长河坝水电站工程建设管理综述

2016-04-08 07:20:08
水力发电 2016年10期
关键词:甘孜长河水电

熊 雄

(四川大唐国际甘孜水电开发有限公司,四川康定626001)



长河坝水电站工程建设管理综述

熊 雄

(四川大唐国际甘孜水电开发有限公司,四川康定626001)

长河坝水电站地处川西高原,工程建设具有“六高一深”的特点,大坝工程建设管理难度大,工程地质条件复杂、地质灾害频发,外部建设环境复杂等建设难点问题。四川大唐国际甘孜水电开发有限公司坚持技术先行、创新管理、强化过程管控、积极开展设计优化,实现了工程质量、安全、进度、投资可控在控,在建设过程中全面贯彻中国大唐集团“价值思维、效益导向”核心理念,努力把长河坝打造成“工期短、造价低、质量优、效益好” 的精品工程。

管理;工程建设;长河坝水电站

1 工程概况

长河坝水电站位于四川省甘孜藏族自治州康定市境内,是大渡河干流水电规划“三库22级”的第10个梯级电站,是梯级近期开发的大型骨干工程之一。它以单一发电为主,无航运、漂木、防洪、灌溉等综合利用要求。电站采用水库大坝、首部式地下引水发电系统开发,为一等大(1)型工程。枢纽主要建筑物由砾石土心墙堆石坝、引水发电系统、1条短有压深孔泄洪洞、2条开敞式进口泄洪洞和1条放空洞等建筑物组成。大坝为砾石土心墙堆石坝,最大坝高240 m,为目前强震区、深厚覆盖层上世界第一高坝。水库正常蓄水位1 690 m,总库容为10.75亿m3,具有季调节能力,电站总装机容量260万kW。长河坝水电站计划2016年汛后下闸蓄水,2017年全面投产发电,投产后年平均发电量为107.9亿kW·h。

该电站工程自工程开工建设以来,克服了“5.12”汶川特大地震、康定“7.23”响水沟泥石流灾害、2012年大渡河大洪水、“4.20”芦山特大地震、“11.22”康定地震等重大事件和自然灾害对工程建设的影响,在参建各方的共同努力下,目前长河坝工程建设已进入冲刺阶段。截止到2016年8月,大坝已填筑完成,引水发电系统土建基本完工,泄洪放空系统正在进行洞室封堵施工,首台机组安装已进入尾工,剩余2台机组和公用系统安装施工正在全力推进。

1 工程特点和难点

长河坝水电站处于高山峡谷地区,地质条件复杂,工程具有“六高一深”的特点。即,高地震烈度、高坝、高泄洪、高地应力、高进水塔、高施工难度和深厚覆盖层,工程建设管理、施工组织、工程造价管控难度大。同时,长河坝水电站地处藏区,库坝区涉及河段长约40 km,砾石土料场距坝址约22 km,接触性粘土料场距坝址约70 km,周边建设环境较为复杂。其建设管理难点分析如下:

(1)高坝建设无成熟经验可供借签。长河坝大坝坝基以上最大坝高240 m,坝基以下防渗墙最深67 m,是在高地震烈度区(基本烈度8度)建造世界最高的(300 m级)深厚覆盖层上砾石土心墙堆石坝,坝体与基础防渗体之间安全、可靠的连接问题,坝壳堆石体在不同应力路径下的应力变形协调问题、湿化变形问题、蠕变问题、水库蓄水速率过快问题、防渗心墙的抗水力劈裂问题、大坝防震抗震问题等,国内外尚无现成成熟经验可供借鉴。

(2)安全管理难度大。工程区河段两岸沟谷发育,在工程建设前基本每年都会发生不同规模的泥石流;高边坡危岩体遍布、高高程部位卸荷易产生滚石,施工期安全隐患问题极为突出。

(3)投资管控难度大。由于受水电限批风暴、瀑布沟移民事件、“5.12”地震等事件影响,前期准备工程建设时间长,征地移民范围较广、库区涉及金矿企业多,合同争议问题复杂。

