电站优化施工方案缩短工期探讨

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【摘要】缅甸勐瓦电站受导流洞推迟过流、超标洪水、地质变化、左岸滑坡等事件影响总工期，经优化施工方案，缩短了建设工期。

【关键词】勐瓦电站；优化方案；建设工期；导流洞

1工程概况

勐瓦水电站位于缅甸掸邦东部第四特区东北部的南垒河下游河段，行政区划属南板地区勐瓦区曼弄乡，北部与中国云南省景洪市接壤。属热带、亚热带地区，最高气温41.1℃，最低气温2.7℃。区内雨量丰沛，全年只有雨季和旱季。年最大洪水大部分出现在7月和8月，其中8月份最多，占57%，7月和9月出现机会相差不大，均为20%左右。12月至次年5月为枯期，6月至11月为汛期。电站采用河床式开发，枢纽布置主要由左岸非溢流坝段、电站进水口坝段、泄洪冲沙坝段、右岸非溢流坝段及发电厂房等建筑物组成。最大坝高53m，总装机容量66MW。本工程等别为Ⅲ等，主要建筑物级别为3级。

2投标施工概况

本工程从2012年10月1日开工到2015年12月31日第一台机组发电，共计39个月，历时四枯三汛。

3影响工期事件及后果

3.1导流洞推迟过流导流洞标段是其他水电单位施工，提供导流时间是2013年3月12日。一枯施工期仅有80d。监理、设计及业主聘请的专家组根据现场实际情况决定放弃一枯基坑施工计划，发电工期整体向后推迟1年。放弃2个月的施工期，则有2个汛期全面停工，造成人员往返、设备闲置的损失。

3.2一枯左岸边坡、厂房停止开挖

2013年4月左岸边坡出现裂缝，监理要求停止左岸开挖，对开挖体进行固结灌浆，灌浆结束后才能继续向下开挖。造成左岸及厂房2#、3#机一枯没有开挖。

3.32013年超标洪水

2013年12月15日，超标洪水从上游过水围堰进入湮没基坑，整个工地全面停工。从恢复下游围堰到抽水、清淤，影响正常施工。

3.4地质变化

左岸地质与原设计勘察出入较大，原设计在535m高程出现弱风化层，实际在522m高程才出现弱风化层，造成厂房1#机主机段2014年2月开挖到设计高程。与左岸相邻的3#机主机段底板一部分于2014年3月开挖到设计高程，与2013年3月完成的厂房开挖相比滞后7个月。

3.5左岸滑坡

3.5.1主厂房2014年4月21日，左岸山体出现滑坡，滑坡高度161m，滑坡量70万m3。滑坡体造成:2#、3#机主机段底板淹没、1#机主机段底板部分被填、与3#机相邻的安装间挡墙被滑坡体推倒破坏、至上游的施工道路中断，整个工地基本全面停工。受左岸滑坡影响，对二汛如何施工以及施工项目有不同意见。业主内部就有两种意见:一是放弃二汛利用厂房小基坑围堰施工厂房的计划，让厂房进水，发电时间再推后，全力以赴开挖左岸滑坡体，原因是二汛(雨季)开挖滑坡体(主要是粘性土)的难度大，一个汛期不能完成左岸的开挖，进入厂房基坑的滑坡体体同样不能清出，受开挖制约经左岸进入厂房的道路随时可能中断，混凝土不能连续作业，厂房主体不能正常施工，故建议放弃二汛施工厂房;另一种意见是不放弃厂房混凝土施工，如果左岸开挖滑坡体顺利，基坑内的淤泥可能清出一部分，若不能清除也不能放水进入厂房基坑，否则整个厂房全是淤泥，三枯将花较长时间清淤，时间白白浪费，施工厂房进水口坝段混凝土，可以减轻滑坡带来的损失。2014年11月完成2#、3#机主机段的滑坡体开挖。影响厂房主机段工期8个月。3.5.2左非溢流坝段左岸滑坡后，设计对左岸调整:增加二个坝段和改变基础处理。计划在2013年3月施工左非溢流坝段混凝土推迟至2014年10月，工期延后18个月，对左右岸贯通影响大。

