水電站工程施工組織設計方案評價

宋祺弢，劉 偉（中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川成都610000）

水電站工程施工組織設計方案評價

宋祺弢，劉 偉（中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司，四川成都610000）

與其他的工程施工組織設計相比較而言，水利水電工程中的施工組織設計相對比較復雜，其在工程建設管理以及招標過程當中具有重要的作用，同時也是工程設計的重要組成部分。本文首先對水電站施工組織設計的基本理論進行了論述，然后以某水電站大壩上游圍堰控制性灌漿工程為例，對其進行了相關的評價分析，并結合實踐工作，提出了一些合理化的建議。

水電站；組織設計；基本理論

引言

對于水利水電工程設計文件來講，施工組織設計是其中的重要組成部分，是編制工程總概算、投資估算和招投標文件的主要根據，是研究水利水電工程選擇施工方案、施工條件、組織以及指導工的技術經濟文件，同時也是施工管理和工程建設的指導性文件。不管是在工程的前期，還是初步或者是技術設計階段都要對施工組織設計進行必要的編制。只有做好施工組織設計，才能夠進行對整體優化設計方案進行正確的選擇，從而進行科學合理的施工，這些對于降低工程造價、縮短建設周期、保證工程質量都具有極其重要的意義。

1 水電站施工組織設計的基本理論綜述

1.1 施工導流

通常情況下，水利水電工程的施工都是位于川流不息的河道上，為了能夠將施工與河水的矛盾進行有效的解決，就需要將全部或部分河水導走，同時在施工期內還應該盡量的使得河流的綜合利用條件不被破壞，這樣就有了施工導流專門設計的相關問題。在施工組織設計中，導流問題是一個特殊問題，在設計方面來講，它既有與施工總布置、總進度密切相關的導流程序問題，也有建筑物設計內容，比如說圍堰、引水隧洞、混凝土大壩等。施工導流是個帶時段性以及全局性的問題，它既與施工總進度、總布置、工程投資以及截流施工時段密切相關，又受擋水建筑物壩型、壩址的選擇以及水工建筑物和其布置所帶來的影響。無論是哪一種水電站工程施工都應該同自然條件之間相協調，其中最重要的就是同水情規律之間相協調。通常情況下，與對水情規律進行改變所產生的費用相比較而言，適應水情規律的付出要相對較小，只有在極其特殊的情況下，水情規律難于改變或者是不能改變，這時主體工程施工的控制環節便是施工導流。導流工程中的蓄水、封堵、截流、渡汛、攔洪及排水等也就成為控制的主要要素。顯然當主體工程施工程序能夠較好的適應河流規律時，工程進展順利，資財也就節約；相反則會將施工計劃安排打亂，輕則多花資財，延誤工期，重則造成事故，被迫停工。

1.2 施工工藝

施工工藝由施工方法、施工順序及施工技術等在特定的施工裝備情況下構成，它是施工組織設計的基礎。施工工藝關系到建筑物結構的施工技術經濟合理性與可行性，主要的內容包含以下幾個方面：

（1）施工導流與主體工程建筑物施工順序配合的實施狀況的技術特性；

（2）主體工程建筑物實施方法以及順序的施工技術特性；

（3）特定技術裝備之下，在施工期限范圍之內達到施工強度的合理指標；

（4）必要的材料消耗及技術物質供應；

（5）適應高程的場地空間以及施工程序的施工平面合理布置；

（6）工程建設施工進度、質量、效益及安全等科學管理的施工要求與工藝。

1.3 施工進度

施工進度計劃貫穿于施工的整個過程當中，所有施工程序、施工技術及速度等相互關系，通過綜合平衡協調后顯示出總體規劃的強度與時間指標。當前進度計劃表示方式主要有網絡圖、斜線圖及橫線圖。在這一環節當中主要解決如下方面的問題：

（1）施工機械化水平。應該對適應建筑物特性和所處自然條件的施工機械裝備進行解決，因為豈會對施工強度產生影響，從而影響到工程的進展以及施工速度；

（2）合理劃分施工程序。在水利工程建設過程當中，對于施工程序影響較大的時段，要對其進行科學合理的劃分，如蓄水期、攔洪、渡汛、封堵及截流等要進行分析，合理劃分；

（3）經濟投資效應。水利工程由于工程量巨大、項目多、施工期長、工種復雜、投資巨大、又遠離城鎮等，這些都會加大進度計劃安排的難度，尤其是在市場經濟狀況下，變化因素相對比較多，資財投入時間價值與進度計劃關系更為密切，這就需要進度計劃對于資財能充分利用，使得經濟效應最佳；

