阿爾塔什水利樞紐工程分標(biāo)方案研究

蔣 兵

(水利部新疆維吾爾自治區(qū)水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，新疆 烏魯木齊 830000)

1 概述

阿爾塔什水利樞紐壩型為混凝土面板堆石壩，樞紐工程由攔河壩、1#、2#表孔溢洪洞、中孔泄洪洞、1#、2#深孔放空排沙洞、發(fā)電引水系統(tǒng)、電站廠房、生態(tài)基流引水洞及其廠房、過(guò)魚(yú)建筑物等組成。兩條發(fā)電洞、1#深孔放空排沙洞布置在右岸，兩條表孔溢洪洞、中孔泄洪洞、2#深孔放空排沙洞布置在左岸。水庫(kù)正常蓄水位1820m，最大壩高164.3m，總庫(kù)容22.49億m3，電站裝機(jī)容量755MW，為大(1)型Ⅰ等工程。

根據(jù)本工程建筑物布置、建設(shè)工期、施工特點(diǎn)等因素進(jìn)行分析，參考國(guó)內(nèi)同類(lèi)工程建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，按土建工程、機(jī)電(金結(jié))設(shè)備制造和安裝、安全監(jiān)測(cè)及自動(dòng)化等部分進(jìn)行分標(biāo)方案研究，選定分標(biāo)方案，為工程順利建設(shè)和發(fā)包人的管理提供便利。

2 土建工程分標(biāo)方案

2.1 分標(biāo)原則

結(jié)合國(guó)內(nèi)水電建設(shè)情況、工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)以及發(fā)包人的意見(jiàn)等因素，擬定下列分標(biāo)原則：

(1)易于管理，確保對(duì)工程施工質(zhì)量、進(jìn)度及投資的有效控制。

(2)考慮工程技術(shù)特點(diǎn)和水電工程承包市場(chǎng)的情況，利于招標(biāo)并具有充分競(jìng)爭(zhēng)性。

(3)有利于專業(yè)化，盡可能安排有近似作業(yè)內(nèi)容的項(xiàng)目作為單標(biāo)，便于施工管理。

(4)各標(biāo)段作業(yè)內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，界面清晰，減少各標(biāo)間施工干擾和糾紛。

(5)各標(biāo)共用的大型施工工廠設(shè)施宜單獨(dú)設(shè)標(biāo)，以減少設(shè)備、場(chǎng)地等方面的重復(fù)建設(shè)。

2.2 分標(biāo)思路

(1)本工程具有施工范圍廣、高邊坡施工難度大、基礎(chǔ)處理深度深、大壩填筑強(qiáng)度高等特點(diǎn)。若將整個(gè)工程的土建作為一個(gè)標(biāo)段，雖有利于土石方統(tǒng)一調(diào)配和合同管理，但標(biāo)段太大，不利于控制工期和降低工程造價(jià)。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)水電施工企業(yè)的狀況，單一承包商獨(dú)立承擔(dān)本工程全部主體施工，對(duì)承包商要求過(guò)高，因此，主體土建工程不宜按一個(gè)標(biāo)段考慮。

(2)本工程發(fā)電引水系統(tǒng)線路較長(zhǎng)，兩條長(zhǎng)度約6km、直徑8.5m發(fā)電洞，單工作面最長(zhǎng)達(dá)2.5km，對(duì)承包商的專用施工機(jī)械設(shè)備和施工組織管理要求較高。如果施工組織不當(dāng)或出現(xiàn)不可預(yù)見(jiàn)的情況，發(fā)電引水系統(tǒng)施工也可能成為本工程的關(guān)鍵線路。將發(fā)電引水系統(tǒng)分為進(jìn)口、洞身、出口三個(gè)標(biāo)段，由多個(gè)承包人施工，施工過(guò)程中可相互競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)業(yè)主管理帶來(lái)主動(dòng)，對(duì)工程施工進(jìn)度、施工質(zhì)量有積極的影響。

(3)本工程防滲墻面積1.52萬(wàn)m2，墻體厚1.2m，墻底深入基巖內(nèi)，最大墻深約96m，屬超深防滲墻，對(duì)施工技術(shù)、施工管理要求極高。國(guó)內(nèi)能夠承擔(dān)并施工深防滲墻的承包商屈指可數(shù)，故大壩基礎(chǔ)防滲墻單獨(dú)成標(biāo)，由專業(yè)承包人承擔(dān)。

(4)壓力鋼管安裝與土建工程施工關(guān)系密切，根據(jù)我國(guó)大型水電施工企業(yè)的現(xiàn)狀和加工能力，將壓力鋼管的制作、安裝納入相應(yīng)的土建標(biāo)內(nèi)。

