□于劍麗(黃河勘測規劃設計有限公司)
□邱志鵬(中國水電工程顧問集團公司)
□張 倩(黃河勘測規劃設計有限公司)
大型水電站的壩址一般位于山勢陡峭、基巖裸露的河谷,建成蓄水后,將淹沒一定范圍的土地,并破壞了原有周邊道路交通等基礎設施,為保證交通網的正常運行,必須對淹沒的道路進行復建,恢復原有公路。復建公路地質復雜,地形高差往往大于300m,常有復雜性大橋及長隧道的修建,施工組織設計繁瑣,概算編制準確性差。但是,國家批準的概算是建設項目投資最高限額,如何準確編制復建公路的概算,是控制復建項目投資的重要依據。本文以金沙江溪洛渡水電站復建公路的概算編制為例,著重研究分析了概算編制工作中的關鍵問題。
金沙江溪洛渡水電站是金沙江下游河段水電梯級開發中的一座特大型水電站,壩址位于四川省雷波縣和云南省永善縣接壤的溪洛渡峽谷,水庫總庫容122.3億m3,正常蓄水位600m,初擬裝機容量12600MW,近期年發電量573.5億kW·h,裝機規模在國內僅次于長江三峽水電站。是國家規劃的“西電東送”的重要電源基地,兼有攔沙、防洪、改善下游航運的作用。溪洛渡水電站庫區為山嶺重丘,區域內山高谷深,山頂海拔高程多在2000~3000m以上。水電站蓄水后該高程以下部分原有沿江公路將被淹沒,需按“原規模、原標準及其恢復功能”的恢復原則,并結合地方路網規劃進行復建公路設計。金沙江溪洛渡水電站庫區淹沒雷波、永善、金陽3縣的部分公路,復建公路總長318.3km,其中復建三級公路64.5km,含大、中橋1160m(共12座),隧道150m(1道);復建四級公路253.8km,含大、中橋2844m(共57座)。筆者編制了雷波縣四級復建公路的概算,編制復建公路概算總長71.8km,路基寬6.5m,瀝青混凝土路面寬6m,上報概算投資為6.96億,批復概算投資為6.89億,批復預算投資為6.46億。
為提高概算編制的準確度,造價人員先后兩次隨同勘測人員深入現場,對路線總體布置、臨時工程設置、建筑材料供應等進行詳細實地調查,并認真聽取當地有關部門的意見,熟悉現場實際情況,了解施工工藝、施工方案,抓住工程材料的來源、機械設備的選定、施工進度計劃、施工總布置等關鍵問題,全面認真地編制概算文件。
材料信息的采集是否深入,資料是否齊全,直接影響概算編制質量。在勘測期間概算編制人員深入現場,對材料價格進行現場調查,了解建設項目中所發生的一切建筑材料、構件、半成品的規格品種、產地產量、質量、供應價格、運輸方式、運距、裝卸費等,尤其是為降低造價,部分片石、碎石等材料采用自采加工,要明確自采材料與既有料場材料的供應地點和供應范圍。
根據調查,雷波復建公路片石、碎石選用的料場有銀廠溝、大戲場和馬史洛砂石3個既有料場及利用石方開挖加工的自采料。造價人員認真分析料場位置,了解設計對材料的質量要求,最終確定高標號水泥混凝土碎石、瀝青混凝土碎石選用大戲場料場的碎石,低標號混凝土碎石、路面基層碎石采用沿線弱風化的泥質灰巖塊石、碎石開挖料加工破碎形成。砂來源于馬史洛砂石料場。片石利用沿線開挖石料撿清而得。硝銨炸藥、汽柴油從雷波縣購買,水泥、鋼筋從西昌市購買,采用汽車運輸方式。工程用水采用山澗水,用電按自發電和網電相結合的方式。
施工機械的選用主要考慮因素有工程量大小、施工方法和施工進度。一般來說,工程量大的公路建設項目應采用大型機械和先進設備,而工程量小的建設項目則采用中小型機械和現有設備。但是大型水電站復建公路位于崇山峻嶺中,應考慮山區施工的特殊性、施工難度和實際的施工組織情況。如山區高填深挖和高陡斜坡路段施工機械可達性較差、人工作業增多、棄方遠運困難,施工機械進場困難等,即便高陡斜坡路段工程量大,也不宜采用大型機械。如混凝土攪拌設備、基層穩定土拌和設備、瀝青混合料拌和設備等的選擇,在充分考慮橋梁混凝土工程量、瀝青混凝土路面及基層工程量大小的同時,更要考慮現場施工及場地布置條件,合理選擇攪拌機型。
結合現場實際,雷波復建公路混凝土攪拌站選用15m3/h拌合機,瀝青拌和設備生產能力為30t/h,穩定土廠拌設備生產能力為50t/h。這些機械可以確保在計劃工期內完成施工任務,并能保證工程質量,獲得最佳經濟效益。
根據復建公路工期緊迫,路基、橋梁、隧道在施工組織設計時,盡量多創造工作面,安排流水作業施工方法,組織連續、均衡且有節奏地施工,保證人力、物力充分發揮作用。
復建公路橋梁設計時盡量采用相同的板梁結構,便于施工標準化,施工時在條件許可范圍內最好集中預制,產品質量易控制,施工效率高。如山抓路工程中1#橋、2#橋、3#橋和6#橋均是30 m預制T梁,這4座橋相距不到1km,路線轉彎半徑可以滿足運梁車的要求,因此考慮集中預制T梁,實行流水作業,從而加快預制進度,同時減少了模板、平面底座數量,也降低了工程造價。