（4）關鍵施工期的控制。從工作實踐當中可以得知，通常當河道截流起始時以及在它之后的枯水季內的工程施工期，往往對工程進度計劃都會具有一定的控制效用。為此在進度計劃安排時，對必須進行充分論證，這樣才能夠達到對渡汛安全合理的目的，從而來劃分關鍵施工期的控制。

1.4 施工布置

在對水電站施工布置時，應該圍繞著主體工程施工這一主題進行開展，其著重點是對工程所在地區的生活建筑、工廠設施、施工交通、料場規劃等在高程上和平面上進行合理的空間布置規劃，主要目的就是為主體工程運行及施工服務。布置時對于服務對象必須緊密圍繞，同時也要對以后擴展成為庫區旅游開發的需要進行考慮。在具體施工布置時，結合工程所在地區的經濟、社會、自然等主要因素，根據結構型式和樞紐布置特征，對施工占地認真規劃。要遵循因地及因時制宜、安全可靠、統籌規劃、經濟合理、利用技術可行、方便生產管理的總原則，對于布置的合理程度進行檢驗。水利工程施工布置主要包括有安裝場地、工廠設施、生活生產用水、交通運輸、生活建筑、料場開采儲運規劃、通訊等管路線路等的高程和平面的合理布置。其中交通不便、運輸工程量大、距離遠、建設周期長的水利工程建設，運輸任務艱難，道路修建費用巨大，這時就要引起足夠的重視，不然會延誤工期和加大投資。

2 某水電站大壩上游圍堰控制性灌漿的施工組織設計分析

2.1 某水電站工程概述

本文所應用的水電站案例以發電為主，同時它還具有漁業養殖等效益。甚至控制流域面積約為1萬km2，水量利用率達到70%左右，該水電站位于亞熱帶濕潤季節氣候當中，冬季的時候容易出現東北風。水電站大壩圍堰處水流湍急，上游圍堰設在大壩上游75m和導流洞下游20m的地方。河床深部為中密密實度的砂卵礫石層，堆積層覆蓋部分結構較為松散，另外，該地段具有透水性強且分選性差的特點，給施工帶來一定困難。中下層則是粒徑較大的徑孤石，且沉積久遠。水電站大壩上下游圍堰鍵的水位落差較大。為此，為了減少落差，可以采用施工過程中開挖下的石渣來抬高大壩水位，增加工程安全度。

2.2 某水電站工程施工組織設計方案

2.2.1 施工總進度計劃安排

該水電站工程有計劃大體分為兩個時期，在一期當進行施工的主要有土瑣、右側6.5孔溢流瑣、右岸重力瑣及發電廠房等：二期主要有壩基擺噴灌裝、升船機、孔溢流瑣等項目。

施工中采用2臺沖擊鉆機，4套灌漿設備進行上游圍堰控制性灌漿作業。下游排的鉆孔灌漿作業在前，上游排作業在后。上游排施工的同時可以全面開展原有的鉆灌機械、線路施工，進而解決進度滯后問題。整個控制性水泥灌漿防滲施工的實際帷幕工期為35d，沒有占用總施工計劃。表明最終的施工效果較為理想。

2.2.2 施工工藝

該水電站的水泥灌漿防滲工程的工藝流程為：

首先進行是帷幕軸線放孔位的確定，之后進行固定鉆機，然后進行鉆孔和鑲一定深度的孔口管。特殊地段鉆灌之后才是終孔灌漿。

整個施工過程中，根據圍堰防滲墻的特點，對灌漿系統布置、鉆孔方式和防滲墻施工的處理及時進行了現場調整和改進，所以最后整個施工的結果較為理想。

2.2.3 施工總平面布置及場地規劃

基本設備設置：設立固定集中制漿平臺并在平臺處設置砂漿攪拌機（1臺）、漿液拌制機和輸送泵（各2臺）。灌漿孔附近要設置200L型攪拌桶、砂漿輸送泵和拔管機（各1臺）。沿防滲軸線鋪設灌漿線路，要盡量縮短灌漿孔和制漿系統之間的距離，為了合理控制砂量，攪拌桶內先灌注水玻璃，再灌砂，這樣可以大大提升施工效益。

