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【摘要】:施工组织设计是以一个建设项目为对象进行编制,用以指导其建设全过程各项全局性施工活动的技术、经济、组织、协调和控制的综合性文件。火力发电厂(以下简称火电厂)施工组织设计与一般工业与民用建筑的施工组织总设计内容上有较大区别,如何合理的安排施工总平面是工业施工组织设计的一大工作要点。本文以某“上大压小”2×660MW机组扩建工程的主厂房施工区域为例进行阐述。
【关键词】:火电厂、扩建工程、施工组织、施工总平面布置、施工场地
1 火电厂特点:
火力发电厂是一个系统的工程,工程项目多,工艺关系复杂,施工交叉深入。火电厂一般包含热力系统、燃料供应系统、除灰系统、水处理系统、供水系统、电气系统、交通运输系统、附属生产及生活系统工程,按专业划分,有土建、机务、水工、电气、热控五大专业,从施工角度来说,一般分为土建和安装两大类别。
该发电厂位于某市东郊,厂址临近长江邊南岸,距长江岸800米,供水条件极佳,西距九江长江大桥南岸引桥1.5km。该市是沿长江经济带及沿京九经济带的重化工生产基地与纺织工业基地;是重要的机械工业与建材工业生产基地;是江西的北大门,水、陆、空交通便捷。本工程“上大压小”扩建2×660MW超超临界燃煤发电机组,分两阶段建设,同步安装烟气脱硫、脱硝设施。
该工程的特点是扩建端施工场地有效面积仅为3.0hm2左右,难以满足本期施工安装场地需要,须考虑利用厂区南面养鸡场西面和宗家垄灰场,由于工程时间短、施工场地小而分散,存在许多交叉作业的情况,在施工过程中需协调、组织好各施工单位的占用场地的衔接时间,充分利用场地,为本工程的按时,同时要保证优质的完成,施工组织的规划显得尤其重要。
2 合理安排施工总平面布置,确保大件运输
2.1施工总平面布置原则
施工总平面布置是施工组织设计中各个主要环节经综合规划后反映在平面联系上的成果。其主要任务是完成施工场地的划分,交通运输的组织,各种临时建筑、施工设施、力能装置和器材堆放等方面的合理布设等。在电厂施工总平面布置中,要结合厂区总体设计,合理规划运输路线,确保大件运输。具体有以下三方面的要求:
首先要保证运输线路的畅通,在电厂施工中,像锅炉大板梁、除氧器等设备,不但单个重量较重,设备本身长度也长,在厂内运输时,除正常道路外,要保证道路的宽度和有足够的转弯半径,以便运输车辆能顺利通过。
其次要对运输线路上的地下设施进行合理加固,像发电机定子,要求运输车辆直接倒入主厂房汽机间,一次性进入行车吊装范围内,在汽机间内,一般有地下电缆沟道等地下设施,600MW火电厂发电机定子加上运输车辆总重超过120吨,如有地下设施,要采取加固措施,保证地下设施的安全和设备的安全。
第三要合理安排开工顺序,电厂主变基础周围有架构等室外构筑物,在总平面规划中,要考虑主变压器的就位和周边构筑物的相关关系,一般要求根据主变到货时间,安排主变压器到位后架构等构筑物再施工,以保证主变压器卸货及就位安装。
主厂房区域施工组织平面划分满足施工强度、方便施工、永临结合、经济合理、节约用地、人性化生产的原则。
综合考虑厂区总平面布置、工程量、厂区交通、地质条件等因素,各标段施工区域本着满足生产需要、方便施工、便于管理的原则进行划分,尽量减少各标段之间的施工干扰。
所有临建设施完整,现场布置合理、整齐,并完全服从业主对施工现场的总体规划和协调。生活临建统一布置,统一建设。
施工生产、办公临设按照施工总平图的划分的要求统一规划、统一设施、统一标准。
