江坪河水电工程重启再建管理综述

2020-01-08 20:41李昌彩曾祥虎杨太华
水力发电 2020年6期
关键词:蓄水混凝土工程

李昌彩,曾祥虎,,杨太华,康 斌

(1.湖北能源集团股份有限公司,湖北 武汉 443000;2.湖北能源集团溇水水电有限公司,湖北 恩施 445801)

1 工程建设概况

1.1 工程概况

江坪河水电工程位于溇水干流上游河段湖北省鹤峰县境内,坝址距鹤峰县走马镇19 km,向西至鹤峰县城103 km,向东至湖南石门县城182 km。工程开发任务以防洪发电为主,兼顾航运、养殖等综合效益。控制流域面积2 140 km2,多年平均流量81.1 m3/s,多年平均径流量25.6亿m3,电站正常蓄水位470.0 m,总库容13.66亿m3,调节库容6.78亿m3,具有多年调节性能,电站设计安装2台发电机组,总装机容量45万kW,设计多年平均年发电量9.638亿kW·h。电站枢纽建筑物主要由混凝土面板堆石坝、右岸开敞式溢洪洞、泄洪放空洞、左岸地面厂房和开关站等组成,坝顶高程476.0 m,坝高219 m,为目前世界在建第一高混凝土面板堆石坝。

1.2 工程建设历程

江坪河水电工程于2005年开工,2008年截流,原计划2010年投产发电,2013年竣工。2011年10月,原项目业主湖北华清电力有限公司(以下简称“华清公司”)因资金链断裂破产,工程全面停工;2015年1月,湖北能源集团股份有限公司(以下简称“湖北能源集团”)通过司法竞拍取得华清公司破产资产和项目开发权,同年2月,成立湖北能源集团溇水水电有限公司(下简称“溇水公司”),负责溇水干流江坪河、淋溪河水电站的工程建设与生产运营管理。2019年11月9日,工程实现下闸蓄水。

1.3 工程复工前形象进度

江坪河水电站大坝坝体全断面填筑至375.00 m高程,大坝填筑118.00 m,填筑方量约380万m3(总方量约760万m3)。溢洪道工程除进口少量支护工程外,泄洪放空洞进水塔浇筑至442.5 m高程,洞身有压段钢衬安装及外包混凝土施工完成,有压段混凝土已浇筑158 m。引水发电系统1、2号引水隧洞完成开挖支护,厂房基础开挖完成,1、2号机肘管混凝土浇筑至282.5 m高程,引水洞内混凝土、压力钢管安装工程未施工,上游副厂房浇筑至282.18 m高程,墙体浇筑至284.3 m高程,安装间集水井部分浇筑至291.47 m高程,墙体及柱浇筑至298.8 m高程,底板混凝土已浇筑完成。机电设备主机已订货,导流洞封堵闸门门槽埋件及槽塞安装完成并过流。

1.4 主要参建单位变更

2015年8月,江坪河水电工程复工。此前,为确保工程快速复工和施工的连续及可追溯性,溇水公司根据原参建单位系经招标选定的实际情况,确定了“原设计、监理、大坝工程、主机制造、监测单位维持不变,其余项目标段采用公开招标方式处理”的原则,并报上级及相关主管部门同意后商定续签合同。工程复工后,基于工程现场管理状况,鉴于原监理单位的监理资源严重不足,不能满足工程建设现场质量安全管理要求,经慎重评估并报主管单位批准更换监理单位;2016年11月,溇水公司根据军改政策和原大坝工程施工单位(中国人民武装警察部队水电第二总队)要求启动了退场程序,从公开招标到新施工单位进场开工,历时近7个月。主要参建单位的变化给工程建设造成了较大影响,特别是大坝工程是影响工程总进度的关键项目,为此,工程下闸蓄水较计划推迟1年。

1.5 已建工程质量专项检测与安全鉴定评估

“利民之事,丝发必兴;厉民之事,毫末必去”。溇水公司坚持“百年大计,质量第一,安全至上”理念,鉴于原检测资料与现场实体工程质量存在较大差异的实际,在稳步推进复建施工的同时,同步开启了水电工程建设史上鲜有的“拉网式”质量专项检测与安全鉴定评估工作。 2015年9月至12月,委托中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司(以下简称“中南院”)对前期已建大坝工程、泄洪建筑物、厂房进水口及左、右岸趾板帷幕灌浆等重点部位进行质量专项检测和补充检测;2016年5月至8月,委托中国水利水电建设工程咨询有限公司(以下简称“中咨公司”)会同中南院,先后4次组织专家组对江坪河水电站已建工程开展了安全鉴定活动,形成了系统的质量专项检测和安全鉴定评估报告。

