嘉陵江草街航電樞紐工程建設(shè)的特點(diǎn)與經(jīng)驗(yàn)

白昭鵬，黃修山，張揚(yáng)，張可

（重慶航運(yùn)建設(shè)發(fā)展有限公司，重慶 401120）

1 工程概況

草街航電樞紐工程位于重慶合川市境內(nèi)草街鎮(zhèn)附近的嘉陵江干流河段上，是嘉陵江干流自下而上規(guī)劃的第二個(gè)梯級(jí)，工程上距合川市約27 km，下距嘉陵江河口68 km，是實(shí)現(xiàn)嘉陵江航運(yùn)梯級(jí)開發(fā)的關(guān)鍵性工程。工程以發(fā)展航運(yùn)為主要目的，兼有發(fā)電、攔沙減淤、灌溉等水資源綜合利用效益。

工程靜態(tài)總投資53.3億元，水電站安裝4臺(tái)機(jī)組，單機(jī)容量為12.5萬kW，總裝機(jī)容量50萬kW，年平均發(fā)電量20.18億kW·h。攔河大壩全長665 m，最大壩高83 m，正常蓄水位203 m，總庫容24.08億m3。樞紐按三級(jí)航道標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)船閘1座，可通過2×1 000噸級(jí)船隊(duì)，年設(shè)計(jì)通過能力1 050萬t。同時(shí)配套建設(shè)合川千斤灘港區(qū)，港區(qū)建1 000噸級(jí)多用途、件雜、散貨泊位各1個(gè)，年吞吐量105萬t。

工程的建設(shè)具有明顯的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。一是提高嘉陵江通航能力。2004年嘉陵江重慶段完成貨運(yùn)量約300萬t，隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，腹地內(nèi)運(yùn)輸需求不斷增長，預(yù)測2010年和2020年貨運(yùn)量分別達(dá)到600萬t和1 080萬t。工程建成后可渠化嘉陵江航道180 km（其中III級(jí)航道70 km，Ⅳ級(jí)航道88 km，Ⅴ級(jí)航道22 km），使本梯級(jí)以上嘉陵江干流70 km航道的通航船舶提高到1 000噸級(jí)，還可以使支流渠江和涪江110 km航道由通航50噸級(jí)船舶提高到通航300噸級(jí)和500噸級(jí)船舶；二是本工程投產(chǎn)發(fā)電后，在一定程度上可以緩解重慶市電力供應(yīng)緊張的狀況；三是具有攔沙功能，可攔截嘉陵江泥沙進(jìn)入長江，減少三峽庫區(qū)和重慶市港口淤積；四是改善庫區(qū)兩岸農(nóng)田的灌溉條件，并利用水庫水面發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖，開發(fā)利用庫區(qū)周圍旅游資源[1]。

2 草街航電樞紐工程的布置

草街航電樞紐工程總體布置自左岸向右岸依次布置船閘、廠房、沖沙閘、泄洪閘及擋水壩段。

2.1 船閘

船閘設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為三級(jí)，閘室長180 m，寬23 m。上游最高通航水位203 m，上游最低通航水位200m，下游最高通航水位190.92m，下游最低通航水位176.30m。

2.2 泄洪建筑物

泄洪建筑物由15孔（單孔凈寬13 m）泄洪閘、5孔沖沙閘（單孔凈寬16m）組成。

2.3 發(fā)電廠房

廠房為河床式廠房，分為主機(jī)間和安裝間，主機(jī)間總長206 m，寬26 m。水輪機(jī)采用軸流轉(zhuǎn)槳式機(jī)型，采用4臺(tái)機(jī)組，單機(jī)容量12.5 kW。電站水頭范圍7.9～25.4m。

2.4 攔河壩

大壩為重力式閘壩，設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期為500 a一遇。

3 建設(shè)特點(diǎn)