合理组织交通运输,使施工各个阶段都能做到交通方便、运输通畅,减少二次搬运及反向运输。
施工道路尽量采用永临结合的方式,各施工区有良好的消防及排水系统。
场地利用尽可能根据施工计划进度安排的施工顺序,合理安排重复利用,提高施工场地的利用率。
以本工程为例:施工办公区布置在冷却塔东南侧;生活区租用电厂老生活区或租用附近社会房源;木作系统布置在冷却塔东南侧;金结加工区、钢筋加工区及其它其他(班组办公室、仓库)其中布置在冷却塔东南侧。(详见附图1)
附图1:施工区平面布置图
2.2辅助生产区管理
辅助生产区实行封闭管理,采用通透式围栏。所有废弃物品及建筑垃圾集中堆放,污水集中处理。
2.3施工道路及排水
1)施工道路的设置
施工道路主要利用厂区的主干道,在厂区规划设计的道路位置,采取永临结合的方式。施工道路成环形交通,以便施工车辆快捷通行。
2)施工排水系统的设置
根据相关文件及现场勘察,本工程施工区内业主已布置了排水主干管,因此施工排水系统仅需设置本标段区域的排水管网,并接入厂区的主排水管线。
厂区规划道路基层施工同时,两侧的雨水口及雨水管网一并施工,满足雨季排水能力。
施工区的排水按自然排水方式排放,在永久排水投用前,设置集中排放点,采取强排措施排出厂区外;以后厂区的排水设施形成后,按设计的排水方式排放。
排水沟沿厂区永久道路设置,在本标段主要施工区域外围形成环形管沟网;采用砖砌明沟,排水沟断面尺寸50×50cm,穿越施工道路处埋设砼管,并设置沉淀池。在基础施工阶段,地表排水沟兼做基坑周边的截水沟。
地表排水管沟的排水方向由高向低汇集,汇集处设置集水井,集水井与主排水管连接。
3 科学安排交叉施工,保证安全,有效利用施工场地
在火电厂建设过程中,交叉施工十分普遍,从大的方面划分,可分为土建与土建的交叉、土建与安装的交叉及安装与调试(运行)的交叉三个方面。
土建与土建的交叉施工中,根据总体进度要求,一般可安排基础零米以下土建工程先行施工。
本工程项目中,在锅炉安装时,周围需较大场地进行受热面组合。在施工组织设计时,电除尘基础与锅炉基础先后开工,在锅炉进行受热面吊装时,电除尘土方回填到零米;第一台锅炉近主厂房固定端侧,上有输煤栈桥,下有碴仓,前期施工时为锅炉安装场地。一般场地利用顺序为锅炉安装使用、碴仓基础施工使用、输煤栈桥安装使用、碴仓安装使用,此部分安排施工计划时,要分别兼顾几个专业,合理分配占用时间。
附图2
4 主要施工机械布置
基础开挖时,在现场布置5台液压挖掘机,并配15辆15t自卸汽车用于土方开挖。
基础回填时,布置1台振动碾、1台推土机、1台装载机及12台蛙式打夯机用于回填分层夯实。
主厂房区域机械设备布置:
在#7机A排外布置一台固定式TC7030A型塔吊,主要用于#7机主厂房的垂直运输,包括施工周转性材料、结构钢梁、吊车梁、钢屋架散件等的吊装;同时在#8机组除氧间11B轴至12轴位置布置一台QT80EA塔吊,主要用于辅助#7机汽机房侧煤仓结构施工时材料的垂直运输。
附图3
在除氧间固、扩端分别布置一台SS-100型提升机,用于主厂房、除氧间建筑装饰工程阶段的垂直运输。
QY25t汽车吊布置在现场,主要用于A排外构支架和升压站构支架吊装,负责输煤栈桥钢桁架架以及其他钢结构在施工现场装车、卸车、拼装等吊装工作。
钢筋加工区、金结加工区内布置2台10T/25龙门吊,用于钢筋及钢结构等材料的装卸和加工。
250t履带式起重机用于煤仓间钢煤斗、钢屋架吊装,考虑现场租用。150t履带式起重机主要用于407#输煤栈桥吊装,也考虑租用。
5 工程施工特点
5.1工程施工重点