2 工程复建的主要特点与难点

2.1 特殊地形地貌对坝体填筑提出了新要求

大坝坝址河谷系数为1.36,属典型的狭窄型河谷。坝体填筑过渡料及主堆料为冰碛砾岩级配料,岩石硬而脆,饱和单轴抗压强度范围值为41.3~107 MPa,平均值为71.1 MPa,遇水不易软化,为尽可能减小坝体拱效应及不均匀沉降变形,坝体填筑设计标准选择须高于同类坝体填筑标准,因此,对大坝填筑过程控制提出了更严格的要求。

2.2 已建工程质量缺陷多给后续设计施工提出了新挑战

质量专项检测和安全鉴定评估报告显示,已建工程质量缺陷主要凸显在以下几个方面:①坝体垫层料最大粒径及P5含量不满足设计要求,离散性大,渗透系数较设计要求值偏大,周边缝铜止水破损、撕裂严重;②大坝左、右岸趾板基础浅层帷幕灌浆透水率大部分不满足设计要求;③泄洪放空洞进水塔、有压段衬砌混凝土各项参数不满足设计要求、配筋率严重不足,系统锚杆合格率不足40%;④引水隧洞进水口混凝土骨料离析、架空、蜂窝等现象普遍,混凝土强度离差大,部分桩体混凝土强度低;⑤导流洞衬砌混凝土平整度、配筋率均不满足设计要求,存在混凝土强度低、裂缝多、局部脱空等缺陷且超期服役严重,给防洪度汛、下闸封堵增加了巨大的安全风险;⑥上下游土石围堰渗漏严重,大大增大了大坝基坑及关联部位的后续施工难度。

2.3 复杂的地质条件对大坝防渗处理提出了新课题

大坝右岸趾板基础高程383~402 m,为∈2-1岩层,该地层为顺层强风化岩体,风化十分严重,遇水易软化,允许水力坡降小,整体允许渗透坡降为4.4,地层中的部分软弱夹层的允许渗透坡降1.56,因此,如何提高防渗能力以消除后部帷幕被击穿带来的极大渗漏风险,科学选择工程技术措施破解防渗难题至关重要。

2.4 近坝区不良地质体对蓄水安全提出了新思考

大坝坝址上下游近坝左、右岸约5 km范围内分布有白日垭、梅家台、新屋场、天坑窝、瓦屋台、谢家岭等规模较大的不良地质体,其中,2007年7月坝址下游左岸梅家台发生滑坡,总方量达265万m3,河道堵塞形成30~40 m高的堰塞体,淹没导流洞及施工设施也成为工程被迫停工重要因素之一。因此,科学治理近坝区关联不良地质体对确保电站建成后的长治久安意义重大。

3 工程建设过程管控

3.1 工程建设技术保障

针对江坪河水电工程的特点和难点,溇水公司一方面紧紧依托中咨公司定期开展工程技术方案的咨询、研讨与审查;另一方面充分借助发挥面板坝专委会的优势,合理有效解决了工程建设中诸如在已填筑坝体基础上加高、泄洪放空洞进水塔拆除、引水发电系统进水口底板基础加固处理及导流洞超期服役安全性评价等一系列重大技术难题,为工程建设逐步走向正轨奠定了坚实基础,确保了工程顺利建设。

3.2 工程建设质量保障

通过对已建工程开展质量专项检测与安全鉴定评估活动,彻底摸清了江坪河水电站已建工程实体质量状况,为后续施工消除已建工程质量安全隐患、续建工程设计施工、质量过程管控提供了宝贵指导意见和科学的决策依据,夯实了复工后工程质量管理基础。针对江坪河水电工程的特点和难点,溇水公司一方面紧紧依托中咨公司定期开展工程技术方案的咨询、研讨与审查;另一方面充分借助发挥面板坝专委会的优势,合理有效解决了工程建设中诸如在已填筑坝体基础上加高、泄洪放空洞进水塔拆除、引水发电系统进水口底板基础加固处理及导流洞超期服役安全性评价等一系列技术难题,为工程建设逐步走向正轨奠定了坚实基础,确保了工程顺利建设。

根据质量专项检测与安全鉴定评估意见,溇水公司充分发挥业主主导作用和设计龙头作用,及时研判研定缺陷处理设计方案,并坚持由中咨公司专家组评审通过实施原则,确保质量缺陷处理有的放矢,万无一失。