溜筒河大橋為82+147+82連續剛構橋,橋墩高達一百多米,河流湍急,從工期、施工安全角度考慮,兩岸均設混凝土拌和廠、鋼筋加工場,滿足2個大橋主墩同時在河流非汛期施工的需要,壓縮施工工期,降低工程造價。
復建公路沿線山勢巍峨、谷坡陡峻,臨時工程的重要性不言而喻。臨時工程平面布置的合理與否,對工程進度、投資控制、節約用地、環境保護等均有重大影響。
3.4.1 預制場
為減少大型預制構件的場內運輸,預制場應設置在使用點附近,并且與橋梁同向設置。
預制場場內布置主要分為制梁區、存梁區和鋼筋加工區。制梁區根據梁板尺寸、數量,并考慮流水作業,確定平面底座面積數量和模板數量,從而計算制梁區占地面積。存梁區梁板按兩層存放,同時考慮制梁區平面底座也可存放梁板,再根據梁板數量確定占地面積。鋼筋加工區長度依據樁基長度、梁板長度,寬度依據存放數量、作業寬度綜合考慮。制梁區、存梁區和鋼筋加工區以場內道路相連通,分區優化布置,制梁區和存梁區由遠及近與橋梁同向設置,減少互相之間生產干擾和材料搬運距離。同時安排好吊裝設備、臨時軌道等設施,保證梁板在制梁區預制好后,吊裝至存梁區存放養護,再移至橋位安裝的一系列作業同向進行,減少構件的重復吊裝。
根據預制場占地面積、方位,查看橋梁附近地形、高差,選擇合適的場地。由于部分施工場地非常狹窄,沒有合適位置,也可以在路基上設置預制場。
3.4.2 混凝土拌和廠
混凝土拌和廠內布置主要包括拌和站、骨料堆場、水泥庫、水池、通道、管理房等設施。混凝土拌和站根據攪拌機型號及其附屬設備確定占地面積;骨料堆場根據骨料種類及儲存時間確定面積,所用到的骨料包括不同類別的碎石、砂子,為此修建相應的當地材料存放場地;水泥庫面積按水泥用量和存放周期來確定,根據混凝土生產強度計算出每個臺班的水泥用量,考慮到場地狹窄,為了節省占地面積,水泥庫按2-3d水泥用量存放;水池、通道、管理房等可按滿足使用、減少占地、方便施工的原則,依實際地形布置。
結合本地區地勢情況,各工點之間的運輸不便等特點,盡量每個橋隧施工點都布置有混凝土拌和廠,但橋隧施工點相距較近時,可以考慮共用混凝土拌和廠。如溜卡路3座大橋共設置了2座混凝土拌和廠。混凝土拌和廠場地清理、平整和碾壓時的工程量由于山區地形原因要考慮充足。
3.4.3 混合料拌和廠
混合料拌和廠的主要功能是攪拌瀝青混凝土和基層混合料。根據規范及保證施工質量的要求,復建公路瀝青混凝土路面及基層穩定土拌和采用廠拌法施工。混合料拌和廠的場內布置主要是混合料攪拌區和原料堆場,根據已選型的拌和設備可確定拌和區占地面積,原料堆場包括碎石、石屑、砂、礦粉、瀝青等,修建相應的存放場地或庫房。一般工程瀝青混凝土、混合料拌和廠多設置在路線中部位置。但是根據不同路線的實際情況,場地設置又略有不同。如溜卡路包含1座隧道及若干橋梁,且隧道位于路線中段,為避免延誤工期,路線兩端各設1處混合料拌和廠,才能保證同時施工。山抓路和山抓路與S307連接線兩條路相距比較近,且山抓路與S307連接線僅有0.92km,為使混合料拌和廠設置更加經濟,兩條路共用1處混合料拌和廠,位置設置在山抓路段。
3.4.4 棄土場
結合現場實際情況,合理設置棄土場的位置,從而減少棄方運距,降低工程造價。根據路線長度、棄方量綜合確定棄土場的數量,棄土運距的計算要按路線總長度、棄土場位置加權計算。雖然本項目全長71.6km,8條路各自長度相差懸殊,但在合理規劃下,所有棄方運距控制在2km左右,以有效控制工程造價。
3.4.5 臨時便道
公路工程材料消耗量大,材料運輸任務較重,為了保證工程進度以及節約臨時工程造價,因地制宜布置臨時便道的意義重大。臨時便道應根據工程和沿線既有交通條件,結合工程的材料供應計劃、運輸設備條件、橋隧施工便利情況以及拌和廠、棄土場位置需求等進行設計。臨時便道的數量、結構、寬度根據實際高差、用途來確定。同時,臨時便道盡可能設置在征地紅線界內,減少臨時占地用量,節約造價,并降低對工程周圍環境的破環。
由于復建公路地形變化大,臨時便道實際挖方量及人工消耗量均大于部頒概算定額中臨時便道的規定消耗量,在編制臨時便道的費用時,需結合當地地形實際情況,詳細計算便道所需的工程量,綜合人工、材料、機械消耗編制補充定額,合理確定便道造價。
在概算編制過程中,只有熟悉設計圖紙和現場實際情況,了解施工工藝,熟悉掌握工程材料的來源、機械設備的選定、施工進度計劃、施工總布置等關鍵問題,才能準確合理地編制工程概算,從金沙江溪洛渡水電站雷波縣復建公路的預算批復來看,這種編制方法能夠有效控制工程投資,可以為其它類似工程概算編制提供參考。