(5)為了加快工程建設(shè)，對(duì)處于工程關(guān)鍵線路上且直接影響主體土建工程施工進(jìn)度的施工供電、場(chǎng)內(nèi)主要施工道路等項(xiàng)目單獨(dú)列出，提前招標(biāo)施工。

2.3 分標(biāo)方案研究

根據(jù)本工程樞紐布置和施工特點(diǎn)，土建工程可分為擋水建筑物、左岸泄水建筑物、右岸發(fā)電引水系統(tǒng)及發(fā)電廠房四大施工區(qū)，各施工區(qū)相對(duì)獨(dú)立，要求對(duì)承包商技術(shù)特長(zhǎng)及力量各有側(cè)重，相互間的施工干擾少，每一施工區(qū)均具有單獨(dú)設(shè)標(biāo)的條件。因此本工程土建分標(biāo)方案以上述四大施工區(qū)單獨(dú)設(shè)標(biāo)為基礎(chǔ)，再根據(jù)各標(biāo)規(guī)模、工作內(nèi)容、各標(biāo)之間的關(guān)系進(jìn)行分標(biāo)，擇優(yōu)選定分標(biāo)方案。

2.3.1擋水建筑物工區(qū)

擋水建筑物分標(biāo)考慮右岸高邊坡處理的進(jìn)度安排和施工干擾等因素，若將高邊坡處理單獨(dú)成標(biāo)，為避免干擾，需提前2年施工，從審批程序及工程進(jìn)度上難以實(shí)現(xiàn)。高邊坡處理與混凝土面板壩施工干擾大，考慮將兩個(gè)項(xiàng)目放入一個(gè)標(biāo)段內(nèi)便于協(xié)調(diào)，降低施工干擾，故推薦將混凝土面板壩及右岸高邊坡處理作為一個(gè)標(biāo)。

2.3.2左岸泄水建筑物工區(qū)

左岸泄水建筑物主要包括導(dǎo)流洞、1#、2#表孔泄洪洞、2#深孔泄洪洞和中孔泄洪洞。導(dǎo)流洞作為準(zhǔn)備工程的關(guān)鍵項(xiàng)目，宜提前招標(biāo)施工，為工程截流和主體工程施工做好準(zhǔn)備。

其他泄水建筑物工程規(guī)模大，進(jìn)出口土石方開(kāi)挖工程量和混凝土工程量均較大，考慮了兩個(gè)方案。一個(gè)標(biāo)具有標(biāo)段投資較高，能夠吸引有實(shí)力的承包人參與投標(biāo)；利于發(fā)揮施工單位的特長(zhǎng)；利于合同管理，減少合同爭(zhēng)端。考慮左岸泄水建筑物進(jìn)出口各自具備獨(dú)立施工條件，按照進(jìn)出口工區(qū)分為投資基本相當(dāng)?shù)膬蓚€(gè)標(biāo)，此方案優(yōu)點(diǎn)是施工期標(biāo)段項(xiàng)目大致相同，承包人之間可互相借鑒，互相競(jìng)爭(zhēng)，互相促進(jìn)；但缺點(diǎn)是兩個(gè)標(biāo)作業(yè)內(nèi)容近似，存在兩家承包人設(shè)備和人員的重復(fù)配置情況。綜合考慮得出，一個(gè)標(biāo)段具有于發(fā)揮承包人的特長(zhǎng)，業(yè)主協(xié)調(diào)工作量小等優(yōu)點(diǎn)，左岸泄水建筑物工區(qū)推薦采用一個(gè)標(biāo)。

2.3.3右岸發(fā)電引水系統(tǒng)工區(qū)

右岸主要包含以下建筑物：1#深孔泄洪洞、發(fā)電洞樁號(hào)Ⅰ發(fā)5+980m(Ⅱ發(fā)5+962m)前段、生態(tài)基流發(fā)電系統(tǒng)、生態(tài)基流發(fā)電廠房，發(fā)電洞施工支洞?？紤]以下兩個(gè)分標(biāo)方案：

方案一：將右岸泄洪系統(tǒng)進(jìn)口及發(fā)電洞納入一個(gè)標(biāo)段，即1#深孔泄洪洞、生態(tài)基流發(fā)電系統(tǒng)及生態(tài)廠房、發(fā)電洞樁號(hào)Ⅰ發(fā)5+980m(Ⅱ發(fā)5+962m)之前洞身段為右岸建筑物標(biāo)。