(4)施工布置难度大。工程枢纽区地处深山峡谷,仅有的平地均为泥石流沟冲积形成,不能作为施工场地使用,所有施工场地和生活营地均在河滩地上垫高形成。

(5)外部建设环境复杂。枢纽工程区及S211复建公路沿线均为藏族同胞聚居区,外部建设环境复杂,施工协调难度大。

2 工程建设目标

精品工程,一般理解是具有优良的内在品质和精致的外观效果的工程,是质量一流水平的工程。但在当前市场经济条件和电力体制改革的背景下,精品工程应从传统意义注重以工艺质量为主要目标提升到以“工期短、造价低、质量优、效益好”为内涵、符合市场竞争要求的层面。精品工程应是具有市场竞争力的工程,更注重内在质量、移交水平、移交后的稳定运行;更注重技术指标、工程造价、投产后的综合经济效益。

项目建设的最终落脚点是为了创造效益,四川大唐国际甘孜水电开发有限公司(以下简称“甘孜水电”)在中国大唐集团和大唐国际发电股份有限公司的领导下,全面贯彻中国大唐集团“价值思维、效益导向”核心理念,发挥业主在工程建设中的核心作用,针对工程特点和难点,强调科技引领,精细化管理,在建设过程中推行“安全底线、质量红线、造价预警”机制,努力把长河坝打造成具“工期短、造价低、质量优、效益好” 的示范性精品工程。

3 工程建设管理措施

3.1 技术先行,保障工程建设顺利推进

(1)针对性开展专题研究,解决工程关键技术问题。长河坝工程处于高山峡谷地区,前期现场勘察条件较为局限,加之工程设计、建设适逢全国水电高速发展期,工程前期勘测设计周期(预可~可研约4年)相对本工程建设条件和规模偏短,相应于工程建设基础条件的揭示程度和认识高度存在不足。在工程建设阶段,结合工程特点和难点,组织设计和相关科研单位开展了 “强震区深厚覆盖层300m级土心墙堆石坝关键技术研究”、“不均匀砾石土料掺配利用研究”、“强震区窄河谷深厚覆盖层高土石坝安全预警评价研究”、“强震区强卸荷松动岩体高进水塔抗震研究”等多项针对性的专题研究,较好地解决了工程设计难题,确保了工程建设顺利推进。

(2)全方位建立安全预警体系,保障工程安全建设。长河坝工程河段两岸沟谷发育,岩体物理地质作用较为强烈,当遇强降雨时,高边坡卸荷产生滚石、局部崩塌以及沟谷产生山洪、泥石流等地质灾害较为频繁,施工安全隐患极大。为了确保工程安全,针对工程特点,甘孜水电在施工现场运用多种技术手段建立了野坝沟泥石流预警系统、GPS监测预警系统、汤坝料场边坡应急监测自动化预警系统、水情自动测报系统、地震监测和预测研究系统等监测预警体系,相关监测数据为工程安全生产提供了理论支持,将可能发生的地质灾害危害降到最低限度。

(3)建立符合工程特点的大坝质量实时监控系统,确保大坝工程质量。长河坝大坝填筑量超过3 400万m3,施工过程中坝体上升速度快、填筑强度高,超过已经建成的同类型大坝的上升速度,且大坝挡水前沉降期较短,大坝质量直接关系工程建设成败。 在工程建设之初,甘孜水电就深入调研,联合天津大学在其他同类工程的基础上,研究建立了符合长河坝大坝特点的大坝质量实时监控系统,包括堆石坝填筑碾压过程实时监控、料场料源及上坝运输实时监控、大坝施工信息现场PDA采集、上坝料运输车自动加水与监控、大坝安全监测信息动态管理、大坝三维建模与设计信息可视化管理、工程施工过程三维可视化仿真分析、大坝综合工程信息的集成与动态管理、大坝建设视频监控系统、碾压轨迹监控等模块,实现了大坝填筑施工全过程实时监控、实时质量分析、质量问题实时反馈的作用,确保了大坝填筑质量。