1)、主厂房区深基坑开挖及边坡支护施工。2)、煤仓间钢煤斗、汽机房吊车梁、汽机房钢屋架及输煤栈桥等大件钢结构的施工。3)、汽机基础等设备基础埋件多,地脚螺栓数量多,埋设精度要求高。4)、地下混凝土结构坑池防渗。5)、大体积混混凝土温度裂缝控制。6)、提高砼外观质量的清水混凝土施工。7)、冬季、雨季及夏季高温施工。
5.2本工程施工的主要特点
工程时间短、施工场地小而分散,存在许多交叉作业的情况,其中土方施工是个难点,施工中应注意土方开挖时产生的问题:1)主厂房区域一次开挖量较大,开挖深度较深,但根据现场勘查及相关资料,在开挖深度范围内受地下水影响较小,考虑基础施工刚好处于当地雨季期,施工时还要考虑地表来水的抽排、合理放坡并采取合理的边坡支护,合理设置下基坑道路等。2)根据现场勘查,厂区部分开挖深度范围内土质较差,开挖深度范围内多为杂填土,部分地段存在回填粉煤灰等,开挖边坡稳定性差,施工过程适当增大开挖边坡系数,同时注意基坑土对建筑半成品或其他材料的污染。3)主厂房区域存在较多深基深坑及浅基浅坑,土方开挖存在二次开挖,在一次开挖后,尽可能完成多的基础施工,以减少二次开挖量。
6 结语
总之,火力发电厂施工组织设计是一个系统的工程,施工组织设计要从工程的具体条件出发,根据火电厂的特点,精心编制,要充分体现合理的施工组织,科学的现场管理,有效的成本控制,为保证工程安全、优质、快速、经济的建设打下良好的基础。
参考文献
[1] 武一琦.火力发电厂厂址选择与总图运输设计.北京:中国电力出版社.2005.
[2] 雷明.工业企业总平面设计.西安:陕西科学技术出版社.1998.
[3] 黎自强.火电厂总平面设计创新之路[J].技术创新.2005.
[4] DL5000-2000.火力发电厂设计技术规程.
[5] DL/T5032-2005. 火力发电厂总图运输设计技术规程.
[6] GB50229-2006. 火力发电厂与变电所设计防火规范.
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
【关键词】:火电厂、扩建工程、施工组织、施工总平面布置、施工场地
1 火电厂特点:
火力发电厂是一个系统的工程,工程项目多,工艺关系复杂,施工交叉深入。火电厂一般包含热力系统、燃料供应系统、除灰系统、水处理系统、供水系统、电气系统、交通运输系统、附属生产及生活系统工程,按专业划分,有土建、机务、水工、电气、热控五大专业,从施工角度来说,一般分为土建和安装两大类别。
该发电厂位于某市东郊,厂址临近长江邊南岸,距长江岸800米,供水条件极佳,西距九江长江大桥南岸引桥1.5km。该市是沿长江经济带及沿京九经济带的重化工生产基地与纺织工业基地;是重要的机械工业与建材工业生产基地;是江西的北大门,水、陆、空交通便捷。本工程“上大压小”扩建2×660MW超超临界燃煤发电机组,分两阶段建设,同步安装烟气脱硫、脱硝设施。
该工程的特点是扩建端施工场地有效面积仅为3.0hm2左右,难以满足本期施工安装场地需要,须考虑利用厂区南面养鸡场西面和宗家垄灰场,由于工程时间短、施工场地小而分散,存在许多交叉作业的情况,在施工过程中需协调、组织好各施工单位的占用场地的衔接时间,充分利用场地,为本工程的按时,同时要保证优质的完成,施工组织的规划显得尤其重要。
2 合理安排施工总平面布置,确保大件运输
2.1施工总平面布置原则
施工总平面布置是施工组织设计中各个主要环节经综合规划后反映在平面联系上的成果。其主要任务是完成施工场地的划分,交通运输的组织,各种临时建筑、施工设施、力能装置和器材堆放等方面的合理布设等。在电厂施工总平面布置中,要结合厂区总体设计,合理规划运输路线,确保大件运输。具体有以下三方面的要求:
