是汽輪機、發電機平穩、安全運行的關鍵，其平整誤差不得大于±0.02 mm，因此汽輪機、發電機臺座研磨、臺板安裝是施工質量控制的重點和首要目標[3]。

2.5 鍋爐高壓管道焊接難度大、質量要求高

兩臺鍋爐管道焊口數量高達1.35萬個，且管道布置非常緊密，導致管道焊接難度十分困難。管道承受壓力最大為11 MPa，管道焊接質量要求高。

2.6 技術標準差異影響施工

根據EPC合同約定，項目采用中國標準、國際標準、美國標準以及印度尼西亞標準，每個標準體系的要求不盡相同。在設計審圖、施工過程中，業主及監理方提出不同的標準要求，標準的差異化一度阻礙現場施工的正常開展。此外，當地材料生產標準與中國材料的差異化，特別是消防、環境系統、電力系統等需按照印度尼西亞標準和國際標準進行設計、采購，也給工程采購、施工帶來了一定的影響[4-5]。

3 工程施工布置設計

3.1 混凝土拌和系統

印尼北蘇三火電項目混凝土總方量為5.9萬m3，混凝土月最大施工強度4 200 m3，澆筑強度較大。距離廠址7 km處的商品混凝土拌和站不能滿足混凝土澆筑強度，因此，項目部決定距離項目廠區1.2 km平臺處，自行建設混凝土拌和系統，以保證混凝土供應滿足施工需求。拌和系統主要建筑物包括：2座HZS60V8強制式拌和樓、4個50 t的水泥儲存罐、外加劑儲存棚、砂石骨料儲存場等。系統設計生產能力為120 m3/h，滿足混凝土澆筑強度需求。砂石骨料采用本地購買，儲量可滿足混凝土拌和需求。

3.2 供水系統

工程項目廠址區無河流、溪水，因此施工用水、生活用水采用水井水，根據用水需求量，在生活營地、拌和站分別設置深水井，并配備200 m3儲水池。

3.3 供電系統

施工及生活用電主要采用市政用電，由KEMA村拉設臨時線路至施工現場，此外在生活營地、施工現場各安裝一臺280 kW柴油發電機作為備用電源，個別施工作業面配備25 kW小型移動發電機。

4 工程措施和技術特色優化

4.1 主要工程措施

4.1.1 綜合管理措施

為保證工程質量、進度，項目部從組織措施、管理措施、經濟措施、技術措施四個方面成立專項工作小組，如后勤工作小組、材料核銷采購小組、設計聯絡小組、質量驗收管理小組、進度控制小組、安全環保小組等。各工作小組在項目部現在組織框架的基礎上，進行專業化、全過程管理，動態跟蹤并及時反饋信息。

4.1.2 地基缺陷、加固處理措施

工程廠址區地基復雜、多樣，處于開挖區的地基整體承載力較好，但局部存在軟弱夾層；回填土區坐落在溝谷的沖積層上，地基的承載力較差；部分建筑物的地基土質屬于輕質土。

針對不同的地基缺陷，制定科學、適用的處理措施。基礎施工前，采用平板試驗對全廠典型地基進行承載力檢測，不滿足設計要求的分別予以處理。存在軟弱夾層的地基，采用挖除夾層回填素混凝土；回填土地基承載力不能滿足設計要求的區域，采用灌注樁基礎；輕質土地基采用級配碎石換填，并盡快完成地下基礎澆筑、回填，防止地基土長時間暴露。

4.1.3 高溫、雨季混凝土施工控制措施

混凝土澆筑采用混凝土罐車運輸、混凝土泵車澆筑入倉，在高溫氣象條件下能降低混凝土坍落度損失、保證混凝土入倉澆筑質量。根據混凝土入倉強度，配置合理數量的混凝土罐車，減少混凝土入倉等候時間。澆筑完成后應及時覆蓋、灑水養護，防止高溫條件下，混凝土表面水分蒸發而導致混凝土開裂。

火電項目建筑物大多為獨立基礎，混凝土澆筑持續時間較短，雨季施工主要以預防為主，在澆筑前做好氣象調查，澆筑混凝土盡可能避開下雨時段。澆筑過程中如突遇降雨，應及時采用雨布覆蓋倉面，雨后恢復施工時，先組織人員有序排倉面內積水，由技術人員、質量人員對倉面進行認真檢查，如混凝土尚未初凝，可繼續澆筑；混凝土已經初凝，應中止本次混凝土澆筑，將混凝土面層鑿毛至符合要求后重新組織開倉。

4.1.4 鍋爐高壓管道焊接控制措施

鍋爐壓力管道焊接強度大，焊接前應做好焊接準備和焊接規劃，設備、材料、工器具、方案應在準備階段報驗完成，并按施工方案配備齊全。焊接作業應盡可能在地面組裝焊接完成，以減少高空焊接作業[6]。高壓管道采用氬電聯焊，焊接作業采用流水作業以加快施工進度，流水作業段分為配管段、組對段、氬氣焊打底段、手工焊蓋面段以及管道吊裝拼裝段。

4.1.5 輸變線路施工控制措施

輸變線路總長度為5 km，途徑當地村莊、農田，為了降低與當地村民發生沖突的風險，輸變電線路采用本地專業分包商負責設計、采購、施工，項目部對專業分包商的進度、質量、安全進行管理、控制。選擇本土專業分包商可發揮其本土施工作業的優勢，同時降低項目部潛在的風險，施工本土化也是國際工程項目發展方向。

4.2 技術特色

4.2.1 建筑物布置

項目主廠房、鍋爐房、煙囪是本工程最大的建筑物，其對地基承載力要求高，初步設計時將主廠房、鍋爐房、煙囪布置在廠區近海岸處，以減少輸煤系統的工程量，但增加三個建筑物地基處理的工程量。后期根據地勘資料，將主廠房、鍋爐房、煙囪調整至廠區遠海岸處，該區域地基為石方開挖區，地基承載力滿足設計要求，輸煤系統工程量增加不大，大大減少了基礎處理施工成本。

4.2.2 施工圖紙設計優化

印尼北蘇三火電項目采用中國標準、經驗進行設計，其工程技術較為先進，但對印度尼西亞的市場條件、環保要求等方面的適應性存在一定的欠缺，在施工過程中結合現場實際情況進行設計優化。

排水口原設計為鋼筋混凝土結構，此設計方案在施工時須設臨時圍堰，臨時圍堰及混凝土澆筑對海洋環境破壞、污染較嚴重。將混凝土結構優化成拋石結構后，減少對海洋環境的破壞、污染，也降低了施工成本。

4.2.3 中國規范推廣

本工程主體結構采用中國規范進行設計、施工，對國際項目使用中國規范進行設計有較大的推廣作用，增大中國規范在國外項目的影響力。

5 結束語

采取科學有效的組織、管理、技術、經濟等手段，是整個火電項目成功的關鍵。本文從設計、施工角度，對地處熱帶雨林地區火電項目的施工條件、特點、關鍵施工技術及工程措施進行分析和小結，可供類似工程項目參考。