洪屏抽水蓄能电站施工布置设计

'规划设计SMALLHYDＲOPOWEＲ2014No5，TotalNo179洪屏抽水蓄能电站施工布置设计叶爱群，熊金萍(中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江杭州310014)摘要:结合洪屏抽水蓄能电站工程施工规划，对其主体工程分标、电站施工条件、施工总布置规划的设计过程进行了详细介绍。关键词:抽水蓄能电站;施工;布置;设计方案1工程概况2工程分标及施工场地条件洪屏抽水蓄能电站位于江西省靖安县境内，距2.1工程分标靖安县城约40km，距南昌市约124km，距九江市约为便于工程能有序和有计划地施工，将洪屏抽194km，对外交通较为便利。电站装机容量水蓄能电站的施工项目分为筹建期项目和主体工程1200MW(4×300MW)，主要由上水库、输水系施工项目。筹建期的施工项目主要是为主体工程承统、地下厂房系统、开关站和下水库等建筑物组成。包商进点后能尽早进行主体工程的施工，做好前期上水库位于三爪仑乡洪屏行政村，库区为四面准备的工程项目，其主要标段有:进厂交通洞标、环山的天然盆地，由主坝、西副坝、西南副坝及库通风兼安全洞标、进场公路标、上下库连接公路岸防护等建筑物组成。主坝为混凝土重力坝，最大标、下水库导流隧洞标、施工供电、业主营地供坝高44.0m;西副坝及西南副坝均为钢筋混凝土面水、施工控制网、业主营地场平及房建标等。主体板堆石坝，最大坝高分别为57.7m和37.4m，筑坝工程的土建标段有:上水库工程标(C1标)、引石料主要取自上库区的开挖料及采石场石料。水系统标(C2标)、地下厂房及尾水系统工程标下水库位于宝峰镇北潦河上游河段的秀峰河上，(C3标)、下水库工程标(C4标)、机电设备安装坝址位于丁坑口村下游的峡谷中，由1座碾压混凝土标(EMI标)。本工程关键线路项目中的地下厂房重力坝及库周山体围筑而成，最大坝高为77.5m。混凝土浇筑与机电安装相互交叉，施工干扰较大，输水系统采用一洞二机的布置形式，由2条引为便于工程施工与合同管理，地下厂房除岩壁吊车水系统和2条尾水系统组成，引水系统有上库进/梁、安装场和开关站基础混凝土由C3标施工外，出水口、上平洞、引水调压井、上竖井、中平洞、其余的混凝土均由机电设备安装标(EMI标)施下竖井、下平洞、引水岔管和支管;尾水系统有尾工。由于上下库进/出水口和事故闸门井分别位于水支管、岔管、尾水调压井、尾水隧洞和下库进/上下水库库盆内，其土石方开挖和混凝土浇筑及施出水口等。地下厂房系统由主副厂房洞、主变洞、工道路布置等项目与上下水库施工关系密切，为减母线洞、尾闸洞、500kV电缆出线洞、进厂交通洞少与引水、尾水系统的施工干挠、节省临建工程投及地面开关站等建筑物组成。资、减少合同纠纷和便于控制施工进度，故将上下库进/出水口和事故闸门井的施工划入上水库工程收稿日期:2014－09－02标(C1标)和下水库工程标(C4标)段内。另作者简介:叶爱群(1961－)，女，工程师，主要从事水利工程施工设计工作。外金属结构安装不单独设标，各标段金属结构安装·36· 小水电2014年第5期(总第179期)规划设计均由各自相应标段的承包商安装完成。水库施工区。主体工程的5个标段将根据各标的施2.2施工场地条件工特点及要求，主要围绕这三大施工区域进行布置本工程区对外交通条件较为优越，下水库坝址规划。对于各施工区内标与标之间的施工场地布左岸现有地方旅游公路(三级)通过，为沥青混置，又尽量使生活区和工厂区相对独立，但各专业凝土路面，路况较好。