□于剑丽(黄河勘测规划设计有限公司)
□邱志鹏(中国水电工程顾问集团公司)
□张 倩(黄河勘测规划设计有限公司)
大型水电站的坝址一般位于山势陡峭、基岩裸露的河谷,建成蓄水后,将淹没一定范围的土地,并破坏了原有周边道路交通等基础设施,为保证交通网的正常运行,必须对淹没的道路进行复建,恢复原有公路。复建公路地质复杂,地形高差往往大于300m,常有复杂性大桥及长隧道的修建,施工组织设计繁琐,概算编制准确性差。但是,国家批准的概算是建设项目投资最高限额,如何准确编制复建公路的概算,是控制复建项目投资的重要依据。本文以金沙江溪洛渡水电站复建公路的概算编制为例,着重研究分析了概算编制工作中的关键问题。
金沙江溪洛渡水电站是金沙江下游河段水电梯级开发中的一座特大型水电站,坝址位于四川省雷波县和云南省永善县接壤的溪洛渡峡谷,水库总库容122.3亿m3,正常蓄水位600m,初拟装机容量12600MW,近期年发电量573.5亿kW·h,装机规模在国内仅次于长江三峡水电站。是国家规划的“西电东送”的重要电源基地,兼有拦沙、防洪、改善下游航运的作用。溪洛渡水电站库区为山岭重丘,区域内山高谷深,山顶海拔高程多在2000~3000m以上。水电站蓄水后该高程以下部分原有沿江公路将被淹没,需按“原规模、原标准及其恢复功能”的恢复原则,并结合地方路网规划进行复建公路设计。金沙江溪洛渡水电站库区淹没雷波、永善、金阳3县的部分公路,复建公路总长318.3km,其中复建三级公路64.5km,含大、中桥1160m(共12座),隧道150m(1道);复建四级公路253.8km,含大、中桥2844m(共57座)。笔者编制了雷波县四级复建公路的概算,编制复建公路概算总长71.8km,路基宽6.5m,沥青混凝土路面宽6m,上报概算投资为6.96亿,批复概算投资为6.89亿,批复预算投资为6.46亿。
为提高概算编制的准确度,造价人员先后两次随同勘测人员深入现场,对路线总体布置、临时工程设置、建筑材料供应等进行详细实地调查,并认真听取当地有关部门的意见,熟悉现场实际情况,了解施工工艺、施工方案,抓住工程材料的来源、机械设备的选定、施工进度计划、施工总布置等关键问题,全面认真地编制概算文件。
材料信息的采集是否深入,资料是否齐全,直接影响概算编制质量。在勘测期间概算编制人员深入现场,对材料价格进行现场调查,了解建设项目中所发生的一切建筑材料、构件、半成品的规格品种、产地产量、质量、供应价格、运输方式、运距、装卸费等,尤其是为降低造价,部分片石、碎石等材料采用自采加工,要明确自采材料与既有料场材料的供应地点和供应范围。
根据调查,雷波复建公路片石、碎石选用的料场有银厂沟、大戏场和马史洛砂石3个既有料场及利用石方开挖加工的自采料。造价人员认真分析料场位置,了解设计对材料的质量要求,最终确定高标号水泥混凝土碎石、沥青混凝土碎石选用大戏场料场的碎石,低标号混凝土碎石、路面基层碎石采用沿线弱风化的泥质灰岩块石、碎石开挖料加工破碎形成。砂来源于马史洛砂石料场。片石利用沿线开挖石料捡清而得。硝铵炸药、汽柴油从雷波县购买,水泥、钢筋从西昌市购买,采用汽车运输方式。工程用水采用山涧水,用电按自发电和网电相结合的方式。
施工机械的选用主要考虑因素有工程量大小、施工方法和施工进度。一般来说,工程量大的公路建设项目应采用大型机械和先进设备,而工程量小的建设项目则采用中小型机械和现有设备。但是大型水电站复建公路位于崇山峻岭中,应考虑山区施工的特殊性、施工难度和实际的施工组织情况。如山区高填深挖和高陡斜坡路段施工机械可达性较差、人工作业增多、弃方远运困难,施工机械进场困难等,即便高陡斜坡路段工程量大,也不宜采用大型机械。如混凝土搅拌设备、基层稳定土拌和设备、沥青混合料拌和设备等的选择,在充分考虑桥梁混凝土工程量、沥青混凝土路面及基层工程量大小的同时,更要考虑现场施工及场地布置条件,合理选择搅拌机型。
结合现场实际,雷波复建公路混凝土搅拌站选用15m3/h拌合机,沥青拌和设备生产能力为30t/h,稳定土厂拌设备生产能力为50t/h。这些机械可以确保在计划工期内完成施工任务,并能保证工程质量,获得最佳经济效益。
根据复建公路工期紧迫,路基、桥梁、隧道在施工组织设计时,尽量多创造工作面,安排流水作业施工方法,组织连续、均衡且有节奏地施工,保证人力、物力充分发挥作用。
复建公路桥梁设计时尽量采用相同的板梁结构,便于施工标准化,施工时在条件许可范围内最好集中预制,产品质量易控制,施工效率高。如山抓路工程中1#桥、2#桥、3#桥和6#桥均是30 m预制T梁,这4座桥相距不到1km,路线转弯半径可以满足运梁车的要求,因此考虑集中预制T梁,实行流水作业,从而加快预制进度,同时减少了模板、平面底座数量,也降低了工程造价。
