藏区水电工程设计施工的质量管理
时间:2022-02-04 10:32:12
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摘要:随着内地水电项目相继开工建设及投产,我国水电开发将逐步转战至藏区。由于海拔高、气候条件恶劣、生态环境脆弱,交通不便、地质条件复杂、开发难度大,人工、机械降效严重,工程投资及运营成本高,电站建设质量管理面临全新的课题及挑战。为探索藏区中小水电建设质量管理模式,文章以西藏芒康县登曲河觉巴水电站建设质量管理为实例,总结了设计施工总承包模式下质量管理中所取得的经验,可为类似工程提供借鉴参考。
关键词:藏区;中小水电;设计施工总承包;质量管理
1概述
1.1工程概况
觉巴水电站位于澜沧江右岸一级支流登曲中下游河段,坝址位于西藏自治区昌都市芒康县曲登乡纳写村上游1.0km处,采用引水式开发,正常蓄水位3228.00m,装机容量30MW,年均电量1.47亿kW•h,电站厂址位于坝址东北方向的澜沧江边竹卡村觉巴组(真达自然村),距离澜沧江干流如美水电站直线距离约10km,距离芒康县城直线距离约27km。电站采用混合式开发,为长引水高水头冲击式水电站,枢纽布置方案为:混凝土闸坝+沉沙池+有压引水隧洞+调压井+压力管道+地面厂房。工程于2013年7月5日正式开工建设,合同工期为开工后38个月首台机组投产发电,开工后40个月内实现全部机组投产发电;开工后52个月内完成竣工验收。2014年上半年,业主结合电站开工后工程建设在安全、质量受控的前提下进度不断超前的良好态势,明确提出了2015年底首台机发电的节点目标要求,即首台机组投产发电工期调整为30个月。
1.2设计施工总承包模式简介
工程总承包是指从事工程总承包的单位受业主委托,按照合同约定对工程项目的勘察、设计、采购、施工、试运行(竣工验收)等实行全过程或若干阶段的承包。工程总承包单位对承包工程的质量、安全、工期、造价全面负责。按照过程内容可分为EPC模式(设计+采购+施工)、EPCM模式(设计+采购+施工管理)、D-B模式(设计+施工)等。觉巴水电工程采用的是EPC模式,其优势在于可充分调动设计单位积极性、优化设计、降低工程成本;可充分利用工程全部资源,均衡生产,推动关键线路工程;对外协调统一,有利于工程顺利推进,同时可减少业主的管理工作。但在该模式下总承包单位为追求利润减少投资,在设计过程中存在过度优化,设计质量不高,业主对总承包单位控制力度减弱,必将按照最低成本建造,施工过程中过分盲目追求进度,这些都会导致工程设计质量及实体质量降低。
1.3觉巴水电工程设计施工总承包模式选择
觉巴水电工程地处藏东高海拔地区,自然环境恶劣,长期高寒缺氧的工作环境易引发高原职业病,考虑到工程属四等小(1)型,建设无较大技术难题,为减少业主单位管理成本,同时又能调动施工单位社会资源参与工程协调,通过业主组织招标,对投标方案评选择优,最终确定电站主体工程采取设计施工总承包模式建设。
2工程质量管理的难点与重点
2.1自然环境差,社会环境复杂
芒康县地处西藏、四川、云南三省交界处,受地形、地貌限制,交通运输不便,给施工原材料供给造成影响。工程地处藏东高寒缺氧地区,人员易疲惫,反应迟钝,质量、安全意识下降,设备、机械也降效严重,查阅水电建筑工程概算定额(2007),在海拔3200m地区人工、机械效率理论降低系数分别为1.2、1.45。加之当地社会环境复杂,当地群众法律意识淡薄,“划地为界、强买强卖、垄断地材供应”等现象时有发生,这些都对工程建设质量管控带来风险。