方案二：考慮方案一建筑物較多，施工項(xiàng)目繁雜。結(jié)合建筑物特性、場(chǎng)地及交通條件，分為兩個(gè)標(biāo)，即1#深孔放空排沙洞及出口消能段、發(fā)電洞進(jìn)口及發(fā)電洞樁號(hào)Ⅰ發(fā)1+435m(Ⅱ發(fā)1+450m)之前洞身段、生態(tài)基流發(fā)電洞及生態(tài)基流廠房為Ⅰ標(biāo)；發(fā)電洞樁號(hào)Ⅰ發(fā)1+435m(Ⅱ發(fā)1+450m)～Ⅰ發(fā)5+980m(Ⅱ發(fā)5+962m)段為Ⅱ標(biāo)。

以上兩個(gè)方案優(yōu)缺點(diǎn)比較見(jiàn)表1。根據(jù)比較，阿爾塔什水利樞紐右岸建筑物推薦選用兩個(gè)標(biāo)方案。

表1 右岸發(fā)電引水系統(tǒng)施工區(qū)分標(biāo)比較

2.3.4發(fā)電廠房工區(qū)

廠房施工區(qū)工作內(nèi)容含發(fā)電洞樁號(hào)Ⅰ發(fā)5+980m(Ⅱ發(fā)5+962m)以后洞身段、調(diào)壓井、壓力管道、廠房及尾水渠工程。壓力鋼管安裝與土建工程施工關(guān)系密切，將壓力鋼管的制作、安裝納入相應(yīng)的土建標(biāo)內(nèi)。

廠房施工區(qū)初擬兩個(gè)分標(biāo)方案。方案一采用一個(gè)標(biāo)，方案二采用兩個(gè)標(biāo)：即發(fā)電洞樁號(hào)Ⅰ發(fā)5+980m(Ⅱ發(fā)5+962m)后洞身段、調(diào)壓井、斜井段、出口段及壓力管道為Ⅰ標(biāo)；廠房及尾水渠為Ⅱ標(biāo)。兩個(gè)方案優(yōu)缺點(diǎn)比較見(jiàn)表2。

表2 發(fā)電廠房施工區(qū)分標(biāo)比較

經(jīng)分析比較，推薦發(fā)電廠房施工區(qū)分為一個(gè)標(biāo)。

根據(jù)各施工區(qū)分標(biāo)方案結(jié)論，本工程主體土建工程共分為七個(gè)標(biāo)段，內(nèi)容見(jiàn)表3。

表3 土建工程推薦分標(biāo)方案項(xiàng)目?jī)?nèi)容及投資

3 機(jī)電設(shè)備(金結(jié))采購(gòu)及安裝分標(biāo)方案

本工程機(jī)電設(shè)備(金結(jié))門(mén)類(lèi)多，涉及到的制造廠家多，制造廠專業(yè)性強(qiáng)，設(shè)備設(shè)計(jì)制造周期不同，土建工程施工進(jìn)度對(duì)機(jī)電設(shè)備安裝進(jìn)度銜接要求不同。在設(shè)備招標(biāo)采購(gòu)時(shí)依據(jù)阿爾塔什水利樞紐土建標(biāo)進(jìn)度要求，同時(shí)考慮機(jī)電設(shè)備種類(lèi)和設(shè)計(jì)制造特點(diǎn)分標(biāo)。

3.1 設(shè)備制造

機(jī)電設(shè)備(金結(jié))采購(gòu)分標(biāo)原則如下：

(1)有利于工程總體質(zhì)量和進(jìn)度的控制，滿足土建工程施工進(jìn)度并滿足機(jī)電設(shè)備的設(shè)計(jì)制造、運(yùn)輸、安裝、試驗(yàn)、調(diào)試工作時(shí)間和工作進(jìn)度的需要。

(2)有利于采購(gòu)到技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量?jī)?yōu)良、價(jià)格合理的機(jī)電設(shè)備。

(3)有利于土建與機(jī)電設(shè)備工作界面的劃分及機(jī)電設(shè)備間的界面劃分和協(xié)調(diào)。

根據(jù)上述原則水機(jī)設(shè)備制造分十七個(gè)標(biāo)，電氣一次設(shè)備制造分九個(gè)標(biāo)，電氣二次(含通信)設(shè)備分五個(gè)標(biāo)，金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備制造分八個(gè)標(biāo)，見(jiàn)表4—7。

表4 水機(jī)設(shè)備制造分標(biāo)方案

3.2 設(shè)備安裝

根據(jù)目前水電工程的機(jī)電設(shè)備及金屬結(jié)構(gòu)安裝分標(biāo)，將金屬結(jié)構(gòu)埋件安裝、壓力鋼管的制造與安裝隨土建標(biāo)，其他機(jī)電設(shè)備及金屬結(jié)構(gòu)安裝考慮以下方案：