3.1 分期建設(shè)，工期較長

在通航河流航電樞紐工程多采用分期建設(shè)[2]，即在同一河道處既要滿足干地施工又要滿足施工期間河道順暢過流以保證通航，其建設(shè)程序?yàn)橄壤脟弑Ｗo(hù)在部分河床上形成干地基坑，剩余一部分過流通航，二期或三期建設(shè)一般是利用前期完建建筑物導(dǎo)流，然后將剩余河道利用圍堰形成干地施工完成剩余建筑物。草街工程總體施工方案選用分期施工方案，一期施工左岸船閘、廠房、5孔沖沙閘，該期工程量大且集中，主要目標(biāo)是盡快完建擋水發(fā)電，同時(shí)滿足施工期通航的任務(wù)要求，草街一期工程圍堰為全年擋水圍堰，導(dǎo)流時(shí)段為全年；二期工程施工右岸15孔泄洪閘，施工時(shí)段為2個(gè)枯水期。草街主體工程計(jì)劃工期長達(dá)67個(gè)月，但作為主要建筑物的船閘、廠房等一期工程實(shí)際工期僅有39個(gè)月，一期工程具有工期緊，任務(wù)重的特點(diǎn)，剩余泄洪建筑物為二期工程，在施工期兼有泄洪要求（枯水圍堰，基坑過流），無法連續(xù)作業(yè)，耗時(shí)漫長。

3.2 空間狹窄，施工平面布置復(fù)雜

水上項(xiàng)目普遍存在的特點(diǎn)是出于節(jié)省投資、滿足通航等的要求，不能或不應(yīng)形成較大的施工空間[3]。這一特點(diǎn)在航電樞紐項(xiàng)目中表現(xiàn)更加突出，草街航電項(xiàng)目一期基坑是整體工程建設(shè)的重點(diǎn)，但擴(kuò)大一期基坑帶來了導(dǎo)流建筑物和圍堰工程的巨大增加。在狹窄的基坑中要完成大量土石開挖、混凝土澆筑、金屬結(jié)構(gòu)安裝、機(jī)電安裝等高強(qiáng)度、多專業(yè)的協(xié)同作業(yè)是該工程建設(shè)的難點(diǎn)。精致、詳細(xì)、跟隨進(jìn)度隨時(shí)調(diào)整的平面布置是克服以上困難的唯一辦法，草街項(xiàng)目一期基坑在長寬200~300 m范圍內(nèi)規(guī)劃了8條施工通道，其中4號(hào)道路、R1、R2等道路在施工中多次進(jìn)行了調(diào)線處理；基坑共架立MQ600以上門塔機(jī)10臺(tái)，部分門塔機(jī)要進(jìn)行2次以上的移位，由于場地狹窄，給設(shè)備平面布置帶來了困難。

3.3 多單位、多專業(yè)共同施工，相互干擾嚴(yán)重

草街航電樞紐工程規(guī)模大，存在多家單位共同施工的局面，平面、立體交叉嚴(yán)重，如草街右岸縱向圍堰施工中，200.0 m高程道路開挖與178.0m高程邊坡開挖同時(shí)進(jìn)行，施工任務(wù)空間交錯(cuò)又分屬不同的施工單位，既有平面交通的相互干擾又有縱向開挖順序、落石安全的干擾協(xié)調(diào)。后期土建具備一定形象面貌后機(jī)電、金屬結(jié)構(gòu)安裝任務(wù)參加進(jìn)來，更加劇了這一問題，以草街1臺(tái)機(jī)組段為例，當(dāng)土建象形達(dá)到158.0 m以后，水輪機(jī)埋件安裝與土建二期混凝土每周交接工作面1次，同時(shí)進(jìn)出口工作閘門、檢修閘門、攔污柵金屬結(jié)構(gòu)安裝也在進(jìn)行中，每一個(gè)環(huán)節(jié)要經(jīng)歷不同的專業(yè)領(lǐng)域，以上任何一個(gè)環(huán)節(jié)的滯后會(huì)帶來總體計(jì)劃的滯后及合同索賠的出現(xiàn)，同時(shí)也給安全質(zhì)量管理工作帶來了難度。