溜筒河大桥为82+147+82连续刚构桥,桥墩高达一百多米,河流湍急,从工期、施工安全角度考虑,两岸均设混凝土拌和厂、钢筋加工场,满足2个大桥主墩同时在河流非汛期施工的需要,压缩施工工期,降低工程造价。
复建公路沿线山势巍峨、谷坡陡峻,临时工程的重要性不言而喻。临时工程平面布置的合理与否,对工程进度、投资控制、节约用地、环境保护等均有重大影响。
3.4.1 预制场
为减少大型预制构件的场内运输,预制场应设置在使用点附近,并且与桥梁同向设置。
预制场场内布置主要分为制梁区、存梁区和钢筋加工区。制梁区根据梁板尺寸、数量,并考虑流水作业,确定平面底座面积数量和模板数量,从而计算制梁区占地面积。存梁区梁板按两层存放,同时考虑制梁区平面底座也可存放梁板,再根据梁板数量确定占地面积。钢筋加工区长度依据桩基长度、梁板长度,宽度依据存放数量、作业宽度综合考虑。制梁区、存梁区和钢筋加工区以场内道路相连通,分区优化布置,制梁区和存梁区由远及近与桥梁同向设置,减少互相之间生产干扰和材料搬运距离。同时安排好吊装设备、临时轨道等设施,保证梁板在制梁区预制好后,吊装至存梁区存放养护,再移至桥位安装的一系列作业同向进行,减少构件的重复吊装。
根据预制场占地面积、方位,查看桥梁附近地形、高差,选择合适的场地。由于部分施工场地非常狭窄,没有合适位置,也可以在路基上设置预制场。
3.4.2 混凝土拌和厂
混凝土拌和厂内布置主要包括拌和站、骨料堆场、水泥库、水池、通道、管理房等设施。混凝土拌和站根据搅拌机型号及其附属设备确定占地面积;骨料堆场根据骨料种类及储存时间确定面积,所用到的骨料包括不同类别的碎石、砂子,为此修建相应的当地材料存放场地;水泥库面积按水泥用量和存放周期来确定,根据混凝土生产强度计算出每个台班的水泥用量,考虑到场地狭窄,为了节省占地面积,水泥库按2-3d水泥用量存放;水池、通道、管理房等可按满足使用、减少占地、方便施工的原则,依实际地形布置。
结合本地区地势情况,各工点之间的运输不便等特点,尽量每个桥隧施工点都布置有混凝土拌和厂,但桥隧施工点相距较近时,可以考虑共用混凝土拌和厂。如溜卡路3座大桥共设置了2座混凝土拌和厂。混凝土拌和厂场地清理、平整和碾压时的工程量由于山区地形原因要考虑充足。
3.4.3 混合料拌和厂
混合料拌和厂的主要功能是搅拌沥青混凝土和基层混合料。根据规范及保证施工质量的要求,复建公路沥青混凝土路面及基层稳定土拌和采用厂拌法施工。混合料拌和厂的场内布置主要是混合料搅拌区和原料堆场,根据已选型的拌和设备可确定拌和区占地面积,原料堆场包括碎石、石屑、砂、矿粉、沥青等,修建相应的存放场地或库房。一般工程沥青混凝土、混合料拌和厂多设置在路线中部位置。但是根据不同路线的实际情况,场地设置又略有不同。如溜卡路包含1座隧道及若干桥梁,且隧道位于路线中段,为避免延误工期,路线两端各设1处混合料拌和厂,才能保证同时施工。山抓路和山抓路与S307连接线两条路相距比较近,且山抓路与S307连接线仅有0.92km,为使混合料拌和厂设置更加经济,两条路共用1处混合料拌和厂,位置设置在山抓路段。
3.4.4 弃土场
结合现场实际情况,合理设置弃土场的位置,从而减少弃方运距,降低工程造价。根据路线长度、弃方量综合确定弃土场的数量,弃土运距的计算要按路线总长度、弃土场位置加权计算。虽然本项目全长71.6km,8条路各自长度相差悬殊,但在合理规划下,所有弃方运距控制在2km左右,以有效控制工程造价。
3.4.5 临时便道
公路工程材料消耗量大,材料运输任务较重,为了保证工程进度以及节约临时工程造价,因地制宜布置临时便道的意义重大。临时便道应根据工程和沿线既有交通条件,结合工程的材料供应计划、运输设备条件、桥隧施工便利情况以及拌和厂、弃土场位置需求等进行设计。临时便道的数量、结构、宽度根据实际高差、用途来确定。同时,临时便道尽可能设置在征地红线界内,减少临时占地用量,节约造价,并降低对工程周围环境的破环。
由于复建公路地形变化大,临时便道实际挖方量及人工消耗量均大于部颁概算定额中临时便道的规定消耗量,在编制临时便道的费用时,需结合当地地形实际情况,详细计算便道所需的工程量,综合人工、材料、机械消耗编制补充定额,合理确定便道造价。
在概算编制过程中,只有熟悉设计图纸和现场实际情况,了解施工工艺,熟悉掌握工程材料的来源、机械设备的选定、施工进度计划、施工总布置等关键问题,才能准确合理地编制工程概算,从金沙江溪洛渡水电站雷波县复建公路的预算批复来看,这种编制方法能够有效控制工程投资,可以为其它类似工程概算编制提供参考。