4施工方案优化及成果

4.1一枯施工

基坑排水在4月1日进行，一枯可利用的时间有2个月，在此情况下主动与业主、监理、设计沟通，提出利用2个月时间抢闸室底板、主厂房进水口及主机段的开挖，时间允许进行混凝土封闭的调整计划，与此同时积极准备人员、设备进场。业主、监理基本同意调整计划，认为抢回部分工期，对减轻二枯压力和缩短整个工程的滞后时间有好处。设计却认为:“在交叉作业多、工序多、开挖较深、开挖面小、场地狭窄、干扰大、场地难布置、洪水提前到来等因素情况下，2个月时间完成过水围堰、基坑开挖以及部分封基混凝土风险大。建议一枯只完成上游过水围堰工作，其他工作待二枯时再施工。”2013年4月14日才基本确定利用2个月时间进行基坑施工的方案。2个月时间内，要想完成所有基础开挖已不可能，为此将影响二枯小基坑围堰的项目作为本次抢工重点即:关建线路二条，其一是围堰防渗—基坑排水—基坑开挖—基坑封闭混凝土，另一条是围堰防渗—围堰加高培厚—围堰过水保护。两条线路同步施工，发生冲突时以过水围堰为主。通过2个月时间施工，实现了调整计划目标，完成了闸室底板开挖和垫层混凝土、厂房进水口的开挖、厂房1#主机段的开挖(2#、3#主机段因左岸边坡有滑坡迹象未能施工)以及过水围堰。达到了二枯抽水清淤后可进行混凝土施工的良好局面。对二枯实现厂房小基坑围堰打下了基础，减少了发电工期推迟一年的风险和进场设备闲置、人员窝工的损失。4.1.1戗堤和高喷同步分期施工在导流洞标段无法确定过流时间的情况下，及时与业主、监理协调，要求提前从右向左进占填筑戗堤，以束窄河床，水面上涨距导流洞进水口底板高度1.5m来控制戗堤进占距离。戗堤完成后开始本段戗堤的高喷灌浆，3月10日本段戗堤高喷完成，3月12日导流洞具备过流条件。为提前进入基坑打下坚实基础。4.1.2戗堤联合导流洞过流导流洞进水口底板高于河流水面2.6m，截流时需将河水抬高才能开始过流。如截流仅用导流洞过流，上游水位过高，截流风险大。故对已施工的戗堤进行保护，截流时戗堤与导流洞联合泄流，以减轻压力。过流条件的变化，实现了3月12日导流洞过流，3月12日截流成功。4.1.3堰体结构调整投标围堰顶高程为536.5m，根据导流流量，复核导流洞过流能力，堰顶530.5m能满足枯期导流要求。经监理同意后，综合比较确定过水围堰堰顶为532m高程，减少主要工程量:土石填筑7万m3、混凝土1万m3。费用和工期均节省，为5月30日前完成过水围堰提供了保障。4.1.4抽水、开挖、堰体填筑常规是高喷灌浆完成后才开始基坑排水，但因时间太紧(一枯80天的时间需完成溢流坝段、冲砂坝段的开挖和垫层混凝土)，在2013年3月30日第二排I序孔完成，II序孔完成85%的情况下，4月1日开始提前抽水，风险存在，现场较好的控制了基坑水位下降速度，实现了基坑排水、基坑开挖及堰体填筑的同步施工。上游过水围堰按期完成，施工时间为105d，比投标节省135d，为二枯按期施工打下了坚实基础，否则影响一个汛期。