质量缺陷处理采取的主要工程措施有:①对大坝面板采取铜止水高标准修复、垫层料局部区域补灌粉煤灰、垫层料按设计要求予以找平等措施;对一期面板(360 m高程以下)表面涂刷高品质水泥基渗透结晶材料、382 m高程以下面板全面铺设PVC防渗膜、盖重料以上周边缝表面止水安装不锈钢罩等。②对泄洪工程全面补打系统锚杆;泄洪放空洞进水塔及有压段混凝土拆除重建。③对左、右岸趾板基础浅层帷幕灌浆重新予以补强施工。④采用增设锚索和型钢桩的方式加固引水发电系统进水口边坡和建筑物,并对原有抗滑桩进行补强灌浆处理。⑤对上游围堰防渗墙与右岸基岩结合面区域的防渗墙增设2排帷幕灌浆,对下游围堰303.5 m高程以下堰基采取了高压旋喷灌浆处理,有效解决了上下游土石围堰渗漏严重问题。⑥针对导流洞缺陷和超期服役隐患,在堵头至闸门井洞段实施了衬砌混凝土裂缝化学灌浆、脱空孔洞局部回填灌浆、水下门槽破损及冲坑部位水下环氧混凝土修补等全面加固处理措施,下闸后迅速在闸门前浇筑水下自密实混凝土堵漏、门后浇筑混凝土挡墙加固闸墩、增设长20 m临时堵头等措施确保安全。⑦按设计新要求对厂房裂缝进行全面处理,厂房左右侧分别增设混凝土挡墙,确保厂房基础稳定等。

2019年9月,溇水公司组织对已建工程质量缺陷处理开展了专项验收,通过现场实体工程外观检查、抽查施工过程管控、复核试验检测及单元验评资料等,内部验收结论表明,已建工程质量缺陷处理完全满足设计规范要求;同年10月,顺利通过了蓄水阶段质量监督和蓄水安全鉴定。

3.3 工程建设安全保障

溇水公司坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的安全工作方针,始终把“防风险、除隐患、遏事故”始终摆在工程建设的置顶位置,统筹兼顾,科学部署,执行“党政同责、一岗双责、失职追责”的原则,找差距、补短板、抓落实,并正确处理安全与进度的关系,确保了工程建设安全总体平稳。

3.3.1安全管理体系建设

为确保工程建设安全保障体系和监督体系的有效运转,一是成立了以项目业主为主导、各参建单位参加的安全生产管理委员会,并结合工程实施特点,有针对性地制定了安全管理办法、细则;二是推行工程建设项目部制管理,并将关口前移至施工现场,采取精细化、渗透式安全管控模式;三是根据施工实际动态制定年度安全工作目标,并层层签订责任书,确保安全管理无死角、无盲区。

3.3.2安全管理主要措施

(1)确保安全资金保障。江坪河水电站是典型的“大工程、小电站”,与“大工程、大电站”项目相比,工程设计概算坚持从紧原则,加之分标较细,各标段产值有限,导致施工单位安全资金投入难以满足工程建设安全管理需求。为此,溇水公司通过积极申请工程概算调整,并按相关法律法规足额提取安全经费,确保了工程建设安全资金的有效投入。

(2)严格施工方案审查。充分发挥设计龙头作用,深挖监理管控潜能,严把设计变更和施工技术方案审查关。坚持“三同时”原则严格履行审批程序,针对重大设计变更和施工技术方案的制定,适时邀请专业机构、权威专家进行咨询与评估,以科学客观为基础,以质量安全为前提,以投资控制为导向,妥善解决了工程建设过程中一系列重大设计变更和安全施工技术难题。

(3)狠抓施工现场管理。一是加强源头管理。严格执行甲供材、自购材进场审批制度,从严审查施工人员资质和健康状况,严禁“问题材料”和“问题人员”进场。二是保持过程管理高压势态。“高标准、严要求”实行施工全过程管理,定期开展质量安全综合大检查,及时通报并督促责任单位按按期落实整改,做到验收合格一处,“销号”一处。三是坚持把质量安全管理与效益挂钩,大力开展“一仓一总结,一仓一奖惩”、“质量样板仓”、“安全生产流动红旗”等活动,奖优罚劣,有效提高了各参建单位质量安全管理积极性。四是引入第三方权威机构实行质量安全动态监督,实时信息共享,为工程建设质量安全过程管控提供有力的技术支撑。

3.4 工程水土保持与环境治理

溇水公司努力践行“两山”理论,坚持走绿色发展道路。从环境管理、环保水保工程建设到环水保动态监测,绿色布局彰显责任;从山体加固、坡岸治理,水土保持生态建设到降噪防尘,绿色施工注重大局。投资近5亿元先后实施生态供水系统、鱼类增殖放流站、砂石系统改造升级、渣场治理、环水保监测等生态环保设施;尤其是砂石加工系统,作为江坪河环境重点监管部位,引进了先进的废水处理系统,达到生产废水过滤循环使用,做到收集、转运、处理一体化,实现了废水处理“零”排放效果,得到了地方政府和环保部门的高度评价,为打造“花园式”水电站奠定了坚实基础。