2.2高寒地区施工质量管控难度大
藏东地区高寒缺氧,昼夜温差大,混凝土浇筑保温防裂要求高。引水隧洞平均海拔3200m,地质复杂,开挖断面为3.0×3.5m,单工作面掘进长度达2km,大型开挖支护及运输设备难以开展,通风散烟困难,人工及设备降效严重,隧洞开挖及衬砌难度大。压力钢管道边坡高差超过600m,地形坡度较陡且地质条件差,设计、施工难度大;压力管道施工无永久道路,机械、材料及人员通行困难,安全及质量管控难度大;现场施工采用柴油发电机组供电,输出电压不稳定,压力管道焊接质量难以保证。觉巴水电站为高水头冲击式机组,转速高达750r/min,相应要求机组安装精度高。
3工程建设质量管理经验
觉巴水电站主体工程于2013年7月5日正式开工建设,2014年10月11日工程截流,2015年1月29日主关键线路引水隧洞顺利贯通,实际进度较投标总进度合同工期提前约9个月,2015年12月首机发电;截至目前,觉巴水电工程未发生任何安全、质量事件;土建工程优良率为93.5%,金结工程优良率为98.8%,机电设备安装工程优良率为100%;荣获“2013~2014年度全国水利建设工程文明工地”称号;经水电工程质量监督总站专家组现场质量专项咨询后认为“工程施工质量处于受控状态”,电站质量管理成绩得到专家认可。
3.1注重管理体系建设,保证体系运行有效
以创一流为目标,结合管理提升和达标投产工作需要,业主按照公司基建项目管理要求建立了业主、监理、总承包单位、地方政府四位一体的质量管理体系。业主积极组织设计方案评审,有效防止设计过度优化,严控设计产品质量。电站建设施工中,业主编制印发混凝土浇筑一条龙考核办法、样板工程考核评比办法等15项质量管理制度,以工艺、工序为出发点全过程考核奖惩,使现场质量管控体系化、制度化,做到奖罚分明。组织开展施工组织设计、专项施工方案评审,确保技术措施符合质量管理要求。积极推行“架子队”模式建设,现场全部施工厂队均为“架子队”。同时有针对性的开展第三方检测工作,鉴于压力管道焊接质量及机组安装精度高、难度大的特点,特委托水利部水利机械质量检验测试中心进行压力钢管无损检测、残余应力测试、钢岔管振动时效测试及机组安装过程检测检查、试运行及甩负荷试验等工作,确保压力钢管及机组安装质量。为确保设计及施工质量,特委托水规总院开展了质量专项咨询,委托西藏自治区水利工程建设质量与安全监督中心开展了质量监督,保证工程设计及实体质量得到有效控制。
3.2加强系统专业培训
为确保工程施工满足合同目标,业主主导监理单位及总承包单位开展了质量管理系统培训。业主从各参建单位进场开始,定期组织监理人员、总承包单位管理人员进行管理制度及达标投产宣贯,狠抓监理人员资质,重注总承包单位管理人员质量管理意识及能力提升,现场从工艺控制入手严格管控施工质量,业主管理得到有效延伸与覆盖。总承包单位每周组织一线队伍进行工艺、工法及作业技能培训,业主对各工种分别编制了试题,随机抽取现场作业人员集中进行闭卷考试,清退不合格人员,考试人员累计覆盖达80%以上;总承包单位每月组织对地方参建藏族群众进行工艺培训,业主安排藏族员工对培训内容进行现场藏语翻译,通过培训不仅提高了参建藏族群众的技能水平,同时也加深了企地共建中的相互信任和理解,有效推动了和谐工区建设,取得了较好效果。为加强现场工艺质量控制,结合工程施工特点,业主编制下发各类施工工法,针对各工种单独进行培训。同时制作各类质量控制牌(卡),并下发至现场一线人员,现场各工种施工过程控制要点均能随身携带及随时查看,质量过程控制显著提高。