4.2二枯施工

在左岸滑坡后二枯如何施工的讨论中，我部提出二汛应利用小基坑围堰施工厂房的方案，不能放弃二汛近6个月的施工时间。可以通过调整二汛围堰、改变混凝土入仓方式、加大浇筑层高等手段实现安全度汛。通过方案的调整，实现了二汛期间施工厂房进水口混凝土、右岸非溢流坝段混凝土以及开挖左岸和厂房基坑的滑坡体，为厂房主机段混凝土能提前施工赢得了时间。4.2.1纵向围堰二汛利用永久建筑物的冲砂坝段和冲砂泄槽作为纵向围堰形成厂房小基坑。现场情况是冲砂坝段在一枯仅浇筑垫层混凝土，冲砂泄槽段和厂房均没开挖，二枯要达到投标冲砂坝段至544m高程与冲砂泄槽段至设计高程度汛的面貌，根本不可能。为此项目部在二枯计划中提出:“冲砂坝段达到532m高程、冲砂泄槽段达到533m高程、冲砂泄槽右侧在汛期水位达531.5m时，不稳定，要求与泄槽相邻的1#机同步上升受力度汛，否则水位超过531.5m时充水平压，厂房停止施工”。业主、监理同意纵向围堰高程调整，但监理认为泄槽仅施工一侧边墙也稳定，故与业主不同意施工1#机主机段，坚持三台机组基础全部开挖后再同步上升。汛前设计编制的《2014年度防洪度汛设计专题报告》要求“当冲砂泄槽第一段右侧水位达到531.5m高程时需在厂房基坑充水平压”。厂房虽没施工但纵向围堰高程的调整为二枯指明了施工重点，2014年5月30日冲砂坝段和泄槽段分别达到535m和538m高程。超过既定度汛目标，保证了厂房二汛能正常施工。4.2.2上游围堰二汛原利用厂房进水孔口浇筑混凝土挡墙作为上游围堰，但厂房进水口同样受一枯影响没能施工，无法达到二汛度汛要求。故提出厂房进水口与主机段分期施工，先施工厂房进水口，形成投标的二汛上游围堰，监理与业主同意此方案，当进水口浇筑到522.5m高程时，左岸出现滑坡，设计提出现场地质发生变化，摩擦系数减小，不能单独利用进水口挡水度汛，需与厂房主机段共同受力才能安全度汛。项目部又及时提出厂房主机段受滑坡已停工，不能施工，需在厂房进水口上游新建一围堰，围堰下部为混凝土挡墙，再在挡墙上部填筑滑坡体石渣，迎水面喷混凝土，形成度汛围堰。业主与监理讨论后同意方案，由于方案合理、及时，现场又加强管理，围堰于6月初达到度汛高程，该围堰虽是临时工程，但业主仍以实物计量给予结算。

4.3塔机代替门机

投标的起吊设备是在溢流坝段和厂房进水口分别布置一台塔机，厂房尾水布设一台门机。现场地形条件，需从国内租用大吨吊车才能满足安设门机，为此与业主沟通时提出如待厂房基坑滑坡体开挖完成后再安设门机时间浪费多，对本已损失太多时间的厂房施工更是难上加难。如改用塔机则可节省安装时间，业主同意用塔机代替门机，且塔机进出费及租金由业主补偿。设备的调整，使厂房主机施工不受起吊设备限制。

4.4普通混凝泵送混凝土

投标的混凝土主要靠门、塔机入仓，实际上白天吊钢筋等材料就难以应付，要浇筑混凝土也只能晚上。溢流坝段、厂房单仓仓面面积大(143m2～562m2)，距地面高度普遍为34m。采用塔机吊吊罐入仓，入仓速度慢，温度高，容易产生冷缝，质量控制难度大，温控要求严，温控措施成本高，进度受制约。在此情况下，主动、积极与业主和监理沟通，提出采用泵送混凝土代替普通混凝土，有利于抢回部分损失的工期，对发电有益。业主同意但与我部签定“三汛前实现溢流堰左右岸贯通、厂房进水口达555m高程和利用厂房进水口工作闸门挡水度汛的目标，如不能实现目标，所增加费用由我部自己承担的会议纪要”。我部在仅租用了三台混凝土泵和五台混凝土罐车(混凝土罐车与自卸汽车租赁费用相同)，没有增加管理人员的情况下完成12.8万m3混凝土的修改，2015年5月17日提前超额完成与业主签定的会议纪要目标。现场除厂房主机段外其他部位均达到投标目标，施工工期缩短显著。