3.2 夯实安全基础,打造安全生产标准化建设项目

(1)健全安全管理体系,切实落实安全措施:①甘孜水电高度重视安全生产管理工作,坚决执行“安全第一、预防为主、综合治理”的安全方针,强化落实“一岗双责”制,坚持安全事故责任追究制度,积极践行“管生产必须管安全”的理念,刚柔并济抓安全监管,稳扎稳打,循序推进,不断夯实安全管控基础。②通过引入磨子沟泥石流预警系统、GPS监测预警系统和边坡自动化预警系统等创新性安全预警管理手段,定期开展应急演练,取得了良好的效果。 2015年国家能源局的大坝安全会议上,甘孜水电作为防灾应急管理先进典型单位进行了大会交流。③强化大型起重设备保养和安全管理。甘孜水电聘请专家常驻现场开展专项监督检查工作,重点对布置于高山峡谷区的9套(台)大型施工起重设备进行安全咨询管理,每月对起重设备进行安全检查并下发起重设备安全管理咨询报告;根据起重设备安全管理咨询报告,对存在的安全隐患要求施工单位进行整改落实,业主和监理全程参与月度安检以及重大检修、维护和保养作业,保障了设备高效运行,实现了安全“零事故”的目标。

(2)开展方案优化,促进安全施工。长河坝水电站右岸布置有3条泄洪洞、1条放空洞、1条中期导流洞和2条初导洞,受山体地形地貌限制,布置较为集中。泄洪系统进口边坡原设计最大坡高约336 m。放空洞进口边坡单独开挖,其最大坡高约225 m;1号泄洪洞进口处于2号初期导流洞正上方,其开挖对初期导流洞乃至整个工程的安全构成威胁。在实施过程中,通过调整泄洪洞的轴线及各建筑物进口塔体位置、调整边坡的开挖支护方式、合理安排进口各建筑物施工时段等优化措施,以达到减少边坡开挖高度和工程量,降低对工程安全的影响。优化调整后,各建筑物进口边坡采用强支护弱开挖的方式进行开挖支护,边坡开挖高度大大降低。其中,泄洪洞进口最大边坡高度降低至105 m,放空洞进口最大边坡高度降至155 m;从而达到了节约工程投资、加快工程进度,促进现场安全施工的目的。

(3)紧绷安全生产弦,实行安全升级考核管理。由于各施工单位经营方式的改变,工程分包和工序分包较为普遍,导致各承包商总体管理能力下降,安全生产问题较为突出。甘孜水电强化安全生产考核力度,推行“把违章当成事故,把小事当成大事来抓”的管理理念,全面实行安全生产升级考核,组建安全督导队,加强现场巡视力度,及时协调解决现场日常的安全文明施工、防火防爆、施工临时用电、交通、机械安全管理等方面存在的问题,及时消除各类隐患。长河坝水电站工程自开工以来,荣获了“省级安全文明建设示范企业”,连续五年荣获“中国大唐集团安全文明样板工地”称号,为四川省首家荣获“国家能源局安全生产标准化二级工程项目”称号的建设项目。

3.3 坚定质量优先理念,从严控制工程质量

(1)精心策划,明确质量目标。为实现铸精品工程目标,甘孜水电实行了项目业主负责制、招投标制、建设监理制及合同管理制相结合的质量管理体制,制定了各项管理制度,开展了达标创优工作。其中,制定的《长河坝水电站工程质量创优策划方案》,确立了工程建设的质量目标。即,单元工程一次验收通过率达到95%以上,土建工程优良率达到90%以上,机电安装工程单元工程质量合格率100%,优良率达95%以上,单位工程优良率大于90%,达标投产年度考核项目综合得分率达到88%以上。

(2)引入外部力量,强化过程管控。根据工程特点,甘孜水电确定了长河坝工程质量重点管控部位和相应的控制标准,引进了数字化大坝技术构建了大坝施工全过程质量控制平台;同时,依托专业单位成立了安全监测中心、物探中心、试验中心、测量中心、帷幕第三方检测单位等第三方质量管控机构,代表业主履行相应的质量管控职能。较为完整的质量管控体系,保障了工程质量可控在控。

(3)重视样板引领,强化问责机制。大力推行质量亮点和质量缺陷曝光制度,建立质量督导队和24 h现场值班管理办法,坚守质量“十条红线”。在大坝心墙、帷幕灌浆、洞身施工、引水压力管道、主厂房、GIS楼等质量控制重点部位建立质量示范区,开展了示范-复制-推广工作,带动了工程质量管理水平逐步提升。对质量意识不高的施工单位进行通报批评、罚款、约谈、勒令退场等强有力的措施;对现场出现的质量问题,要求必须分析事故原因,必须对当班监理和现场施工管理人员进行处罚,必须按整改措施整改到位;同时通报全工区,警示各参建单位,必要时通报参建单位母公司。