3.4 配套設(shè)施眾多，對管理要求高

航電樞紐項(xiàng)目大規(guī)模、高強(qiáng)度、多專業(yè)的特點(diǎn)決定建設(shè)中很難利用社會(huì)資源，自建項(xiàng)目配套設(shè)施眾多。草街項(xiàng)目為滿足施工需求，專門建設(shè)了場內(nèi)交通道路30余km、35 kV變電站2座、砂石加工廠2處、先后建設(shè)混凝土拌合樓7座。僅以混凝土生產(chǎn)為例，縱向圍堰項(xiàng)目中曾創(chuàng)造單月最大澆筑混凝土方量13萬m3的記錄，左岸基坑長期維持5萬～6萬m3/月的高強(qiáng)度澆筑，最小配置的拌合樓為3×1.5 m3自落式樓，理論產(chǎn)量120m3/h，如此強(qiáng)度的生產(chǎn)和生產(chǎn)配套設(shè)備很難找到社會(huì)資源。為保證如此眾多設(shè)施、系統(tǒng)的順暢運(yùn)轉(zhuǎn)，對建設(shè)管理提出了更高的要求。

3.5 合同管理涉及面廣，成本控制困難

3.5.1 成本控制受工程變更影響較大

航電樞紐工程在專業(yè)上更接近于水利水電項(xiàng)目，招標(biāo)階段使用的是初步設(shè)計(jì)，合同清單及技術(shù)條款難以預(yù)估到技術(shù)設(shè)計(jì)階段的各種細(xì)節(jié)，合同書中有眾多與實(shí)際情況不符或描述不清的現(xiàn)象，如草街廠房混凝土在合同中僅有13個(gè)品種，但在技術(shù)設(shè)計(jì)藍(lán)圖中的混凝土品種達(dá)到30多種；沖砂閘頂梁在合同中列明為現(xiàn)澆混凝土，設(shè)計(jì)藍(lán)圖中要求采用預(yù)應(yīng)力預(yù)制梁，同時(shí)工程地質(zhì)情況變化大，這無疑就增加了工程變更。

3.5.2 成本控制受材料價(jià)格的影響較大

規(guī)模大，時(shí)間跨度長，市場不可預(yù)料情況出現(xiàn)的頻率加大。如2007年下半年以來全國范圍的生產(chǎn)物資價(jià)格變幅巨大，調(diào)價(jià)工作涉及面廣，既要考慮品種又要考慮時(shí)間段間的差異，給建設(shè)成本控制帶來意想不到的難度。

4 建設(shè)中的體會(huì)

4.1 用制度約束項(xiàng)目設(shè)計(jì)研究工作

從前述可以明確看出，無論出于控制成本的需求或是復(fù)雜條件下有序開展建設(shè)的需求，準(zhǔn)確、提前完成的設(shè)計(jì)文件對工程建設(shè)均有重要的作用。按照我國目前現(xiàn)行的投資體制和水電行業(yè)設(shè)計(jì)階段劃分，初步設(shè)計(jì)工作均比較粗糙，設(shè)計(jì)細(xì)化工作均在施工圖設(shè)計(jì)階段進(jìn)行，難免有眾多意想不到的情況出現(xiàn)，如：停工待圖、邊設(shè)計(jì)邊施工、電子版圖指導(dǎo)施工、合同變更頻繁等現(xiàn)象，在這種局面下質(zhì)量保證難度加大，投資控制難度加大。為盡量避免這種情況，草街項(xiàng)目實(shí)行了設(shè)計(jì)圖審查制度，根據(jù)兩年多來的運(yùn)行發(fā)現(xiàn)審查制度雖產(chǎn)生了一定的作用，但受時(shí)間的限制，還不能很好的解決這一問題，解決問題的關(guān)鍵還在建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位從制度上約束設(shè)計(jì)研究工作，在設(shè)計(jì)合同中對各階段成果的準(zhǔn)確性提出明確的要求，并將之與設(shè)計(jì)費(fèi)用相聯(lián)系，力求招標(biāo)設(shè)計(jì)更接近于技術(shù)設(shè)計(jì)。

