印尼北苏三火电项目施工管理应用研究

张艳明

(中国水利水电第八工程局有限公司，湖南 长沙 410007)

0 引 言

近些年来，随着全国基础建设事业的不断发展，人们对电能的需求也越来越大。目前，全国的电力发展事业主要以火力发电厂为主，采用燃烧的方式转化为电能，具有发电量大的优点[1]。但由于火电项目的工艺较复杂，往往会伴随着较多的安全隐患，因此在实际施工应用中应做好相应的施工管理工作。本文针对实际火电项目进行展开，详细阐述了工程特点与条件、施工技术以及管理特色，重点对管理方法和施工技术进行研究。

1 工程案例

1.1 工程概况

印尼北苏拉威西三号电站是一座采用中国标准设计的燃煤电站，设置两套汽轮发电机机组，全厂建筑物、设备种类繁多，结构、位置布设科学合理、紧凑有序。项目所在地为热带雨林气候，全年气温高、多雨。工程总装机总容量为2×50 MW，由热机、输煤、燃油、水处理及输变电等系统组成，厂区总平面图如图1所示。热机系统由循环流化床汽包锅炉、N60-8.83/535单缸凝汽式汽轮机、QFKN-71-2三相空冷发电机及相应辅助设施组成，其分别由哈尔滨锅炉厂、哈尔滨汽轮机厂、哈尔滨电机厂负责制造。输煤系统由码头、输煤皮带、储煤场及相应的碎煤、取样、除尘建筑物构成。燃油系统为锅炉点火提供燃料，其由2个200 m3油罐及相应的输油管道组成，此外，尚有配合发电运行的除尘、排水、生活办公等附属设施，主厂房典型断面如图2所示。

图1 厂区总平面图

图2 主厂房典型断面图

1.2 合同管理模式

印尼北苏三火电项目为施工、设计、采购总承包合同(EPC)，中国电建作为项目建设的总承包方，并委托中国水利水电第八工程局执行项目的建设和实施，江西省电力设计院负责厂区设计工作。合同内容包括电站、码头、150 kV开关站及5 km长输电线路的勘察设计、采购、施工、调试及运行培训等。

主要工程量包括：土石方开挖105.07万m3、土石方回填26.6万m3、混凝土5.9万m3、钢筋6 900 t、钢结构制作安装8 550 t、2台循环流化床锅炉、2台50 MW汽轮机发电机组及相关辅助设备系统。项目于2018年7月9日与业主签订项目合同，合同工期33个月，质保期24个月。

2 工程施工条件及特点分析

2.1 建筑物布置密集、施工条件差

印尼北苏三火电项目位于海边热带雨林的山区地带，人烟稀少。工程初期，水、电、路不通，场地狭小，人员、材料及设备组织管理难度大。受印度尼西亚国家经济发展水平限制，水泥及炸药等部分主材供应不足，此外印度尼西亚岛屿众多，部分主材须由船舶从外岛运输至本岛码头，再经陆路转运至厂区，运输时间长、运输难度大。

为节省建设用地，火电站各建筑在满足规范要求下布置紧密，部分地下结构在垂直方向存在层叠[2]，因此施工过程中，各建筑相互干扰，组织难度大。

2.2 厂区地形、地质条件复杂

MINAHASA地区由第四纪和新近火山岩覆盖的第三纪火山岩组成，第三纪火山岩由安第斯山脉到玄武岩、角砾岩、熔岩和凝灰岩组成，地质结构主要受两个向北的滑动断层控制。项目厂址区主要由沉积岩的地质结构所形成并具有一定厚度的表层冲积层，冲积层由砾石、卵石、沙子、淤泥、黏土和沼泽沉积物组成。厂区地形复杂，最大海拔高程为42.6 m，最低海拔0.5 m，地形最大高差达42.1 m。复杂的地质构造、地形条件导致工程厂区开挖回填任务艰巨，山坡区域需要采用爆破开挖，而沟谷区域较厚冲积层在回填前需予以清除，工序间的相互干扰，对施工进度影响大。

2.3 全年气温、降雨等气候条件不利于施工

工程所在地属热带雨林气候，全年高温多雨，日照时间长。高温、日晒容易导致回填土最优含水量损失大，严重影响地基回填压实度，对混凝土浇筑质量也不利。降雨使回填土的含水量过高，导致回填土地基压实度无法满足设计要求，因此含水量过高的土料必须经过翻晒处理后方可用于回填。

2.4 汽轮机、发电机安装精度要求高

汽轮机与发电机总重量大、运转速度高，是承受高温、高压的核心设备。设备安装平整度是汽轮机、发电机平稳、安全运行的关键，其平整误差不得大于±0.02 mm，因此汽轮机、发电机台座研磨、台板安装是施工质量控制的重点和首要目标[3]。

2.5 锅炉高压管道焊接难度大、质量要求高

两台锅炉管道焊口数量高达1.35万个，且管道布置非常紧密，导致管道焊接难度十分困难。管道承受压力最大为11 MPa，管道焊接质量要求高。

2.6 技术标准差异影响施工

根据EPC合同约定，项目采用中国标准、国际标准、美国标准以及印度尼西亚标准，每个标准体系的要求不尽相同。在设计审图、施工过程中，业主及监理方提出不同的标准要求，标准的差异化一度阻碍现场施工的正常开展。此外，当地材料生产标准与中国材料的差异化，特别是消防、环境系统、电力系统等需按照印度尼西亚标准和国际标准进行设计、采购，也给工程采购、施工带来了一定的影响[4-5]。

