苏丹麦洛维大坝工程施工总平面布置设计优化

曹 辉

(中国水利水电第七工程局有限公司,四川成都 610081)

1 概 述

苏丹麦洛维大坝工程位于苏丹喀土穆白尼罗河(White Nile River)与青尼罗河(Blue Nile River)汇合处下游的尼罗河上。工程从左至右分别为左岸土堤、左岸面板堆石坝(含左岸灌溉取水口)、左河道粘土心墙坝、发电厂房坝段(取水口和发电厂房)、非溢流坝段、溢流坝段、右岸面板堆石坝(含右岸灌溉取水口)及右岸土堤。发电厂房装机 120万 kW,最大坝高 67 m。该工程于2003年 6月 15日开工,目前已基本完建。工程枢纽总平面布置见图 1。

图 1 枢纽总平面布置图

麦洛维电站所在地域气候条件为热带大陆气候,年均气温为 29.1℃ ～29.2℃,最大日降雨量约 76 mm,11月 ～次年 4月一般无降雨记录。年平均湿度为 23%～24%,12月份平均湿度最高为33%,5～6月份最小至 15%～16%。日平均蒸发量从 23.9 mm/d(Ⅸ)至 13.9mm/d(Ⅻ)。尼罗河汛期为 7～12月,枯期为 1～6月。

2 原合同文件中的施工总平面布置

原合同文件基本采用了招标文件的总体规划,主要场地及设施布置见图 2。承包商生活办公营地及生产设施营地布置见图 3、4。

3 履约期间的施工总平面布置优化

工程开工后,经过进一步的现场实地踏勘以及对现场地形的初步测量,主要对承包商施工营地位置、浮桥、实验室、施工供电系统等几个部分进行了优化。实施期间施工总布置及承包商营地布置情况分别见图 5、6。

3.1 承包商生活办公营地及生产设施布置调整

经过现场实际踏勘发现:合同文件中承包商生活办公营地所在位置有许多岩石出露的小山丘和填满砂砾的古河床(或冲沟),如果采用合同文件的布置,则场地平整工程量大并需要采用爆破手段。工程初期,承包商人员刚进场,当地分包商也没有这个能力,只有等承包商的首批设备到场并且在得到苏丹国防部批准使用炸药后才能进行,故合同文件中的方案无法满足施工进度。

图 2 合同文件中施工总平面布置图

图 3 合同文件中承包商生产营地布置图

为尽快进行施工临建设施建设,经过对工程施工区域的水文气象资料、尼罗河的水位流量关系、当地分包商的施工能力、对合同进度的影响等进行大量论证的基础上,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#施工主干道两侧的尼罗河一、二级阶地作为承包商施工生活办公以及生产设施的布置场地,即在原合同文件的基础上向河侧平行移动约 200 m。具体布置情况详见图 5、6。

图 4 合同文件中承包商生活办公营地布置图

(2)对那些原始地形或地质情况无法满足防汛要求或建筑物基础要求的地方,采用石料场表面剥离的以及一期基坑开挖的无用料进行回填或换填后使用。

该方案具有以下优点:

(1)既可以避免必须使用爆破的大量石方开挖,又可以充分利用当地分包商尽可能早的开始临建工程建设,为主体工程赢得时间;

(2)可以将一期基坑的无用料运距缩短;

(3)可以减少混凝土施工期间的混凝土入仓前的运输距离,利于混凝土大坝施工的温度控制。

图 5 实施的施工总布置图

图 6 实施阶段承包商营地布置图

在与工程师/业主进行充分沟通的基础上,2003年 8月 18日(承包商首批人员进场后的第40天),工程师 /业主批准了该方案。

3.2 施工交通的优化设计

(1)浮桥的优化设计。

施工期间,将浮桥设计分为两期,布置如下:一期将原合同文件中布置的左河道浮桥轴线向上游移至一期下游围堰左侧与右河道一期下游围堰堰顶连接,取消了原合同文件中的右河道浮桥;二期将浮桥轴线移至溢流坝和发电厂房坝段上游引渠与二期上游围堰连接,充分利用一期右河道下游围堰以及二期左河道上游围堰作为交通通道。

该方案可将浮桥长度由原合同文件中的1 500 m减少为约 750 m,大大降低了施工成本。

(2)施工主干道的优化设计。

因右岸上游 Umm-Duweima石料场将作为混凝土骨料的主要料场,因此,将原合同文件中通往该料场的 1-2-1#施工主干道轴线由自溢流坝右侧接右岸上游弃料场左侧至料场改为自砂石加工系统的初碎车间接右岸上游弃料场右侧至料场。这样实施可以节约混凝土骨料的石料运距约0.5 km。整个工程混凝土共计约 180万 m3,因此而节约 90万 m3/km。

(3)施工供电的优化设计。

将原合同文件中在承包商生活办公营地以及生产设施营地各布置一座柴油发电厂的方案优化为集中设计一座柴油发电厂。这样实施既可以减少柴油发电厂的建安工作量,又可以充分提高施工期的用电保证率,从而降低运行费用。

(4)施工供水的优化设计。

将原合同文件中在右岸生活办公区以及生产设施区分别布置供水系统,并在生产设施区内又将人工砂石骨料加工系统以及混凝土拌和系统的供水系统分开布置的方案优化为从尼罗河抽水至右岸一级水池(20 000 m3),再分别接管至生活办公区以及生产设施区 3 000 m3水池,再接管至人工砂石系统以及混凝土拌和楼等集中用水点的相对集中供水方案。

这样实施既可以减少建安工作量,又可以充分提高施工期的用电保证率,从而降低运行费用。

4 结 语

通过上述施工总布置设计优化,大大减少了施工期间承包商的临建工程量以及临建工程的运行费用,为承包商减少施工成本、获取最后的施工效率打下了基础。