4 工程蓄水管理

4.1 工程蓄水验收

2019年9月至10月,江坪河水电站顺利通过了蓄水阶段质量监督和蓄水安全鉴定,监督鉴定结论为:江坪河水电站前期已建工程质量缺陷处理有效,复工后工程实体质量满足设计要求,具备2019年11月初下闸蓄水条件。2019年11月8日,中咨公司主持召开了蓄水验收会,形成了《湖北溇水江坪河水电站工程蓄水验收鉴定书》,同意江坪河水电站工程11月上旬进行导流洞下闸,水库第一阶段蓄水至427 m高程。

4.2 工程蓄水过程及监测

2019年11月9日导流洞下闸蓄水至今,导流洞封堵门挡水效果良好,洞内除小部衬砌混凝土局部损坏外,底板、边顶拱结构完好;大坝防渗效果良好,工程安全可靠。蓄水计划分两个阶段,4月底至5月中旬蓄水至410 m高程,6月初开始蓄水至427 m高程,完成初期蓄水。

4.3 工程蓄水关联建筑物工作性态

安全监测内外观成果和库坝巡视检查结果显示,大坝工程、泄水建筑物、引水发电系统等关联建筑物正常;坝址边坡及上下游地质体变形、渗流及应力等各项监测物理量稳定,变化趋势符合一般规律,工程质量经受了蓄水初步检验,工程安全可靠。目前,溇水公司已启动水库影响区5个不良地质体的安全监测工作,后续监测范围将更加全面、监测数据更加完整。

5 工程建设档案管理

江坪河水电站工程从2005年开工至今历时十余年,具有时间跨度长、建设历程复杂、涉及单位多、档案管理人员变化大、溇水公司接手前的档案未经系统整理甚至有部分资料因经济纠纷未移交或丢失等特点,大大增加了档案收集整理管理工作难度。复工后,溇水公司多措并举采取了一系列有效措施:①健全档案管理组织保障体系。督促参建各方落实档案管理“行政一把手”负责制,贯彻“谁主管,谁负责”原则,把档案管理纳入重点工作同部署、同检查、同考核。②发挥业主主导作用妥善处理档案历史遗留问题。针对复工前后更换施工单位、监理单位等实际,制定详实档案归集计划并分步实施,成功协调华清公司管理人、原监理单位、相关施工单位,完成“外流”档案资料的收集与移交,确保了工程建设档案的连续性。③依托湖北能源支持,引入第三方机构按照规范要求扎实开展档案整理工作。④落实参建单位责任,加强档案过程管控,坚持用好“一把尺子”,重心前移确保各参建单位档案管理规范化。⑤将档案管理与合同结算挂钩,资料移交未达到验收标准的一律不予办理结算。⑥坚持“安全第一”的库保理念,严格落实档案库房“八防”安全防护措施,定期开展档案安全专项检查,及时消除安全隐患,群防群控确保了工程建设档案安全。

6 征地移民管理

江坪河水电工程征地移民涉及鹤峰县、五峰县6个乡镇33个村,53个村民小组,移民搬迁2 100余人,搬迁房屋419栋74 000余m2,山林、土地1 612.2 hm2。由于项目开工早在2005年,征地移民具有历时长、期间政策调整大、停工引起的矛盾积累多等特点,通过政企精诚合作,江坪河征地移民创造了大中型水库“零上访”的典范,完美实现了“移得出、稳得住、能致富”工作目标。

管理主要特色体现在:

(1)政府及溇水公司在项目建成的脱贫意义方面宣传到位,使绝大多数移民户能够认识项目建设对地方经济发展的重大意义,从而有了“舍小家,顾大家”自觉意愿。

(2)移民管理部门对征地移民政策宣贯到位,真正做到了“公平、公正、公开”,使移民户能自觉依法依规维护合法权益。

(3)地方政府“情为民系,利为民谋”,利用破产契机,对搬迁安置移民户实行了农村社会养老保险投保兜底,彻底解决了移民户的后顾之忧。

(4)湖北能源集团接手项目后,彰显国企担当,及时追加落实政策调整部分的补偿投资,并在专业项目复建上突破“三原”原则,增加了项目投资。

(5)通过多方努力,争取到了省州各级主管部门的支持与理解,在移民调概审查批复上,切实维护了企民共同利益。

7 结 语

江坪河水电工程由于其漫长而复杂的建设史给工程建设管理增加了诸多不可预见的困难与挑战,工程复工后,溇水公司在各级人民政府的关心支持下,在三峡集团、湖北能源集团的指导帮助下,励精图治,迎难而上,较好地处理了工程历史遗留、质量缺陷、主体工程承包单位撤场等问题,实现了工程质量、安全、进度总体可控。目前,工程枢纽建筑物、机电及金属结安装、电力外送及电力生产准备工作正在按计划稳步推进,按期实现投产目标发电指日可待。本文仅简要介绍了工程管理过程中的一些思路与做法,希望对类似水电工程项目建设有一定的借鉴和参考意义。

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