该公路与313省道相接，并区又相对集中，以减少合同纠纷，便于合同管理及由313省道与226省道、316省道、105国道及昌施工期废(污)水处理。对于机电设备安装标，九高速相连，可分别到达靖安县城、南昌、九江等由于其进点时间相对较晚，为减少工程临时用地，各地。工程上下库之间高差约580m，现有1条简易可利用筹建期项目已撤让的场地和弃渣场顶部进行机耕路相连，路况较差，为便于工程的施工及运行布置临时设施。期的管理需修建上下库连接公路及进场公路，其公(1)因地制宜，合理使用场地，就近布置，有路长分别为11.57km和12.85km，2条公路均属于利生产，方便生活，易于管理。筹建期施工项目。(2)永临结合，利用电站永久房建作为部分承上库区在西南副坝后有大片较为平缓的山坡包人的办公、生活区，以减少房屋建筑面积。地，并距主坝及上库进/出水口较近，施工场地条(3)在保证现场施工需要的基础上，充分利用件较好，适宜布置上库区的施工临时设施。下水库当地现有企业的生产、加工能力，尽量缩减施工工呈长条带形、两岸地形陡峭，下库大坝距地下厂房厂规模和施工仓库占地面积，尽量少征地，不占或较远，在坝址上游约500m处的丁坑口沟内有较大少占农田及经济林地。范围的缓坡地，稍加平整后可布置业主营地和下库(4)通过合理安排施工程序，施工临时用地尽大坝区的施工临时设施。在下库进/出水口上游的量利用工程永久占地，在满足安全度汛的前提下，鹭鹚坳沟及进厂交通洞口附近有部分缓坡地，可作施工场地和弃渣场布置尽量利用库内的滩地、冲沟为地下工程区的施工场地。在下库进/出水口下游及缓坡地，以减少工程的临时用地。的下视坑布置地下厂房区的承包商营地。另外在下(5)对噪音大的工厂区及人工骨料、混凝土生库还有几个较大的冲沟，是较为理想的弃渣场地。产系统，应尽量远离办公生活区。(6)危险品仓库布置应远离施工现场及生活办3施工总布置规划公区。施工总布置是施工组织设计的重点内容之一，(7)工程区域植被发育，自然景观较好，施工根据本工程特性和地形条件，在进行施工场地布置场地、道路及弃渣场等布置应充分考虑环保、水保时，除考虑工程分标因素外，还需充分重视环保及及今后开发旅游建设风景区的要求，尽量减少对现水保等因素，做到施工布置与周边自然环境相协有环境的破坏。为减少公路边坡开挖对周边景观的调。鉴于工程施工的连续性，为减少施工临时用影响，岸坡较陡的公路应尽量以隧洞代替明路。地，对于筹建期施工场地布置，应最大限度结合筹3.2生活区布置建期标段与主体工程标段的进度衔接，将其施工场由于本工程上下库之间及地下厂房和下库大坝地布置在主体工程标段施工的场地内，后期随着主施工区较远，为便于生产、生活方便和易于管理，体工程标的进场而陆续撤让。施工生活区分上库区、地下厂房区和下库大坝区。3.1施工总布置原则上库区施工生活区布置在西南副坝右坝头附近的环2本工程上、下水库高差较大，地下厂房区距下库公路旁，按照永临结合原则，新建了约1000m库大坝较远，从电站枢纽布置特点、现场地形及施的建筑用房，前期由发包人采用租赁的方式提供给工条件看，电站施工总体上形成了3个较大且相对C1标和C2标，工程完建后承包人撤让作为电站上独立的施工区域，即上水库施工区、地下厂房和下库区管理用房，不足部分由承包人自行在发包人指·37· 规划设计SMALLHYDＲOPOWEＲ2014No5，TotalNo179定地点建造。根据地下厂房工程区的施工特点，将上库区3号供水系统主要向主副坝、库盆、厂房区C2标、C3标和EMI标施工生活区布置在进/出水口、上平洞、上竖井及调压井等施工区和下库进/出水口下游的下视坑进场公路旁;下库大上库工厂区、生活区供水。