水電站廠房施工組織設(shè)計的綜合對策研究

何江濤

(新疆電力設(shè)計院，新疆 烏魯木齊 830000)

水電站是由多種發(fā)電設(shè)備構(gòu)成的生產(chǎn)系統(tǒng)，可根據(jù)地方水資源調(diào)度情況執(zhí)行發(fā)電生產(chǎn)，滿足區(qū)域用電資源的供輸要求。隨著社會工業(yè)時代的到來，企業(yè)經(jīng)營或生產(chǎn)對電能資源需求量持續(xù)增加，水力發(fā)電所起到的能源作用更加顯著。為了擺脫傳統(tǒng)水力發(fā)電存在的問題，建造實用型廠房建筑是行業(yè)改革的必然要求。因此，施工單位要聯(lián)合水電站共同編制施工方案，為廠房建筑施工提供切實可行的指導(dǎo)方案。

1 水電站廠房施工組織的主要任務(wù)

水電站廠房是將水能轉(zhuǎn)為電能的綜合工程設(shè)施，包括廠房建筑、水輪機、發(fā)電機、變壓器、開關(guān)站等，也是運行人員進行生產(chǎn)和活動的場所。為了更好發(fā)揮廠房建筑作用，水電站要編制一套科學(xué)的廠房施工組織方案，對廠房建筑結(jié)構(gòu)實施專業(yè)規(guī)劃及管理，保障建筑物在發(fā)電作業(yè)中起到相應(yīng)的作用。水電站廠房施工組織應(yīng)明確工作任務(wù)，更好地參與廠房施工安排。水電站廠房的主要任務(wù):一是集中布置，將水電站的主要機電設(shè)備集中布置在一起，使其具有良好的運行、管理、安裝、檢修等條件;二是維持運行，布置各種輔助設(shè)備，保證機組安全經(jīng)濟運行，保證發(fā)電質(zhì)量;三是提供環(huán)境，布置必要的值班場所，為運行人員提供良好的工作環(huán)境。

2 水電站廠房施工的重要性

水電站廠房是水電站中安裝水輪機、水輪發(fā)電機和各種輔助設(shè)備的建筑物。一般由水電站主廠房和水電站副廠房兩部分組成，它是水工建筑物、機械和電氣設(shè)備的綜合體，又是運行人員進行生產(chǎn)活動的場所。從現(xiàn)代水力發(fā)電行業(yè)情況看，廠房建筑對水電站工程建設(shè)具有多方面的作用，主要表現(xiàn)在:

2.1 生產(chǎn)作用

電力生產(chǎn)是一項復(fù)雜的作業(yè)流程，水力發(fā)電則是經(jīng)過多種能量轉(zhuǎn)換，最終產(chǎn)出電能的操作流程。廠房是水電站不可缺少的配套設(shè)施，其能夠為發(fā)電機組運行提供廣闊的生產(chǎn)空間，為值班人員調(diào)度搭建工作平臺，滿足水力發(fā)電生產(chǎn)的設(shè)施需要。廠房項目施工管理機制，如圖1所示。

圖1 廠房項目綜合管理

2.2 安全作用

發(fā)電生產(chǎn)具有危險性，尤其在用電高峰期，水電站調(diào)控失誤有可能引起安全事故。廠房建筑不僅具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)組合方式，在空間平臺構(gòu)建上具有安全作用，保障各類電氣設(shè)備的可持續(xù)運行。例如，廠房建筑對發(fā)電機組及控制設(shè)備給予空間保護，避免發(fā)電裝置受到雨水、冰凍等天氣的影響。

2.3 經(jīng)濟作用

當(dāng)前，我國電力行業(yè)正朝著規(guī)范化方向發(fā)展，與水電站相配套設(shè)施均走向正規(guī)化管理，廠房建筑為站內(nèi)設(shè)施改造提供了幫助。興建廠房可擴大水電站的生產(chǎn)規(guī)模，帶動電能生產(chǎn)指標的穩(wěn)步增長，擴大電力企業(yè)發(fā)電創(chuàng)造的經(jīng)濟收益。水電站建立廠房建筑集群，實現(xiàn)了發(fā)電系統(tǒng)的擴大化轉(zhuǎn)型，必將帶動收益水平增長。

3 水電站廠房施工組織的綜合對策

鑒于廠房在水電站建設(shè)階段發(fā)揮的作用，施工單位應(yīng)做好廠房建筑與規(guī)劃工作，根據(jù)水電站規(guī)模大小、生產(chǎn)要求、設(shè)備條件等情況，設(shè)定一套相對完整的施工建造方案。由施工單位安排專業(yè)人員對廠房建設(shè)進行組織，協(xié)調(diào)人力、物力、財力等多方面條件。一般情況下，水電站廠房施工組織設(shè)計對策中，要綜合考慮多項因素進行整編。廠房施工組織流程如圖2所示。

