鹤峰县水利事务服务中心
摘要:本文围绕走马金岗电站增容改造项目,重点探讨了施工组织设计中的关键环节,包括施工条件分析、导流与防洪措施、料场选择与开采等内容。本文分析了压力管道施工和厂区工程施工的技术要求与挑战,并探讨了工程进度控制的关键因素和施工进度计划的制定与实施。
关键词:电站改造;工程管理;进度控制
一、引言
走马金岗电站位于湖北省鹤峰县走马镇金岗村,由当地村委会于1968年建成,历经数十年运行,电站设施逐渐老化,设备效率低下,难以充分利用水资源,无法满足当地经济发展与能源需求的日益增长。电站水头低、装机容量小、水轮发电机组故障率高等问题严重制约了电站的运行效益和可靠性。为应对这些挑战,鹤峰县金岗电站于2021年启动了增容改造项目,旨在通过更新设备、优化水资源利用、提高电站综合效率,满足当地日益增长的用电需求,并确保生态环境的可持续发展。本文分析走马金岗电站增容改造项目的工程管理与进度控制措施,探讨项目实施过程中面临的挑战与应对策略,为类似水电站改造项目的管理提供参考。
二、项目概况
走马金岗电站位于湖北省鹤峰县走马镇金岗村,距离走马镇约21公里,距鹤峰县城85公里。电站厂房坐落在金岗村当坝沟右岸,初建于1968年,装机容量125kW,设计年发电量为50万kWh。然而,经过多年运行,电站逐渐暴露出设备老化、水轮发电机组效率低下、渠道渗漏、灌溉用水无法保障等问题。电站的水头较低,无法充分利用当地丰富的水资源,制约了发电效率和效益的提升。
2021年项目业主鹤峰县金岗电站对电站进行增容改造。本次改造工程包括对原有设施的更新和优化,如渠首集水井侧面增设生态流量管道及流量监测设施,渠道整体加高以适应增容后的引水需求,同时新建压力前池及厂房,并对水轮发电机组进行更新换代,将装机容量由125kW提升至3200kW。本次改造工程的目标是在提高电站发电能力的同时,确保灌溉用水与生态流量的双重需求,最终实现“无人值班、少人值守”的运行模式。
三、施工组织设计
(一)施工条件分析
电站厂区位于金岗村的山地地带,地形狭窄且复杂,施工区域内地势高差较大,尤其是压力管道需沿山坡布置,部分管线还需穿越道路、茶地或山坡,增加了施工难度。此外,厂区交通不便,主要依赖S341公路,施工机械、材料的运输需经过二次转运,这对施工组织和物资供应的及时性提出了更高的要求。
该地区属温暖湿润气候,年降水量丰富,尤其是每年4月至10月为洪水期,暴雨频繁,容易导致施工现场的积水、泥石流等现象,影响施工的安全与效率。为此,施工计划需充分考虑季节性气候因素,合理安排工期,在洪水期重点进行室内或相对稳定的施工活动,将室外工程尽量安排在气候条件较为有利的枯水期进行。
(二)施工导流与防洪措施
根据项目所在区域的水文条件和工程需求,本项目采用的是5年一遇洪水标准的导流设计,考虑到电站厂区地势较高,且下游已有拦水坝控制水位,因此无需设置专门的围堰。导流建筑物选用简易的土堤和袋装土作为备用,在施工过程中预留一定的土埂,确保施工现场在高水位时不受影响。这种导流方式既经济又能有效应对河道水位的波动,减少了施工对河道正常流量的干扰。
虑到该地区暴雨集中在7月至8月,降水量大,容易引发洪涝灾害,施工团队采取了多重防洪措施。在厂房施工过程中,将厂区地面抬高至防洪高程,确保施工区不受洪水威胁。在厂区外侧预留防洪土埂,并备有袋装土,以便在突发洪水时迅速加固。施工计划充分考虑了洪水期的影响,将洪水期的高风险施工活动尽量推迟到气候较为稳定的枯水期进行,以降低洪水对工程进度和质量的潜在威胁。
(三)料场选择与开采
考虑到项目所在地交通较为不便,且当地建筑材料供应有限,项目团队决定在距离施工现场约18公里的白果料场采购砂石骨料。该料场综合运距适中,且砂石质量能够满足工程要求。在开采过程中,施工团队严格按照环保要求进行料场的管理,避免过度开采和环境破坏,同时确保料场运输线路的通畅,以满足施工现场的持续供料需求。
由于走马金岗电站所在的鹤峰县距离主要城市较远,施工所需的钢材、水泥等材料主要从鹤峰县城采购,综合运距约为75公里。为确保材料及时到达施工现场,项目团队建立了完善的运输协调机制,安排专门的物流团队负责材料的调度与运输。施工过程中,为减少材料供应对工程进度的影响,采用了分批次采购与运输的方式,确保施工所需材料能按时到达,避免因材料短缺导致的停工或延误。考虑到施工现场的地形条件和运输路径的复杂性,运输过程中采取了小型车辆二次转运的方式,确保材料能够顺利抵达施工现场。