上库集水面积23坝(C4标)施工生活区布置在丁坑口右侧山坳内6.67km，年平均流量0.101m/s，最低月平均流量3的缓坡地上。在工程实施阶段为减少工程临时用0.033m/s，根据水文40a的统计资料分析，枯水地，将厂房区C2标和C3标施工生活区布置在进期12—1月天然来水量不能满足施工用水要求，其厂交通洞口上游约3.2km处塘里村附近(水库淹供水保证率为89%。为确保枯水期施工用水，利没区)的缓坡地上;EMI标施工生活区分两个区用库盆的有利地形条件，在主坝区的库尾筑堰贮3域布置，其中一部分采用永临结合的方式，即租赁水，贮水量约25万m。3号供水系统设1个取水业主营地内的管理用房;另一部分则利用进厂交通泵站和2个高位水池，其中生产用水水池容量为33洞标已撤让的施工生活区(水库淹没区)。各标段800m，生活用水水池容量为50m，并在生活水池生活区集中布置，便于各标段安全管理及施工期生旁设1个处理能力为15t/h的水处理室。活废(污)水处理。(2)地下工程区2号供水系统经估算，主体工程施工期高峰人数约2800人，2号供水系统主要向地下厂房洞室群、开关站2其生活及办公福利设施建筑面积约2.63万m，除和输水系统施工区和工厂区供水，下水库坝址位于2上库区和业主营地内有部分房屋由发包人提供给秀峰河上，集水面积420km，年平均流量33C1标、C2标和EMI标外，其他的均在发包人指定8.33m/s，最小月平均流量2.77m/s，水量满足施点由各承包人自行建造，业主营地则布置在丁坑口工用水要求。2号供水系统位于进厂交通洞口附村的缓坡地带。近，设1个取水泵站和2个高位水池，2个高位水333.3人工骨料及混凝土系统布置池均为生产用水，水池容量为800m和100m。地本工程混凝土骨料、反滤料及垫层料是利用地下厂房C2标和C3标生活区的生活用水水池则布下工程开挖的洞挖料进行人工轧制而成。鉴于混凝置在上下库连接公路起点附近，水池容量为3土浇筑量较大、施工范围广，洞挖料出自地下厂房100m，水池旁设20t/h的水处理室。和输水系统，因此人工骨料加工系统由C3标承(3)下库大坝区1号供水系统担，并由C3标向其他各个主体工程的承包人提供1号供水系统主要向下库大坝施工区和工厂区成品骨料，混凝土生产系统由各个主体工程承包人供水，该供水系统施工用水源也采用秀峰河溪水。在其各自的施工区域内自行设置。地下洞室的开挖1号供水系统位于大坝上游约500m处，设1个取料主要经进厂交通洞和2号施工支洞运至鹭鹚坳中水泵站和2个高位水池，均为生产用水水池，容量33转料场，中转料场位于进厂交通洞口左侧。为方便分别为500m和200m。由于该施工区承包商营地施工及中转料场的管理，把C3标的人工骨料加工距业主营地较近，为减少工程投资，生活用水由业及混凝土生产系统布置在鹭鹚坳中转料场旁，该场主营地生活供水系统提供，承包商按规定的计量向地远离现场生活办公布置区，而且距离进厂交通洞业主缴费。口近，地形条件较好，石料初碎时可充分利用原有3.5上水库施工区布置的过境公路作为进料道路。上水库施工区主要有2个标段进行施工，即上3.4施工供水水库工程标(C1标)和引水系统标(C2标)，主根据本工程天然来水和施工用水范围情况，为要以C1标施工为主。减少供水管路长度，在上库区、地下工程区和下库(1)上库C1标布置大坝施工区共设有3个供水系统。