沐若大坝砂石系统快速建造探讨

2016-03-19袁云刚中国水利水电第八工程局有限公司湖南长沙410004

低碳世界 2016年19期

袁云刚（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南　长沙　410004）

沐若大坝砂石系统快速建造探讨

袁云刚（中国水利水电第八工程局有限公司，湖南长沙410004）

马来西亚沐若水电站大坝砂石系统，承担大坝主体166万m3混凝土所需骨料的生产任务。本文主要从快速施工角度针对砂石系统规划、结构设计、施工组织等方面进行了详细阐述，提出了完善的设计过程和施工经验的总结，讨论如何实现快速建造的有效措施，有助于类似工程建设借鉴。

砂石系统；系统规划；结构设计；施工组织；快速建造

1　前言

境外水电建设欠发达地区，一般自然环境恶劣，现场工作条件差，设备物资匮乏、人力资源不足、进场困难；同时受当地的社会环境、民俗法规、节日和文化差异、工会的罢工等影响，不确定因素多、突发事件影响大。工程建设受上述各种因素的影响，启动往往滞后，启动后又要快速见效。砂石作为土建工程先行建设的辅助工程，上述困难几乎无可回避。因此，从技术、管理、组织等措施方面寻求快速建造方案显得尤为重要。本文从规划、结构设计、施工组织整个建设过程进行优化，以达到快速实现投产的目的。

2　系统规划

沐若大坝砂石系统在规划时从工艺设计入手，确保了建造的系统先进、低碳、环保；在平面布置时保证了系统紧凑，工程量大幅缩减。从源头确保系统建设的优化，为快速建造提供了施展的平台。

2.1工艺设计

2.1.1转变设计思路，简化工艺流程

国内传统砂石系统设计强化车间之间的衔接，设置半成品、筛分、破碎、制砂等调节料仓，以保证车间进料的稳定供给，增强生产可调性，同时降低对采场生产强度的依赖，可有效降低生产成本。

而在境外所见的欧美、日本砂石系统设计思想则强调生产源头的保证性和系统生产线的简洁流畅，取消调节料仓，必要时采取集中式布置；车间多采用钢结构，建安工作量小、时间短。相应强化采场设备，加强配置和维修保养，使得设备稳定可靠，从而保证系统顺畅、经济生产。

沐若大坝砂石系统为大型砂石系统，由于语言沟通不畅、工人水平参差不齐，为确保系统的稳定性，系统筛分车间改造性质的保留了部分调节料仓，而中细碎车间全部采用集中式布置，车间自带钢制小料仓，确保设备积满给料。在中小型砂石系统中工艺设计可以完全取消内部环节的所有调节料仓。配套以采场设备的强化，实现了系统快速建设投用和运行成本的有效控制。

2.1.2干式生产设计

湿式生产需要安装洗石机、洗泥机、脱水筛、排水沟渠、污水污泥处理系统和设备，相应增加了很大的土建工作量。沐若远离城市，电缆未架设至工地，现场用发电机进行发电，水费和电费昂贵，采用湿式工艺不经济，建设过程也会缓慢。

沐若大坝砂石系统采取干式生产，封闭产尘车间并安装除尘装置，粗碎料口喷雾降尘、粗骨料入仓前增加检查筛分，将含泥量大的小颗粒剔除，以满足洁净要求。土建、金属结构制作安装和设备安装工作量同湿式生产相比大幅下降，建设周期大为缩短，而生产过程也更加经济。环保和石粉控制均采用除尘工艺实现，整个系统工艺设计科学合理，为系统的优化布置提供了良好的先决条件。

2.2系统布置

系统布置应结合地形、地质，以及工艺设计等特点，地形条件较好的情况下，砂石需求量不大时，适宜布置在同一水平面，便于施工，提高施工速度。地形条件不理想，规模大时，考虑阶梯开挖利用地势。破碎、筛分车间由上至下，阶梯布置，降低开挖难度，提高胶带机运行效率，节约耗电量。

沐若砂石系统总体布置时，根据周边地形进行了大量的选址比选，利用山坳以成品料仓等大场地需求为优选条件，结合工艺选择合适的落差，整个布局因地制宜，确保了系统紧凑，建安施工集中快速，整体开挖量小，为工程的快速建设提供了必要条件。

3　结构设计阶段

结构设计的选型、优化，使得整个建造能够快速的从图纸到实体。沐若砂石系统除地表以下无法采用钢结构的情况下使用混凝土结构，其他地上部分基本选用钢结构。车间钢结构均由国内制作完成后运输至现场进行拼装，虽然远程运输单价有所提高，但是由于身处材料和物资都极度不丰富、熟练劳务稀缺的环境中，进行现场制作的成本并不低，而将费工耗时的制作部分放在了物资丰富、劳工费用低、劳动效率高、流水线作业的国内，在现场仅为拼接和安装，能够大量的节约工期和管理成本。