4.2 加大配套設(shè)施投入

航電樞紐項(xiàng)目是一個(gè)大型的綜合工程，一切工程實(shí)體中的進(jìn)展均來自于多個(gè)環(huán)節(jié)的密切配合，在工程建設(shè)中對配套設(shè)施應(yīng)給予高度的關(guān)注，尤其是交通道路及混凝土供應(yīng)項(xiàng)目更有特殊的意義。草街工程場內(nèi)交通在工程前期多為泥結(jié)石路面，使用中頻繁修復(fù)、泥濘不堪，對工程進(jìn)展造成極大影響，后期道路全部改為混凝土硬化路面，施工效率得到極大提高?；炷潦呛诫姌屑~工程的重要材料，且具有量大、強(qiáng)度高的特點(diǎn)，能否隨時(shí)滿足一線需求直接關(guān)系到進(jìn)度目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和工程索賠的控制，草街工程在前期雖綜合各方意見超額配套了生產(chǎn)系統(tǒng)但在實(shí)施中依然有供不應(yīng)求，甚至出現(xiàn)斷料現(xiàn)象。筆者的體會(huì)是砂石系統(tǒng)和拌合系統(tǒng)配置能力應(yīng)考慮0.5的折算系數(shù)，如左岸共計(jì)配套拌合系統(tǒng)360 m3/h（銘牌產(chǎn)量），月銘牌產(chǎn)量18萬m3，實(shí)際最大月產(chǎn)量7.5萬～8.0萬m3；砂石備料量不低于30 d的使用量；在單一品牌水泥供應(yīng)無法保證需求的地區(qū)，拌合系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先考慮多系統(tǒng)方案，單體拌合樓應(yīng)考慮增加使用粉料罐數(shù)量以達(dá)到靈活調(diào)劑各品牌水泥的目的。以上配套設(shè)施的投入會(huì)增加建設(shè)成本控制的壓力，但與工期損失及索賠損失比較應(yīng)是項(xiàng)目建設(shè)可以接受的。

4.3 正確認(rèn)識(shí)工程質(zhì)量的含義，明晰質(zhì)量進(jìn)度關(guān)系

工程質(zhì)量不僅包括工程的實(shí)體質(zhì)量，還包括形成實(shí)體質(zhì)量的工作質(zhì)量。工作質(zhì)量是指參與工程的建設(shè)者為了保證工程實(shí)體質(zhì)量所從事工作的水平和完善程度，包括管理工作質(zhì)量、技術(shù)工作質(zhì)量和后勤工作質(zhì)量等。工作質(zhì)量直接決定了實(shí)體質(zhì)量，工程實(shí)體質(zhì)量的好壞是決策、建設(shè)、工程勘察、設(shè)計(jì)、施工等單位各方面、各環(huán)節(jié)工作質(zhì)量的綜合反映[4]。從以上說明可以看出，對工程質(zhì)量的理解應(yīng)包含以下幾點(diǎn)。

4.3.1 充分發(fā)揮生產(chǎn)管理人員的作用

結(jié)合目前工程質(zhì)量存在的共性問題分析，實(shí)施過程是工程質(zhì)量控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)，而要實(shí)現(xiàn)過程控制需改變現(xiàn)在普遍實(shí)行的質(zhì)檢即是質(zhì)量管理的觀念。工程建設(shè)中普遍實(shí)行了三檢制、監(jiān)理制度，建設(shè)機(jī)構(gòu)中均建立了質(zhì)檢科室，配備了質(zhì)檢人員，質(zhì)量管理也弱化為單純的質(zhì)檢人員和質(zhì)檢機(jī)構(gòu)的責(zé)任和行為，而過程控制更多的是在生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)管理人員才是落實(shí)過程控制的核心，要改善工程質(zhì)量應(yīng)從制度上明確生產(chǎn)人員在生產(chǎn)過程的質(zhì)量責(zé)任及質(zhì)檢人員的質(zhì)量監(jiān)督、檢查責(zé)任。

4.3.2 提高施工技術(shù)，加強(qiáng)現(xiàn)場管理

建設(shè)項(xiàng)目往往工期十分緊迫，正確處理好質(zhì)量、進(jìn)度關(guān)系非常重要，它們之間的關(guān)系應(yīng)以落實(shí)環(huán)節(jié)為紐帶和核心，“良好的工程質(zhì)量是建立在優(yōu)良的技術(shù)措施和現(xiàn)場管理之上，而好的技術(shù)和現(xiàn)場管理又有助于加快進(jìn)度和節(jié)約成本”。換句話說就是質(zhì)量依賴于好的技術(shù)和管理，進(jìn)度同樣依賴于技術(shù)和管理，先進(jìn)科學(xué)的技術(shù)和管理手段必然會(huì)得到質(zhì)量和進(jìn)度的雙贏，前者是因后者為果。比如：草街船閘項(xiàng)目開始只使用100 t履帶吊入倉澆筑混凝土，入倉強(qiáng)度不高，澆筑倉面大，在混凝土初凝前覆蓋前層有困難，存在產(chǎn)生施工冷縫的質(zhì)量隱患。后經(jīng)過總結(jié)分析，增加了設(shè)備投入，采用100 t履帶吊和反鏟溜槽結(jié)合的方式，入倉強(qiáng)度加強(qiáng)，施工進(jìn)度提高，反而降低了施工成本，同時(shí)消除了施工冷縫質(zhì)量隱患，保證了混凝土的質(zhì)量。