C1标施工的项目较多，主要有上库进/出水(1)上库区3号供水系统口、主坝、西副坝、西南副坝、库盆及库岸防渗处·38· 小水电2014年第5期(总第179期)规划设计理等。根据施工需要，上库区主要设有混凝土生产3.6地下工程和下水库施工区布置系统、施工工厂及仓库等设施，其中工厂主要有机由于下水库区的地下厂房和大坝相距较远，标械修配厂、汽车保养站、钢筋加工厂、木材加工段及施工项目多，为有利于生产和便于施工管理，厂、混凝土预制厂、金属结构拼装场及停车场，仓将下水库分成地下工程和大坝两大施工区布置，地库主要有水泥库、木材库、钢材库、生活用品库、下工程区主要有引水系统工程标(C2标下库区)、施工机械设备库及综合材料库等，水泥库、木材地下厂房及尾水系统工程标(C3标)和机电设备库、钢材库分别布设于混凝土系统和各自相应的加安装标(EMI标)，大坝区则只有下水库工程标工厂内，不单独设置。上述临时设施均集中布置于(C4标)。3.6.1地下工程施工区西南副坝后的缓坡地上，由于上库库盆范围大、地(1)C2标下库区布置形平缓，因此停车场则充分利用库盆内的平坡地进下库区C2标施工项目有引水中平洞、下竖行布置。井、下平洞、岔管、支管和排水廊道，根据现场的(2)上库C2标布置地形条件，并按就近布置的原则，其施工临时设施上库区C2标只是引水系统上平洞、上竖井和主要集中布置在进厂交通洞口附近。为便于钢管的引水调压井的施工。本着便于施工、就近布置的原运输和加工，对钢管加工厂地基承载能力的要求较则，将C2标木材加工厂、钢筋加工厂、仓库等施高，故将钢管加工厂和堆放场布置在进厂交通洞工临时设施就近布置在西南副坝后1号施工支洞口，但在施工期由于前期标工期延误，使其场地未(上平洞施工支洞)洞口的上下库连接公路旁。能按时撤离，故将1号弃渣场顶部作为钢管加工(3)弃渣场及中转料场厂;其他施工工厂和仓库布置在进厂交通洞口和至上库区弃渣主要为库盆、库岸防渗处理及各项2号施工支洞口的临时道路旁。工程开挖的弃料，经土石方平衡规划，共计弃渣约(2)下库C3标布置3180万m(松方)。为减少施工征地和有利环境保C3标施工项目有地下厂房洞室群、尾水系统、护，充分利用上水库死库容及库内石料场作为弃渣尾水调压井、尾调通气洞和开关站，其中地下厂房场。根据上水库的地形条件，在上库区共设3个弃施工为本工程的关键线路。地下洞室开挖支护量较渣场，其中1号弃渣场位于西副坝上游的山坳内;大，根据其施工特点和地形条件，将C3标人工骨2号弃渣场位于西南副坝上游，同时为避免弃渣对料加工及混凝土生产系统、施工工厂、仓库等分别进/出水口的影响，该渣场均弃石渣料;3号弃渣布置在进厂交通洞口附近鹭鹚坳沟左侧和通风兼安场则利用库内石料场址进行弃渣，该渣场位于西南全洞口缓坡地上。由于下库区可供布置的场地较副坝上游的库尾，上述渣场均为死水位716.0m以少，C3标自卸汽车及挖掘机等机械设备较多，车下弃渣。辆临时停放场可根据中转料场和弃渣场的堆弃高程上水库主坝为混凝土重力坝，西副坝和西南副情况安排在库内的中转料场和弃渣场顶部。坝为钢筋混凝土面板堆石坝，其筑坝石料除利用部(3)机电设备安装标(EMI标)布置分开挖料外，主要由石料场开采。石料场开采量及机电设备安装标(EMI标)迟后于C2标和强度需根据筑坝进度进行，对于工程开挖的有用C3标进点时间约20个月左右，主要以机电设备安料，主要出自主坝坝基、上库进/出水口、引水上装为主，估计施工高峰人数约300人。经估算需临平洞和引水调压井的洞挖料。