3.1挡墙钢结构

在砂石系统施工中，挡墙是较为常见的一种结构，通常采用浆砌石或钢筋混凝土，施工复杂，工程量大，时间长，不利于快速施工。若结合钢结构，可以很好的改善这一缺点。半成品料仓、筛分调节料仓均采用钢混结合的方式设计施工、以二筛料仓挡墙为例，挡墙下部3.4m高采用浆砌石和混凝土筑成、上部4m采用钢结构焊制而成，并在钢结构的底部浇筑1m高C20混凝土，挡料高度5.2m。实践证明，采用这种方法，有效的缩短了施工时间，可实现快速施工。在安全性方面，通过对挡墙进行安全验证，挡墙整体稳定可靠。

3.2地弄钢结构

地弄也是砂石系统施工中较为常见的一种结构，与挡墙一样，通常采用钢筋混凝土结构，施工复杂，工程量大，时间长，不利于快速施工。在沐若砂石系统地弄施工中，半成品地弄采用钢结构地弄，而各调节料仓采用集装箱加固的方法代替钢筋混凝土结构地弄，很好的实现了快速施工。

3.3雨棚选型

雨棚通常设计为格构式钢结构，结构用钢量大，维护工作量也大，系统拆除后，再生型材大部分为短小废材，无法再次回收利用，可以看出这种格构式结构并不经济，而且十分笨重。在沐若砂石系统中，各中细碎、筛分调节料仓的跨度一般不大于30m（调节料仓短边），为节省投资，加快建设，减少维修，在雨棚设计时，采用了太空瓦拱形屋盖、H型钢的轻钢结构和拱形钢结构。实践证明，太空瓦拱形屋盖或H型钢的轻钢结构和拱形钢结构减少了成本投入，在一定程度上也加快了施工速度。

3.4桁架结构和车间结构

为了节省工期，将桁架钢结构分为立联、上联、下联等片状结构在国内加工，形成桁架的半成品，运输到现场后再进行拼装，大大缩短了桁架的制作安装时间，实现快速施工。

砂石系统车间采用钢结构或PC构件装配式施工大幅提高了施工进度，在沐若资源紧缺的环境中，实践证明这一方式有明显的优势。

3.5所有车间基础板式或者条形设计

车间基础结构设计成板式或者条形基础，既利于设备的稳定运行，又方便混凝土施工，同时简化了开挖、清面、立模工作。除了粗碎车间，所有车间结构基础基本上一个台班即可完成浇筑任务；从而提高了施工进度。

4　施工组织阶段

国内砂石工程施工，在进度出现偏差、需要加快施工时，能够采取的的组织措施有：增加工作面，组织更多的施工队伍；增加施工作业时间；增加各个工作面的劳动力及施工机械设备等。但依靠增加施工队伍、增加劳动力和施工机械设备的措施在沐若基本上是不可行的。可行的加快施工进度的措施为：

（1）纵向拓展，单项提高生产效率，达到快速施工的目的提升达到一定的水平后，再想提升成本相当大，效果却甚微。在沐若横向拓展必将急剧增加短期的劳动力投入而不可行。实施时先横向拓展，在提升到满足的效率情况下，多条线路并排施工以数量取胜，将每条线路的工作进行分解并转嫁，使各车间或桁架构件以半成品的形式，由其他厂家提供，有效的利用外界资源。达到横向拓展，实现快速施工的目的。

（2）重视并加强施工现场调度工作，避免施工现场的混乱，造成资源配置不均不能兼顾而耽误一方施工，或施工点过于集中导致相互干扰而影响进度。因此重视并加强调度工作，使各个施工点能够顺利有序进行，是沐若施工的一个有效的手段。仔细安排相互交叉影响较大的工作内容，做好场平、土建、金结和安装等前后过渡阶段的施工安排，避免相互影响导致工期延误。

（3）重视施工队伍的技能培训，国内施工时往往很少进行有计划的技能培训。沐若实践证明，有计划成体系的技能培训，能够大幅提高施工队伍的素质，进而快速推动工程进展。

（4）把握好关键线路施工，为加快整体施工创造条件。做好工作任务间的衔接，解决薄弱环节；充分做好各项施工准备工作，材料、设备、工器具这些必须准备充足。减少施工准备占用时间，降低辅助生产占用的工时；管理营地尽量靠近工作面布置，提高工作时间的利用率；搞好后勤服务工作，促进施工生产正常进行；利用网络技术做好动态管理，做好检查总结和节点控制，适时调整各项工程任务施工进度；完善竞争、激励机制，制订进度奖罚制度，奖励先进，处罚落后，激发劳动热情，提高劳动效率。

（5）做好施工中的安全、环保工作。任何的安全事故都会对快速施工造成影响；同时，环保也应该引起足够的重视，无论是在国内还是境外，环保越来越引起政府和社会的关注，如果只是一味的施工，而忽略了环保工作，可能会给施工带来巨大的阻扰。因此，在施工组织中，要十分重视环保工作，一切工作安全先行，预估施工中的安全隐患，让安全工作做在前面，为快速施工保驾护航。有了安全施工的保驾护航才能使得施工有一个安全的环境，不会受到干扰。沐若实践中出以技术为龙头，提倡本质安全的安全管理，为快速施工提供了顺畅通道。