业主还积极组织“样板工程”考核评比工作,评比前,要求参建单位相关专业队伍进行现场观摩,互相参观学习,通过样板工程的示范作用,带动工地施工质量整体提高。在参建单位的共同努力下,觉巴水电站厂房混凝土浇筑质量达到“免装修”水平,得到了质量巡视专家组和政府质检部门的高度评价。业主根据其他工地的实际案例编制幻灯片资料,开展现身说教培训工作,展示国内外水电工地优良的施工效果图片,曝光偷工减料及违规施工带来的严重后果,使一线施工人员充分认识到质量管控的重要性。为提高管理人员质量意识,业主还不定期组织参建单位管理人员到流域内各典型水电工地参观学习,吸取其他工地的成功经验,总结不足,在本工地施工中做到取长补短,提高施工质量。
3.3严格遵循技术先行原则
按照“提前介入、符合实际、经济可靠、重点管控”原则,业主高度重视技术研究,积极组织开展重大设计方案及施工措施评审论证,确保设计方案及施工措施科学合理,避免总承包单位过度优化设计,切实做到技术先行,为工程建设质量保驾护航。通过对坝基防渗、混凝土施工温控防裂、压力钢管道高边坡处理、压力钢管道钢管焊接及外包混凝土、地下隧洞围岩分类及永久衬砌支护施工方案等进行超前咨询研究,明确了有针对性的设计技术要求,制定了科学合理的施工方案。其中合理安排工期,避开冬季极端低温施工,春秋季节采取搭设保温棚、室内加热保温、覆盖保温被等措施有效解决了因昼夜温差过大的混凝土温控防裂;引水隧洞开挖结束后重新组织围岩分类鉴定,根据围岩分类将隧洞衬砌段调增400余米;压力钢管道结合基础地质情况及运行安全稳定实际,新增钢管镇墩6个,既确保工程安全、质量,又保证了工程施工进度。
3.4以质量为中心,加大过程管控力度
业主以满足施工工艺及质量管控要求的标准时间指导进度计划编排与审核,以质量过程控制及工艺无缝衔接促进进度提升,同时结合藏区自然、交通条件情况,业主要求总承包单位加大资源配置,加强设备保养维护,提高设备完好率,特别是关键线路的主要设备要求两倍配置,以确保现场施工连续性。现场监理严格各工序验收,以有效合理的施工工艺流程时间控制施工,业主对进度情况实时跟踪了解“,红、黄”牌制度进行考核纠偏,促使总承包单位配置优质资源,不断提高人员熟练度和机械效率,缩短各工序间隔时间,以质量管控促进进度。截至2015年11月,工程整体工期提前约9个月,为确保顺利实现2015年底首台机组发电目标,兑现华能集团对西藏自治区“十二五”电力援藏承诺打下了坚实基础。其中主关键线路引水隧洞于2015年1月29日顺利贯通,较合同工期提前约10个多月,主关键线路1#、2#施工支洞间主洞月平均进尺116m/月,1#施工支洞下游月平均进尺128m/月,最高月进尺达168m/月,与类似工程相比,在施工进度上有明显提高。安全文明施工是保证质量管控的基础,业主以安全生产标准化为抓手,大力度开展标准化设施建设,整治现场作业环境,使作业人员在良好、整洁、有序环境下工作,保证施工质量。混凝土施工质量控制方面,业主颁布并下发了混凝土浇筑一条龙管理办法,使混凝土施工从源头的原材料加工到最终浇筑成型、质量评定进行全过程考核,使混凝土浇筑质量逐步提高,混凝土质量通病得到有效遏制。机电安装方面,业主根据觉巴电站机电安装特点并借鉴其它电站安装经验制定了《觉巴电站机电安装控制标准》,主导机组安装过程质量管控,对重要设备及金属结构委托第三方检测单位进行驻厂监造。现场压力钢管安装焊接人员严格持证上岗,配置稳压器确保柴油发电机输出电压稳定,现场焊缝实行100%无损检测,对焊接质量不合格、技术不过关的焊工及时清退更换,以高于行业标准的工序管控提升了机电安装质量水平。