首先要保证运输线路的畅通,在电厂施工中,像锅炉大板梁、除氧器等设备,不但单个重量较重,设备本身长度也长,在厂内运输时,除正常道路外,要保证道路的宽度和有足够的转弯半径,以便运输车辆能顺利通过。
其次要对运输线路上的地下设施进行合理加固,像发电机定子,要求运输车辆直接倒入主厂房汽机间,一次性进入行车吊装范围内,在汽机间内,一般有地下电缆沟道等地下设施,600MW火电厂发电机定子加上运输车辆总重超过120吨,如有地下设施,要采取加固措施,保证地下设施的安全和设备的安全。
第三要合理安排开工顺序,电厂主变基础周围有架构等室外构筑物,在总平面规划中,要考虑主变压器的就位和周边构筑物的相关关系,一般要求根据主变到货时间,安排主变压器到位后架构等构筑物再施工,以保证主变压器卸货及就位安装。
主厂房区域施工组织平面划分满足施工强度、方便施工、永临结合、经济合理、节约用地、人性化生产的原则。
综合考虑厂区总平面布置、工程量、厂区交通、地质条件等因素,各标段施工区域本着满足生产需要、方便施工、便于管理的原则进行划分,尽量减少各标段之间的施工干扰。
所有临建设施完整,现场布置合理、整齐,并完全服从业主对施工现场的总体规划和协调。生活临建统一布置,统一建设。
施工生产、办公临设按照施工总平图的划分的要求统一规划、统一设施、统一标准。
合理组织交通运输,使施工各个阶段都能做到交通方便、运输通畅,减少二次搬运及反向运输。
施工道路尽量采用永临结合的方式,各施工区有良好的消防及排水系统。
场地利用尽可能根据施工计划进度安排的施工顺序,合理安排重复利用,提高施工场地的利用率。
以本工程为例:施工办公区布置在冷却塔东南侧;生活区租用电厂老生活区或租用附近社会房源;木作系统布置在冷却塔东南侧;金结加工区、钢筋加工区及其它其他(班组办公室、仓库)其中布置在冷却塔东南侧。(详见附图1)
附图1:施工区平面布置图
2.2辅助生产区管理
辅助生产区实行封闭管理,采用通透式围栏。所有废弃物品及建筑垃圾集中堆放,污水集中处理。
2.3施工道路及排水
1)施工道路的设置
施工道路主要利用厂区的主干道,在厂区规划设计的道路位置,采取永临结合的方式。施工道路成环形交通,以便施工车辆快捷通行。
2)施工排水系统的设置
根据相关文件及现场勘察,本工程施工区内业主已布置了排水主干管,因此施工排水系统仅需设置本标段区域的排水管网,并接入厂区的主排水管线。
厂区规划道路基层施工同时,两侧的雨水口及雨水管网一并施工,满足雨季排水能力。
施工区的排水按自然排水方式排放,在永久排水投用前,设置集中排放点,采取强排措施排出厂区外;以后厂区的排水设施形成后,按设计的排水方式排放。
排水沟沿厂区永久道路设置,在本标段主要施工区域外围形成环形管沟网;采用砖砌明沟,排水沟断面尺寸50×50cm,穿越施工道路处埋设砼管,并设置沉淀池。在基础施工阶段,地表排水沟兼做基坑周边的截水沟。
地表排水管沟的排水方向由高向低汇集,汇集处设置集水井,集水井与主排水管连接。
3 科学安排交叉施工,保证安全,有效利用施工场地
在火电厂建设过程中,交叉施工十分普遍,从大的方面划分,可分为土建与土建的交叉、土建与安装的交叉及安装与调试(运行)的交叉三个方面。
土建与土建的交叉施工中,根据总体进度要求,一般可安排基础零米以下土建工程先行施工。