根据工程进度安排，2时办公生活设施建筑面积3000m，施工工厂建筑22上述部位的开挖有用料需要中转才能上坝，中转时面积2650m及露天仓库建筑面积3000m，总占地2间较早，为此将中转料场布置在西副坝上游的沟面积约20000m。根据现场条件，为便于设备运输内，距离西副坝填筑施工面较近，便于施工。及生产管理，将较为精密和需要妥善保管的机电设·39· 规划设计SMALLHYDＲOPOWEＲ2014No5，TotalNo179备暂时存放在已建的永久设备库内，该设备库布置(5)5、6、7号弃渣场在进厂交通洞口右侧;混凝土生产系统、施工工厂由于上下库连接公路较长，为减少弃渣运距，则布置在尾调通气洞口的缓坡地上;临时设备库和在公路沿线上、中、下部位的沟内分别布设5、6、简易棚库布置在4号弃渣场顶部，用于堆放电缆及7号渣场，以用于上下库连接公路的弃渣，弃渣高大件机电设备;临时露天堆放场布置在进厂交通洞程分别为320.0、430.0m和640.0m，弃渣量约33口前缓坡地上(水库淹没区内)。16.0、19.0万m和15.0万m。3.6.2下库大坝C4标布置3.6.4中转料场C4标主要承担下库大坝、库盆及库岸处理和本工程混凝土骨料、反滤料及垫层料均利用地下库进/出水口工程的施工，根据枢纽布置及现场下工程的洞挖料进行人工轧制而成，洞挖料主要出地形条件，为便于出渣及混凝土运输、生产管理，自地下厂房和输水系统的开挖。由于地下厂房和引将施工工厂、仓库布置在大坝上游约1.0km处丁坑水系统施工是本工程的主、次关键线路，为此主体口沟左侧山坡地上。为减少临时用地，混凝土生产工程C3标和C2标进点后即刻进行地下厂房和引系统布置在大坝上游的3号弃渣场顶部，金属结构水系统的开挖;而混凝土浇筑、反滤料和垫层料的拼装场则布置在丁坑口沟内右侧库内缓坡地上。填筑将有待于各部位基础开挖完成后进行。为确保3.6.3弃渣场洞挖料能更好地利用，需布置洞挖料中转场，鉴于下库区弃渣主要为进厂交通洞口、通风兼安全下库盆面积较大，为减少施工临时用地和中转料的洞口、大坝基础、进/出水口、开关站、库盆清理、运距，根据分标界面和便于骨料的加工，将下库洞库岸防护等各项工程开挖的弃渣料，经土石方平衡挖料中转场布置在库盆内鹭鹚坳沟右侧C3标人工3规划，共计弃渣约315万m(松方)。根据下库区骨料加工系统旁，并由C3标承包人统一管理。中地形条件、河道行洪要求，分设以下几个弃渣场:转料场共设有2个毛料堆放场和1个成品料场，其3(1)1号和8号弃渣场中1号中转场堆存和中转量约19.0万m，2号中31号和8号弃渣场分别位于塘里村上游和下游转场堆存和中转量约58.0万m。附近的原有公路旁，主要用于进场公路的弃渣，弃3.7其他施工设施渣高程分别为181.0m和171.0m，弃渣量约其他施工设施主要指爆破器材库和油库等，本333.0万m和8.0万m。工程施工区域距城镇较近，环境保护要求较高，而(2)2号弃渣场火工材料和油料属于危险品，爆破器材库需有资质2号弃渣场位于下库大坝上游右岸约500m处的单位设计和修建，并由民爆部门统一管理。为便的河滩上，主要用于坝基、进/出水口、库盆清理于本工程施工，在现场设置了1个15t的爆破器材及库岸防护处理的弃渣，弃渣高程为163.0m(死库，该仓库采用永临结合的方式，前期用于储存各3水位)，弃渣量约149.0万m。标段的雷管和炸药，后期改建成永久危险品仓库，(3)3号弃渣场布置在3号弃渣场旁的山坳内。施工期所需的油料3号弃渣场位于下库进/出水口下游的下视坑由承包商自行向当地有关部门采购，并由供应商定沟内，该渣场主要弃进/出水口、开关站、进场公期送货。