四、主体工程施工
(一)压力管道施工
在本项目中,压力管道采用钢管材质,直径为550mm,总长约3.86公里。施工过程中,针对不同地形条件,采取了多种施工方法。在缓坡段,施工团队利用现有道路及临时建设的道路进行管道运输和安装;而在陡坡段,则采用卷扬机配合缆绳进行吊运。这种施工方法确保了管道在各种地形条件下的顺利铺设。此外,管道的连接采用现场焊接方式,焊接工艺要求严格,以确保管道的密封性和耐压性。为提高焊接质量,施工中使用了自动焊接设备,并安排了经验丰富的焊接工人进行操作和质量检查。
由于施工现场地形复杂,部分管道需穿越道路、山坡或现有灌溉渠道,因此在安装过程中采取了多项特殊处理措施。在靠近厂房末段的管道安装中,由于地势陡峭,施工团队使用了卷扬机逐段将管道提升至安装位置,并进行了稳固支撑,以防止滑动和变形。在管道穿越现有灌溉渠道时,为避免对农田灌溉的影响,施工团队事先铺设了临时管道,以保证灌溉用水的正常供应。在整个安装过程中,团队还特别注意了管道的防腐处理,采用了内外壁涂层技术,以延长管道的使用寿命。
(二)厂区工程施工
由于厂区地处山地,地形复杂,土石方开挖面临较大挑战。为此,施工团队采用了机械化与人工相结合的方式。土方开挖主要使用挖掘机进行,大面积的石方则采用风动凿岩机钻孔,并辅以静态爆破技术进行分层开挖,以保证施工的安全性和精确性。开挖过程中,团队严格控制开挖深度和坡度,防止滑坡和塌陷。在基础施工阶段,施工团队通过地质勘探确定了最优的基础形式,并采用灌注桩和承台基础相结合的方式,确保厂房基础的稳固性和耐久性。基础施工中,团队特别注意了排水措施,设置了排水沟和临时排水系统,以防止地下水对基础的影响。
厂房建设中的混凝土施工是关键工序之一,关系到整个结构的强度和稳定性。施工团队采用了现场搅拌与泵送相结合的方式,使用0.8m³搅拌机在现场搅拌混凝土,确保新鲜混凝土的及时供应。在基础大体积混凝土施工中,采用人工推车运输混凝土至浇筑位置,并通过溜槽或溜筒入仓,确保混凝土均匀浇筑。在振捣过程中,使用插入式振捣器进行振捣,以消除混凝土内部的气泡,确保混凝土的密实性和均匀性。
五、工程进度控制
(一)进度控制的关键因素
在走马金岗电站增容改造项目中,进度控制的关键因素主要包括厂房施工的工期控制和洪水期与枯水期的施工安排。厂房施工是整个项目的核心部分,其施工进度直接影响到项目的整体工期。由于厂房建设涉及土石方开挖、基础施工、混凝土浇筑等复杂工序,进度控制需特别注重各工序的衔接和资源的合理配置,确保按计划推进。
(二)施工进度计划
根据走马金岗电站的地理条件和气候特点,项目整体工期被安排为16个月。施工进度计划分为三个主要阶段:首先是准备期,从2023年4月至5月,历时2个月,主要完成施工便道的建设、施工用电用水的安排等准备工作。其次是主体工程施工期,从2023年6月到2024年6月,为期13个月,这一阶段涵盖了厂房、压力管道等关键工程的建设。最后是完建期,2024年7月,共1个月,主要进行工程的收尾工作和各项验收。整个施工计划根据洪水期与枯水期的特点进行了细致的安排,以确保项目能在既定工期内顺利完成。
结论
走马金岗电站增容改造项目通过科学的工程管理和严格的进度控制,实现了资源的高效利用和工程的顺利推进。面对复杂的地形和气候条件,项目团队成功克服了多种挑战,确保了工程质量与进度的有效保障。此次项目的经验为类似水电站的改造提供了宝贵的实践借鉴,有助于推动更多水利工程的高效实施和管理优化。
参考文献
[1] 伍斌.变电站改造工程质量管理研究[J].市场调查信息:综合版, 2022(5):00170-00172.
[2] 张艳君,陈洁,肖军.水电站改造工程区域生态特征与生物资源保护研究——以天台县里石门水电站为例[J].环境科学与管理, 2022(006):047.
[3] 张明晶.黎城县漳北渠水电站增效扩容改造工程电气方案设计[J].山西水利科技, 2022(1):3.