3.1 預(yù)測分析

廠房工程建設(shè)關(guān)系著水電站的可持續(xù)發(fā)展，其在正式動工前需做好預(yù)測分析工作，掌握水電站周邊水域環(huán)境的實際情況。根據(jù)水電站建造工程的發(fā)現(xiàn)要求，編制有效的建造方案。這一階段主要是對廠房進行理論性的預(yù)測研究，初步確定水電站的規(guī)模大小，整體結(jié)構(gòu)布局情況，采用某一種針對性的廠房型式。根據(jù)水電站廠房施工預(yù)測結(jié)果，可以更加科學(xué)地擬定建造方案，為后續(xù)施工提供科學(xué)的指導(dǎo)意見。

3.2 總體布局

按照工程建設(shè)的總體要求，對水電站廠房內(nèi)外部構(gòu)造進行劃分，以廠房結(jié)構(gòu)參數(shù)為準選擇相應(yīng)的尺寸標注，這與后期生產(chǎn)調(diào)度空間有著明確的關(guān)聯(lián)性?？傮w布局方案要經(jīng)過綜合考察，對現(xiàn)場施工作業(yè)提供專業(yè)性的指導(dǎo)。施工單位組織人員對廠房布局情況進行策劃，掌握水電站內(nèi)建筑設(shè)施的分布情況，以水輪機、水輪發(fā)電機等設(shè)備安裝要求為準，科學(xué)地編排建筑結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)空間資源的最大化。

圖2 廠房施工組織流程

3.3 建筑規(guī)劃

廠房規(guī)劃是根據(jù)實際生產(chǎn)要求進行的編排，為水電站提供更加可靠的建筑設(shè)施，主要規(guī)劃內(nèi)容包括:機組機型、電氣主接線圖、機電設(shè)備等，詳細布局這類工程參數(shù)。為更好地指導(dǎo)廠房施工作業(yè)，組織人員需繪出廠區(qū)及廠房布置圖，進行廠房穩(wěn)定計算及必要的結(jié)構(gòu)分析，提出廠房工程地質(zhì)處理措施。針對廠房所處區(qū)域存在的特殊地質(zhì)情況，應(yīng)實現(xiàn)編制地基加固方案，設(shè)計廠房加固施工處理決策，增強建筑物的綜合性能。

3.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計

單層鋼結(jié)構(gòu)或多層鋼結(jié)構(gòu)廠房改變了早期廠房建筑的功能缺陷，利用鋼結(jié)構(gòu)材料作為建筑物支撐體，增強了廠房建筑物的抗震性能，并且擴大了廠房原有的跨度空間，為工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造了更多的作業(yè)空間。設(shè)計是鋼結(jié)構(gòu)廠房規(guī)劃的重要步驟，施工組織人員應(yīng)綜合考慮發(fā)電生產(chǎn)的實際需求，結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑思想?yún)⑴c作業(yè)，全面提高鋼結(jié)構(gòu)廠房的使用性能。

3.5 圖紙編制

對施工組織研究所得成果進行必要的修改和補充，落實選定方案工程建設(shè)的技術(shù)、施工措施，提出較詳細的工程圖紙和分項工程的工程量。施工組織設(shè)計要從理論研究轉(zhuǎn)為實踐工作，以明確的工程圖紙方案呈現(xiàn)出來，為水電站建設(shè)給予準確地指導(dǎo)。例如，施工人員詳細編制操作方案，提出施工、制造與安裝的工藝技術(shù)要求以及永久設(shè)備購置清單，編制水電站廠房建筑招標文件，明確各項施工任務(wù)。

4 鋼結(jié)構(gòu)廠房施工質(zhì)量管理

廠房是工業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)的主要工作場所，廠房建筑性能對企業(yè)生產(chǎn)有著多方面的影響，注重廠房結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計是建筑改造的有效方式。隨著建筑科技水平不斷提升，鋼結(jié)構(gòu)廠房在工業(yè)經(jīng)濟中發(fā)揮了主導(dǎo)作用，單層鋼結(jié)構(gòu)廠房是普遍采用的建筑模式。設(shè)計是工業(yè)廠房規(guī)劃的第一步，對后期施工建造具有指導(dǎo)作用。隨著我國鋼材制造工藝水平達到的新階段，鋼結(jié)構(gòu)材料在建筑工程設(shè)計中成為了主要考慮對象，憑借其獨特的結(jié)構(gòu)性能滿足了大部分建筑物施工要求。考慮到鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計難度較大，且對建筑物圖紙方案要求十分嚴格，必須要注重鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計質(zhì)量的綜合管理。鋼結(jié)構(gòu)工程是現(xiàn)代建筑積極推廣的構(gòu)造模式，利用新型鋼材作為建筑物的框架體系，保障了建筑設(shè)施功能的持久性。

5 結(jié)論

水力發(fā)電是我國電能生產(chǎn)主要方式，興建水電站能夠擴大水力發(fā)電作業(yè)范圍，提升水資源在電力行業(yè)中的利用價值。廠房建筑是水電站內(nèi)不可缺少的作業(yè)設(shè)施，為發(fā)電機組運行提供了廣闊的空間平臺，滿足了電力人員值班操作的場所需求。由于廠房建筑結(jié)構(gòu)的特殊性，施工單位必須做好廠房施工組織設(shè)計與方案編制工作，全面保障廠房建筑施工的高水平進行。

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