4.5尾水肘管混凝土

尾水肘管与扩散段混凝土分别为二期和一期混凝土，如分期施工，需二次支模、凿毛、冲洗仓面等工序，费用增加，上部施工时间延后，在此情况下提出:“肘管一、二期混凝土同时浇筑，更有利于肘管混凝土质量，浇筑混凝土过程中加强钢肘管监测，控制混凝土入仓速度，能保证质量，单价不变。”业主、监理均同意，这一改变加快了主机段与进水口的结合时间，同时也加速了主机段上部施工进程。

4.6预制梁

设计在2015年3月提供上部结构图。闸顶预制梁单重近30t，吊装高度34m，最远吊距17m，用现场的50t履带吊吊装则汛前无法完成从预制到就位，若洪水提前则损失大。后采用业主租用吊座环的220t吊车空闲时间，在2015年5月13日闸墩到顶，5月17日预制梁吊装就位，实现了左右岸贯通。节省了设备租用费用又提前实现了三汛前目标。为汛期施工上部结构提供了通道，同时也为四枯提前安装溢流堰闸门提供了保障。

4.7闸门挡水

左右岸贯通后，整个工程的金结安装工作面均可施工。汛期将至，综合考虑现场人员、设备。确定以厂房进水口闸门挡水度汛为主，溢流堰预埋件和坝顶门机次之。重心突出，实现了三汛利用厂房进水口闸门挡水度汛的会议目标。2016年3月导流洞封堵后，金结工作面再次全面展开，为实现6月1日蓄水，6月30日发电目标，溢流堰工作闸门必须全部安装完成。为此，提出闸门流水作业施工，检修闸门配合工作弧门蓄水，发电时工作闸门全部安装完成的方案，5月21日蓄水安全鉴定专家同意此方案。6月30日实现了首台机组发电及安全度汛。

4.8施工措施

本工程的温控费为总价，原措施是:混凝土骨料仓搭设遮阳防晒棚、地下水或加冰水进行拌合，浇筑仓面设防晒棚和喷雾。根据现场情况，采用高效缓凝减水剂及山泉水，山泉水水温常年在20℃以内、混凝土罐车用布覆盖淋水、仓面用喷雾机喷雾，浇筑完成后用保温被洒水湿润，错开正午高温时段，加快了施工速度且温控费用节省显著。

4.9资源配置

4.9.1施工设备土建、金结、机电安装均由工程局承建，在项目部的统一领导下，施工设备统一安排、调度。根据现场需要，可以集中优势突击重点，有利工程有序实施，避免重复浪费。4.9.2机电与土建机电与土建为一个项目部，每项工作开展前提前沟通、协调，相互理解，进度和安全都有较好的保障。

5实际施工与投标比较

勐瓦电站经历了几次较大影响工期的事件，其中工期影响最长的厂房主机段为15个月。几次事件后监理提供给业主首台机组发电时间是2017年3月，通过方案的调整及优化，实现了2016年6月30日首台机组3#机并网发电，施工时间34个月。比投标少5月，而混凝土量比投标多11.5万m3，基础处理多2.3万m。其他工程量均有不同程度的增加。为了控制实际施工进度，我们坚持周作业计划指导，日、周、月例会检查。抢施工进度的同时，施工质量同样是重点控制，没有丝毫放松，在主体工程达到设计高程后，业主委托第三方对工程质量全面检测，所有检测项目全都达到或超过设计要求。

6结论

勐瓦电站几次方案的调整优化均与度汛有关，保证安全度汛，对业主提前发电有保障，对施工单位可以充分利用汛期施工抢回部分工期，节省人员往返、设备闲置的损失，对国外工程就更为突出。管理、技术人员随时跟踪节点完成情况，适时调整，优化施工方案，合理配置资源，是进度计划目标实现的关键之一。

作者：向辉 钟艳 单位：四川省水利电力工程局有限公司