业主还制订了《如美及觉巴水电工程“样板工程”考核评比办法》,在施工过程中积极按照相关设计及规范要求精心组织施工,细化工艺过程控制与管理,强化现场检查及工序验收,积极策划创建质量样板工程。业主组织现场择优选评,评定安装间排架柱、副厂房继电保护盘室、1#水轮机配水环管、压力管道支岔管工程等项目“样板工程”。通过样板工程评比,极大提升了现场作业及质量管理人员的质量意识,规范了施工工艺与过程管理,为促进提升工程质量奠定了基础。
3.5严谨细实,切实抓好合同及财务管理工作
业主结合工程实际进展情况及执行过程中存在的问题,认真研究对策,积极协调处理,切实做好合同工程结算、资金拨付、资金监管、台账建立等工作,使资金用于现场。严格落实设备招投标结果备案登记制,确保招标合规,保障设备到货及质量。积极推进“架子队”建设,有效杜绝工程非法转包,严格把关“架子队”队长及施工管理人员资质,对不合格人员予以清退。持续开展农民工工资及质量奖励资金发放情况检查,有效调动现场一线人员积极性,为促进工程建设质量管控提供了有利保障。
4西藏地区中小水电建设质量管理建议
随着内地水电开发完毕,我国水电开发重点将逐渐向西藏、青海等高海拔地区转移。推进水电清洁能源开发,是国家能源战略的重要组成部分,也是深入实施西部大开发和促进西藏跨越式发展的重要举措。结合觉巴水电工程建设总承包模式管理取得的成功经验,总承包模式是适用于藏区中小水电开发的,鉴于国家对西藏水电开发政策有待进一步完善,藏区社会环境特殊,结合多年藏区工作探索,对藏区水电开发建设质量管理提出以下建议:(1)设计施工总承包模式,重在质量控制,尤其在设计质量控制,业主单位必须建立完善总承包管理模式下质量管理办法,避免设计施工总承包单位为追求效益过度优化,影响工程质量及安全运行。(2)西藏地区高寒缺氧,人员、机械降效严重,在工程招投标阶段应充分考虑降效因素影响,以满足施工工艺及质量管控要求的标准时间指导编排节点工期,合理资源配置。(3)采用设计施工总承包模式管理项目,在招标前应高度重视并充分做好项目可研论证工作,避免项目实施过程中出现较大的设计变更。(4)藏区自然条件恶劣,高寒缺氧,生产、生活条件与内地相比都存在较大差异,参与工程建设的主要劳动力及技术管理人员都从内地引进,当地人力资源缺乏,建议加强与政府沟通,引导吸纳当地大中专毕业生,加入到水电工程建设队伍中,为西藏社会经济发展培养当地专业技术、管理人才,充分发挥他们在语言、身体适应能力等方面的优势,保障西藏水电开发建设及后期运行所需的各类人力资源。(5)总承包模式下以联合体形式投标的,在招标评审阶段应重点对联合体章程及内部沟通协调机制作详细评审并提出明确要求,在实际建设施工时联合体必须委任一名强有力项目经理,能统一协调设计、施工各方,避免在工程建设过程中出现总承包单位内部推委、扯皮现象。(6)高海拔地区总承包模式下的招标既要考虑合理的中标价格保障工程建设,又要考虑选取有藏区工程建设经验的单位和队伍承担工程建设。同时为减少公司投资,还应积极研究藏区水电开发政策,争取获得国家政策及财政扶持。
作者:唐宜盛 贺永锋 席隆海 单位:华能澜沧江水电股份有限公司如美水电工程筹建处
参考文献
[1]达娃,唐宜盛.西藏水能资源开发建设重难点分析及对策[J].云南水力发电,2014(4).
[2]水电建筑工程概算定额[Z].2007.
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