3.4 着力优化设计,多途径降低工程造价

(1)科学分析,深度主导工期优化。由于长河坝设计、建设难度大,适逢全国水电高速发展期,工程前期工作相对本工程建设条件和规模研究时间偏短;因此,有必要结合长河坝水电站设计、建设动态,跟进对工程建设基础条件的揭示和认识深化,做实做细工程设计、建设管理工作。甘孜水电积极借助外部力量,依靠设计单位,按照理论可行、实际可操作的原则,积极主导工期优化工作。通过对三大主标主要项目和移民进度进行细化梳理,最终确定了大坝工程较合同提前9个月、机组全部投产发电较可研方案提前7个月的工程建设目标,目前工程进度可控在控,工期优化工作效果显著。

(2)优化设计,降低工程造价。长河坝水电站建设坚持价值思维和效益导向理念,高度重视工程优化设计工作,工程施工阶段持续开展了大量的设计优化工作并初见成效:①招标阶段规划的3个石料场,在实施阶段优化为2个石料场;同时,合理规划开采区域和开采坡比,尽量避开不良地质段以节约支护工程量,石料场支护工程量较招标量节约约50 %。②招标阶段规划的2个土料场,在实施阶段根据料源质量和储存量,优化为1个土料场; 招标设计阶段,泄洪放空系统进口边坡最大坡高约336 m;实施阶段优化为最大坡高约135 m,大大减少了工程量,降低了工程施工风险;同时最大限度减少了对周边环境的破坏。③招标设计阶段,尾水出口控制闸室为露天布置,出口边坡开挖最大高度约200 m;工程实施阶段,结合工程的实际情况和正在及已施工开挖边坡的地质条件,将尾水控制闸室移至地下布置,相应尾水出口边坡的最大高度变为约50 m;从而大大降低了尾水出口边坡和围堰的施工难度,减少了围堰度汛的安全风险。

(3)优化施工组织,加快工程进度。长河坝水电站高度重视施工组织优化,以施工组织优化为抓手促进工程进度、降低工程投资。在开挖施工阶段,合理规划工程料源,将洞挖料作为混凝土骨料和大坝反滤、过渡料加工毛料,将明挖料全部用于施工场地、永久营地、移民垫高工程回填,质量、级配较好的明挖料用于大坝坝体填筑料,基本做到“料尽其用”;在大坝填筑施工过程中,动态合理调整料场开采和临时道路布置,在雨季对心墙砾石土料采用提前堆存等措施,使大坝填筑强度连续10个月超过100万m3,确保了大坝提前完工;积极开展导流洞封堵施工工艺优化研究,利用枯水期提前完成了堵头段灌浆施工和洞内缺陷处理,堵头施工通过增加临时堵头、优化混凝土配合比、优化入仓手段等措施,为工程提前蓄水奠定了基础。

4 结 语

长河坝水电站建设过程中,认真贯彻了集团公司“价值思维、效益导向”这一核心理念,按照精品工程建设标准,建设过程积极推行精细化管理,工程建设安全、质量、进度、投资均实现了可控在控。2016年长河坝水电站将实现汛末下闸蓄水目标,甘孜水电将以“即投产、即稳定、即盈利”为目标,扎实推进后续工程建设,努力把长河坝打造成“工期短、造价低、质量优、效益好” 的精品示范工程。

(责任编辑 陈 萍)

Review on Construction Management of Changheba Hydropower Station

XIONG Xiong

(Sichuan Datang International Ganzi Hydropower Development Co., Ltd., Kangding 626001, Sichuan, China)

Changheba Hydropower Station is located in western Sichuan plateau. The construction of Station has features of “Six Highs and One Deep" because difficult dam construction management, complicated engineering geological conditions, frequent geological disasters and complex external environment. Through implementing a series of measures of adhering to technology orientation, innovating management, strengthening process control and optimizing design, the Owner achieves the quality, safety, process and investment of station project in control or controllable. In the construction of Station, the core philosophy of “Value Thinking, Efficiency-oriented” of China Datang Corporation is fully implemented for constructing a high-quality Changheba Hydropower Station project with short duration, low cost, excellent quality and good benefit.

management; project construction; Changheba Hydropower Station

2016- 07- 21

熊雄(1964—),男,河南邓州人,教授级高工,总经理,硕士,主要从事水电建设管理工作.

F407.9;TV741(271)

B

0559- 9342(2016)10- 0001- 04

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