路和通风兼安全洞口的弃料，弃渣高程为190.0m，34结语弃渣量约77.0万m。(4)4号弃渣场(1)上下库区库盆面积较大，为减少工程区施4号弃渣场位于下水库大坝上游左岸约900m工临时用地，在施工期将部分施工临时设施布置在处沟内，该渣场主要弃进场公路的弃料，弃渣高程水库淹没区内，但由于下水库流域面积较大、汛期3为190.0m，弃渣量约28.0万m。(下转第44页)·40· 经营管理SMALLHYDＲOPOWEＲ2014No5，TotalNo179项目开始到最终安装有完整的设备管理系统。4结语(2)以单位供货批次为主线，模块化供货环节信息，形成以设备设计与采购信息、运输信息、仓做好设备供货的流程化管理是降低工程承包成储信息为主体的项目设备供货流程管理信息系统。本、提高项目管理人力资源利用率、实现国际项目确保设备有条不紊的订货、运输并交货至工地妥善管理目标的主要途径之一，也是确保合同工期的关仓储。键所在。因此，针对国际EPC水电项目设备供货项目人员通过信息系统可以获取设备任何时间的特点，结合巴基斯坦真纳水电工程项目执行实际［4］的状态与数量等信息。因此，在EPC项目执行经验，提出设备供货流程化管理的理念，科学合理过程中，信息保障成为不同工作地点、不同部门或地进行各环节工作地规划与管理，保证设备供货按职能的项目人员进行设备供货管理的共同工作平总进度计划顺利进行，同时也有助于降低成本，提台。而其他有关的技术和商务保障同样不可或缺，高效率，保证质量。面对当今竞争激烈的国际工程只有将各个环节的工作在质量保障的环境下顺利展承包市场，EPC项目的执行对管理水平的要求会越开，才能使项目设备供货的管理流程、工作成本、来越高，在今后的工程实践中有必要进行设备供货工作效率得到优化(见图1)。管理的深入研究和持续改进。参考文献:［1］刘昊．电站工程总承包建设过程中的采购控制［J］．电站系统工程，2006，22(1):61-62．［2］马士华．第三方物流———TPL［M］．北京:高等教育出版社，2003:56-62．［3］吴永平．水电工程EPC合同的成套设备供货管理探讨［J］．葛洲坝集团科技，2007，81(1):53-57．［4］刘癑．项目物资管理信息系统在EPC建设项目中的应用［J］．当代石油石化，2004，12(9):43-44．■图1设备供货保障体系责任编辑吴昊檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴檴(上接第40页)(3)从其他抽蓄工程施工运行情况看，在下库流量大，当遭遇20年一遇洪水时，河水将淹没部区单独设立人工骨料及混凝土生产系统标，向其他分施工临时场地，因此必须在满足施工期度汛不受主体承包商供应成品混凝土及成品骨料，这种方式影响的基础上，才考虑将施工临时设施布置在水库效果并不理想，也不能减少临时项目的投资;相反淹没区内。另外受现场地形条件的限制，可用的施增加了各标段的合同纠纷和合同管理，同时不利于工场地较少，本工程充分利用了弃渣场顶部布置临混凝土质量的控制;因此本工程采用C3标承担人时设施。工骨料加工系统，并由C3标向其他各个主体工程(2)本工程区域植被发育，自然景观较好，环的承包商提供成品骨料，混凝土生产系统由各个主境保护要求较高，施工场地布置兼顾当地环保及水体工程承包商在其各自的施工区域内自行设置，以保的要求，采用了施工生活区及主要工厂区分散布减少混凝土的运输距离，确保混凝土质量。置，便于安全管理及生产生活污(废)水处理，■部分零星设施采用分散布置，有利生产及方便生活。责任编辑吴昊·44·'