本工程项目中,在锅炉安装时,周围需较大场地进行受热面组合。在施工组织设计时,电除尘基础与锅炉基础先后开工,在锅炉进行受热面吊装时,电除尘土方回填到零米;第一台锅炉近主厂房固定端侧,上有输煤栈桥,下有碴仓,前期施工时为锅炉安装场地。一般场地利用顺序为锅炉安装使用、碴仓基础施工使用、输煤栈桥安装使用、碴仓安装使用,此部分安排施工计划时,要分别兼顾几个专业,合理分配占用时间。
附图2
4 主要施工机械布置
基础开挖时,在现场布置5台液压挖掘机,并配15辆15t自卸汽车用于土方开挖。
基础回填时,布置1台振动碾、1台推土机、1台装载机及12台蛙式打夯机用于回填分层夯实。
主厂房区域机械设备布置:
在#7机A排外布置一台固定式TC7030A型塔吊,主要用于#7机主厂房的垂直运输,包括施工周转性材料、结构钢梁、吊车梁、钢屋架散件等的吊装;同时在#8机组除氧间11B轴至12轴位置布置一台QT80EA塔吊,主要用于辅助#7机汽机房侧煤仓结构施工时材料的垂直运输。
附图3
在除氧间固、扩端分别布置一台SS-100型提升机,用于主厂房、除氧间建筑装饰工程阶段的垂直运输。
QY25t汽车吊布置在现场,主要用于A排外构支架和升压站构支架吊装,负责输煤栈桥钢桁架架以及其他钢结构在施工现场装车、卸车、拼装等吊装工作。
钢筋加工区、金结加工区内布置2台10T/25龙门吊,用于钢筋及钢结构等材料的装卸和加工。
250t履带式起重机用于煤仓间钢煤斗、钢屋架吊装,考虑现场租用。150t履带式起重机主要用于407#输煤栈桥吊装,也考虑租用。
5 工程施工特点
5.1工程施工重点
1)、主厂房区深基坑开挖及边坡支护施工。2)、煤仓间钢煤斗、汽机房吊车梁、汽机房钢屋架及输煤栈桥等大件钢结构的施工。3)、汽机基础等设备基础埋件多,地脚螺栓数量多,埋设精度要求高。4)、地下混凝土结构坑池防渗。5)、大体积混混凝土温度裂缝控制。6)、提高砼外观质量的清水混凝土施工。7)、冬季、雨季及夏季高温施工。
5.2本工程施工的主要特点
工程时间短、施工场地小而分散,存在许多交叉作业的情况,其中土方施工是个难点,施工中应注意土方开挖时产生的问题:1)主厂房区域一次开挖量较大,开挖深度较深,但根据现场勘查及相关资料,在开挖深度范围内受地下水影响较小,考虑基础施工刚好处于当地雨季期,施工时还要考虑地表来水的抽排、合理放坡并采取合理的边坡支护,合理设置下基坑道路等。2)根据现场勘查,厂区部分开挖深度范围内土质较差,开挖深度范围内多为杂填土,部分地段存在回填粉煤灰等,开挖边坡稳定性差,施工过程适当增大开挖边坡系数,同时注意基坑土对建筑半成品或其他材料的污染。3)主厂房区域存在较多深基深坑及浅基浅坑,土方开挖存在二次开挖,在一次开挖后,尽可能完成多的基础施工,以减少二次开挖量。
6 结语
总之,火力发电厂施工组织设计是一个系统的工程,施工组织设计要从工程的具体条件出发,根据火电厂的特点,精心编制,要充分体现合理的施工组织,科学的现场管理,有效的成本控制,为保证工程安全、优质、快速、经济的建设打下良好的基础。
参考文献
[1] 武一琦.火力发电厂厂址选择与总图运输设计.北京:中国电力出版社.2005.
[2] 雷明.工业企业总平面设计.西安:陕西科学技术出版社.1998.
[3] 黎自强.火电厂总平面设计创新之路[J].技术创新.2005.
[4] DL5000-2000.火力发电厂设计技术规程.
[5] DL/T5032-2005. 火力发电厂总图运输设计技术规程.
[6] GB50229-2006. 火力发电厂与变电所设计防火规范.
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。