3 工程施工布置设计

3.1 混凝土拌和系统

印尼北苏三火电项目混凝土总方量为5.9万m3，混凝土月最大施工强度4 200 m3，浇筑强度较大。距离厂址7 km处的商品混凝土拌和站不能满足混凝土浇筑强度，因此，项目部决定距离项目厂区1.2 km平台处，自行建设混凝土拌和系统，以保证混凝土供应满足施工需求。拌和系统主要建筑物包括：2座HZS60V8强制式拌和楼、4个50 t的水泥储存罐、外加剂储存棚、砂石骨料储存场等。系统设计生产能力为120 m3/h，满足混凝土浇筑强度需求。砂石骨料采用本地购买，储量可满足混凝土拌和需求。

3.2 供水系统

工程项目厂址区无河流、溪水，因此施工用水、生活用水采用水井水，根据用水需求量，在生活营地、拌和站分别设置深水井，并配备200 m3储水池。

3.3 供电系统

施工及生活用电主要采用市政用电，由KEMA村拉设临时线路至施工现场，此外在生活营地、施工现场各安装一台280 kW柴油发电机作为备用电源，个别施工作业面配备25 kW小型移动发电机。

4 工程措施和技术特色优化

4.1 主要工程措施

4.1.1 综合管理措施

为保证工程质量、进度，项目部从组织措施、管理措施、经济措施、技术措施四个方面成立专项工作小组，如后勤工作小组、材料核销采购小组、设计联络小组、质量验收管理小组、进度控制小组、安全环保小组等。各工作小组在项目部现在组织框架的基础上，进行专业化、全过程管理，动态跟踪并及时反馈信息。

4.1.2 地基缺陷、加固处理措施

工程厂址区地基复杂、多样，处于开挖区的地基整体承载力较好，但局部存在软弱夹层；回填土区坐落在沟谷的冲积层上，地基的承载力较差；部分建筑物的地基土质属于轻质土。

针对不同的地基缺陷，制定科学、适用的处理措施。基础施工前，采用平板试验对全厂典型地基进行承载力检测，不满足设计要求的分别予以处理。存在软弱夹层的地基，采用挖除夹层回填素混凝土；回填土地基承载力不能满足设计要求的区域，采用灌注桩基础；轻质土地基采用级配碎石换填，并尽快完成地下基础浇筑、回填，防止地基土长时间暴露。

4.1.3 高温、雨季混凝土施工控制措施

混凝土浇筑采用混凝土罐车运输、混凝土泵车浇筑入仓，在高温气象条件下能降低混凝土坍落度损失、保证混凝土入仓浇筑质量。根据混凝土入仓强度，配置合理数量的混凝土罐车，减少混凝土入仓等候时间。浇筑完成后应及时覆盖、洒水养护，防止高温条件下，混凝土表面水分蒸发而导致混凝土开裂。

火电项目建筑物大多为独立基础，混凝土浇筑持续时间较短，雨季施工主要以预防为主，在浇筑前做好气象调查，浇筑混凝土尽可能避开下雨时段。浇筑过程中如突遇降雨，应及时采用雨布覆盖仓面，雨后恢复施工时，先组织人员有序排仓面内积水，由技术人员、质量人员对仓面进行认真检查，如混凝土尚未初凝，可继续浇筑；混凝土已经初凝，应中止本次混凝土浇筑，将混凝土面层凿毛至符合要求后重新组织开仓。

4.1.4 锅炉高压管道焊接控制措施

锅炉压力管道焊接强度大，焊接前应做好焊接准备和焊接规划，设备、材料、工器具、方案应在准备阶段报验完成，并按施工方案配备齐全。焊接作业应尽可能在地面组装焊接完成，以减少高空焊接作业[6]。高压管道采用氩电联焊，焊接作业采用流水作业以加快施工进度，流水作业段分为配管段、组对段、氩气焊打底段、手工焊盖面段以及管道吊装拼装段。

4.1.5 输变线路施工控制措施

输变线路总长度为5 km，途径当地村庄、农田，为了降低与当地村民发生冲突的风险，输变电线路采用本地专业分包商负责设计、采购、施工，项目部对专业分包商的进度、质量、安全进行管理、控制。选择本土专业分包商可发挥其本土施工作业的优势，同时降低项目部潜在的风险，施工本土化也是国际工程项目发展方向。

4.2 技术特色

4.2.1 建筑物布置

项目主厂房、锅炉房、烟囱是本工程最大的建筑物，其对地基承载力要求高，初步设计时将主厂房、锅炉房、烟囱布置在厂区近海岸处，以减少输煤系统的工程量，但增加三个建筑物地基处理的工程量。后期根据地勘资料，将主厂房、锅炉房、烟囱调整至厂区远海岸处，该区域地基为石方开挖区，地基承载力满足设计要求，输煤系统工程量增加不大，大大减少了基础处理施工成本。

4.2.2 施工图纸设计优化

印尼北苏三火电项目采用中国标准、经验进行设计，其工程技术较为先进，但对印度尼西亚的市场条件、环保要求等方面的适应性存在一定的欠缺，在施工过程中结合现场实际情况进行设计优化。

排水口原设计为钢筋混凝土结构，此设计方案在施工时须设临时围堰，临时围堰及混凝土浇筑对海洋环境破坏、污染较严重。将混凝土结构优化成抛石结构后，减少对海洋环境的破坏、污染，也降低了施工成本。

4.2.3 中国规范推广

本工程主体结构采用中国规范进行设计、施工，对国际项目使用中国规范进行设计有较大的推广作用，增大中国规范在国外项目的影响力。

5 结束语

采取科学有效的组织、管理、技术、经济等手段，是整个火电项目成功的关键。本文从设计、施工角度，对地处热带雨林地区火电项目的施工条件、特点、关键施工技术及工程措施进行分析和小结，可供类似工程项目参考。