方案一：機(jī)電設(shè)備及金屬結(jié)構(gòu)安裝分別納入相應(yīng)土建標(biāo)段內(nèi)，由土建承包商負(fù)責(zé)安裝。

方案二：考慮機(jī)電設(shè)備的安裝專業(yè)性較強(qiáng)，委托專業(yè)承包商安裝，金屬結(jié)構(gòu)安裝隨土建標(biāo)。

方案三：考慮機(jī)電安裝公司均具備金屬結(jié)構(gòu)的安裝經(jīng)驗(yàn)，將金屬結(jié)構(gòu)安裝劃入機(jī)電設(shè)備安裝，安裝合為一個(gè)標(biāo)。

為了減少業(yè)主的管理協(xié)調(diào)工作量，本工程最終選用方案二將金屬結(jié)構(gòu)安裝分別納入相應(yīng)土建標(biāo)段內(nèi)，機(jī)電設(shè)備的安裝委托專業(yè)承包商安裝。

4 安全監(jiān)測(cè)及自動(dòng)化

阿爾塔什水利樞紐是以“無(wú)人值班，少人值守”的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，建立一套精度高、長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠的工程安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)。安全監(jiān)測(cè)及自動(dòng)化觀測(cè)儀器專業(yè)性較強(qiáng)，為利于監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)化和監(jiān)測(cè)資料的統(tǒng)一整理與分析，整個(gè)工程的安全監(jiān)測(cè)及自動(dòng)化劃為三個(gè)標(biāo)，見(jiàn)表8。

表5 電氣一次設(shè)備制造分標(biāo)方案

表6 電氣二次設(shè)備制造分標(biāo)方案表

表7 金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備制造分標(biāo)方案

(續(xù)表)

表8 安全監(jiān)測(cè)及自動(dòng)化系統(tǒng)分標(biāo)方案

5 籌建準(zhǔn)備期工程分標(biāo)方案

為利于承包商集中精力進(jìn)行主體工程項(xiàng)目施工、保證工程工期和工程質(zhì)量，根據(jù)本工程控制性進(jìn)度分析，將部分布置相對(duì)獨(dú)立、制約主體工程開(kāi)工的準(zhǔn)備工程項(xiàng)目提前安排施工。主要包括交通工程、施工供電、砂石加工系統(tǒng)等。

交通工程分標(biāo)采用兩個(gè)標(biāo)13個(gè)包的方案。交通工程一標(biāo)分為9個(gè)包。交通工程二標(biāo)分為4個(gè)包。其他交通道路如至渣場(chǎng)、料場(chǎng)等以及為主體土建標(biāo)服務(wù)的施工支洞、施工交通道路及臨時(shí)道路等納入相應(yīng)土建標(biāo)段內(nèi)。

本工程施工期供電采用下游的卡群水電站作為電源，工地設(shè)35kv施工變電所，該35kV輸電線路及變電所為永臨結(jié)合，后期作為本工程備用電源。施工供電分為35kv施工變電所、35kv供電線路及10kv施工供電線路三個(gè)標(biāo)。

根據(jù)主體土建工程分標(biāo)方案、料場(chǎng)供應(yīng)范圍，將樞紐區(qū)1#砂石加工系統(tǒng)單獨(dú)成標(biāo)，加工阿爾塔什水利樞紐大壩標(biāo)、左岸泄水建筑物標(biāo)、右岸建筑物標(biāo)及發(fā)電洞部分洞身共約105.0萬(wàn)m3混凝土所需的成品骨料。2#砂石加工系統(tǒng)放到調(diào)壓井、電站廠房土建工程標(biāo)內(nèi)。

6 結(jié)語(yǔ)

2013年12月發(fā)包人委托我院編制《阿爾塔什水利樞紐工程施工規(guī)劃報(bào)告》，報(bào)告綜合考慮發(fā)包人意見(jiàn)，提出了該分標(biāo)方案。本項(xiàng)目于2013年12月由發(fā)改委進(jìn)行了可研評(píng)估，評(píng)估后工程按籌建準(zhǔn)備期項(xiàng)目分標(biāo)方案及招標(biāo)計(jì)劃進(jìn)行了施工交通、施工供電、管理區(qū)等的招標(biāo)。2015年4月30日經(jīng)初步設(shè)計(jì)批復(fù)后，按選定的推薦土建工程分標(biāo)方案開(kāi)始了主體工程的招標(biāo)，機(jī)電和金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備采購(gòu)結(jié)合土建陸續(xù)開(kāi)展。

阿爾塔什水利樞紐工程于2015年11月截流，2019年11月下閘蓄水。從工程施工情況看，滿足了節(jié)點(diǎn)工期目標(biāo)要求，投資、質(zhì)量控制方面也達(dá)到了預(yù)期的效果。