4.4 形成以業(yè)主為主體的管理體系

眾多建設(shè)項(xiàng)目實(shí)行監(jiān)理負(fù)責(zé)制，監(jiān)理工程師的職責(zé)簡稱為“三協(xié)調(diào)兩控制[5]”，監(jiān)理工程師承擔(dān)極大的責(zé)任，直接關(guān)系到工程的成敗，但對監(jiān)理工程師從業(yè)人員魚龍混雜、責(zé)任難以落實(shí)等負(fù)面意見不絕于耳，建設(shè)管理中對監(jiān)理工程師的管理成為大家普遍反映的難題，對航電樞紐這類大型工程需要協(xié)調(diào)和控制的事務(wù)龐雜表現(xiàn)更為突出。筆者以為監(jiān)理工程師從根源上缺少原動(dòng)力是造成不良反映的根本原因，而這一點(diǎn)很難得到改變，業(yè)主是項(xiàng)目建設(shè)成敗的直接責(zé)任者，也是建設(shè)成果的直接受益者。結(jié)合三峽等項(xiàng)目的管理經(jīng)驗(yàn)，解決這一問題的出路應(yīng)為“建立以業(yè)主為主體的管理體系”，或者說建立“大業(yè)主小監(jiān)理體系”，強(qiáng)調(diào)監(jiān)理工程師質(zhì)量監(jiān)督的責(zé)任和權(quán)力，弱化在工程過程管理和成本控制方面的責(zé)任；結(jié)合前述多專業(yè)的特點(diǎn)強(qiáng)化業(yè)主人員配置，增加業(yè)主管理職責(zé)。

5 結(jié)語

航電樞紐項(xiàng)目建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，建設(shè)過程千頭萬緒，只有在配套設(shè)施、管理體系、規(guī)章制度等方面做到未雨綢繆，才可降低過程中的難度、減少過程中的波折。草街是大型的航電樞紐項(xiàng)目，希望筆者在建設(shè)中的實(shí)踐體會(huì)和感想能對類似的水運(yùn)工程建設(shè)起到積極的參考作用。

[1]中國電建集團(tuán)成都勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司.重慶市嘉陵江航運(yùn)開發(fā)草街航電樞紐船閘工程工程初步設(shè)計(jì)[R].2004.Power China Chengdu Engineering Co.,Ltd.Primary design of Chongqing Jialing River shipping development Caojie navigationpower junction lock project[R].2004.

[2] 曹文.桐子壕航電工程施工綜述[J].四川水力發(fā)電，2002（3）：13-17.CAOWen.Tongzihao navigation-power junction engineering construction[J].SichuanWater Power,2002(3):13-17.

[3] 水利電力部水電建設(shè)總局.水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)手冊[M].北京：中國水利水電出版社，1990.General Administration ofWater Resources and Hydropower Development of HHPDI.Construction organization design manual of hydraulic and hydroelectric engineering[M].Beijing:ChinaWater Power Press,1990.

[4] 張?jiān)聥?，田以?建設(shè)項(xiàng)目業(yè)主管理手冊[M].北京：中國水利水電出版社，1998.ZHANG Yue-xian,TIAN Yi-tang.Construction project owner managementmanual[M].Beijing:ChinaWater Power Press,1998.

[5]王祖江.三峽二期工程拌和系統(tǒng)制冷系統(tǒng)安裝監(jiān)理[J].人民長江，2002（12）：3-4.WANG Zu-jiang.Supervision of mixing system and refrigerating system installations in the phase IIof the Three Gorges project[J].YangtzeRiver,2002(12):3-4.