⑤加強各種科技計劃的銜接，實現技術集成。把技術引進與科學研究、自主創新、轉化推廣、技術成果產業化作為整體統一考慮，使“948”計劃與國家其他科技計劃（如863計劃、國家農業科技成果推廣計劃等）、水利部科技計劃相互銜接，通過技術集成和有機結合，實現項目最終目標。

其他設施布置：

（1）風水電設施布置

施工供風對象主要為主體工程錯桿鉆孔、基礎開挖等項目的用風。按照現場踏勘資料，使用四臺移動式和一臺固定式供風站。

（2）生活、辦公用地規劃

本工程分二期進行施工，在右岸布置辦公設施、施工營地，為了對二期施工使用要求滿足，設置一個生活營地、臨時現場辦公在左岸。

（3）生產輔助企業場地規劃

生產輔助企業場地就近布置，對現有場地充分利用，同時進行會議室、值班室、移動廁所及員工宿舍等臨時設施。

本工程在河流兩側分別進行棄渣場的設置。

（5）場內施工道路

在對現有工地現場道路充分利用的基礎上，新修9條場內道路對于施工的要求進行滿足。

2.3 某水電站工程施工組織設計方案評價

上游圍堰防滲處理的成功與否可以從大壩開挖的基坑中看出，圍堰帷幕防滲效果可以從開挖過程中通道有無明顯滲漏以及基坑中抽排水工作量有無減少中得以證明，因此，徒步施工管理可以在基坑中實現。經過實驗證實，這一方案能夠對于施工需求行相關的滿足，同時也利于施工活動的有效組織，這一方案是可行的。通過最終的評價結果可以發現，該水電站工程施工組織設計方案在實際的工作當中，具有一定的借鑒意義，但是在施工設備的選擇以及施工強度的分析方面有待于進一步加強。

3 水電站工程施工組織設計合理化建議

（1）施工組織設計主要包含有施工導流、施工工藝、施工進度及施工布置四個方面，它們在設計中處于同等重要地位，是不可分割的組合體，它們之間存在相互依存、相互制約及相互關聯的密切關系，是總體方案優化的基本單元；

（2）在設計各個專業中，施工組織設計是一個薄弱環節，急需提高標準化程度、研究理論、減少工程實踐差距、改善設計手段落后現狀，從而使得施工組織設計水平提高；

（3）當前，不能夠充分的應用施工技術資源，不能夠借鑒已有的成功經驗，所編制的內容新技術缺乏，不能夠使得資源消耗降低、勞動效率提高。設計時只是照搬照抄技術規范或工程招投標，未有針對性的對具體工程進行設計和規劃，通常都會造成施工實施與組織設計分離，不能夠起到真正的指導作用；

（4）對于施工組織設計科研的總結以及投入要給予重視，這對于施工組織設計自身發展以及提高設計質量都具有重要的作用；

（5）建議水工施工不宜分家，同時還應該進行專門科研組織機構的建立，研究施工組織設計理論，使得施工組織設計水平盡快提高，與工程建設發展的需要相匹配；

（6）對組織科研設計的施工投入以及總結加以重視，加大對工程中實際應用的發展。既可以提高施工組織設計的質量，同時也可加快其設計自身的發展。鑒于施工組織設計理論體系比較繁雜，本文只闡述了部分對主要問題的分析。對其他方面，例如招投標的關系或者設計體制改革以及施工技術管理進步發展等關系存在的問題還需要進一步分析探討。

4 結束語

綜上所述，水電站施工組織設計應該與工程的實際情況進行有效的結合，才能使所制定的施工組織設計方案最優。總的來說，在項目建設中，設計充分考慮各項目之間施工程序前后兼顧、銜接合理，減少互相干擾，均衡施工。在確保工程施工質量和進度的前提下，圍繞施工關鍵線路和重點段統籌兼顧，確保各節點工期的同時，施工項目間協調有序的整體進行。

[1]劉 妍.水電站工程施工組織設計方案評價研究[D].中南大學，2013.

[2]吳政江.鎮寧板巖水電站工程施工組織設計方案研究[J].地下水，2015，03：150～151.

[3]廖仕信.蟠龍水電站工程可研階段施工組織設計研究[J].水利科技與經濟，2014，01：98～100.

TV512

A

2095-2066（2016）34-0097-02

2016-11-18

宋祺弢（1985-），男，本科，主要從事水電站設計工作。

劉 偉（1987-），女，研究生，主要從事水電站設計工作。