1、馬鹿塘二期大壩料場方案調節對項目施工影響分析與評價鄧仁杰 楊立峰 馬 煒（中華人民共和國水利水電第十四工程局有限公司曲靖分公司 655000）【摘要】馬鹿塘二期大壩采用混凝土面板堆石壩壩型，于完建，最大壩高154m，總填筑方量超過615萬m3，是云南省內最高本地材料壩。項目規劃及實行期間，通過對料場開采條件、料源質量等綜合分析比較，最后實行料場選址方案相對于招標設計發生了重大調節，并因而導致取料開挖、大壩施工等一系列組織方案相應調節，本文從技術及經濟角度對料場調節帶來重要影響進行分析與評價，但愿對后續項目施工組織有所借鑒。【核心詞】面板堆石壩 料場 變更 影響 分析 評價1、工程概況馬鹿塘二期
2、水電站坐落在云南省文山州麻栗坡境內盤龍河上，工程等別為等大（2）型，裝機容量300MW，工程樞紐建筑物之一大壩采用混凝土面板堆石壩壩型，為1級建筑物，最大填筑壩高154m、總填筑方量超過615萬m3。本工程樞紐區域重要為花崗巖地質，筑壩材料選用花崗巖料，規劃采料場位于壩址下游1.02.5km處左岸山坡，依照地形地貌、地質條件及地理區位分布條件，分為四個獨立采區（采區），招標文獻擬定主選料場為第采區，輔選料場為第采區，兩個采料區地質地形特性及開采特性見表1。表1 花山料場第、采區特性對比表特性名稱地質地形特性采料特性備 注第采區采區整體地勢較緩，自然邊坡坡角3046，坡表有少量灌木，坡頂風化較深
3、、坡積層厚，最大達41m以上，需要剝離開挖棄料在全采區內分布相對均勻規劃開挖高程EL620.0EL430.0m，規劃開采面積約11.5萬m2，料源儲量約600萬m3；料場后邊坡每15m設立一條2m寬馬道，每級邊坡作一層開挖料場到壩基及棄渣場平均直線距離分別為1.3km、1.1km第采區采區地形較陡，自然邊坡坡角4560，坡表基本無植被覆蓋，棄料重要集中在采區上部，最大剝離厚度約20m， EL650.0m如下山體風化淺、基巖裸露規劃開挖高程EL710.0EL450.0m，規劃開采面積約13.2萬m2，料源儲量約630萬m3，料場后邊坡每20m設立一條2m寬馬道，每級邊坡分二層取料、后邊坡一次預裂
4、成型料場到壩基及棄渣場平均直線距離分別為1.9km、0.4km2、規劃方案與實行方案對比依照招標文獻規劃，大壩填筑料源首選方案為花山料場第采區，然工程開工后，建設單位出于多方面因素考慮，最后選取了第采區取料方案（開采至EL580.0m后又調節擴大了開采范疇）。依照項目開工前已經探明地質資料及周邊地形環境等條件進行對比，不難總結兩個采區規劃方案各有如下長處和局限性之處。2.1 第采區優劣性分析2.1.1 第采區長處（1）距壩址較近，上壩運送成本低，有助于工程成本控制。（2）地勢平緩，有助于現場道路等施工布置，也利于現場水土保持和環保。（3）采區規劃面積大、采料高度小，適于采用大型設備組織流水式施
5、工，有助于工效提高和成本控制。2.1.2 第采區局限性（1）棄料剝離量大且分布范疇廣，不利于現場組織及成本控制。（2）采區上部風化限度高、料源品質較差，不利于壩體填筑質量控制。（3）采區距離施工生活區較近，施工生產與生活辦公之間會產生一定干擾。2.2 第采區優劣性分析2.2.1 第采區長處（1）采區遠離現場民房、耕地及施工臨建設施等，施工所帶來負面影響小。（2）采區范疇基巖埋深小，棄料剝離量小，有助于減少成本并縮短工期。（3）采區內巖體風化限度弱，料源品質高，有助于大壩填筑質量保證。（4）采區臨近棄渣場布置，有助于前期工作開展并對后期工程組織形成良性推動。2.2.2 第采區局限性（1）采區至壩
6、基距離相對較遠，勢必導致上壩運送成本增長。（2）采區內地形較陡，采區內暫時道路布置難度及費用增長，采料時需加強開挖料防滾落保護辦法。3、對取料開挖方案影響招投標階段，依照對招標文獻理解及現場踏勘收集信息，基于采區開采平臺寬敞優勢條件，承建單位籌劃采用在同一平臺多區平行作業、開挖平臺逐級整體下降方案開挖，鉆爆方案為鉆孔孔徑100150mm、臺階高度15m梯段鉆爆，料場邊坡每15m設立一條2m寬馬道，即每級邊坡作一層開挖。采區平面形狀為狹長條帶狀，料場方案調節后，投標規劃平面分區采料方式不再合用，承建單位因而對采料方案進行了必要調節，采用平面單向推動、立面多臺階平行作業組織方案，并將鉆爆方案調節為
7、鉆孔孔徑70110mm、臺階高度10m梯段鉆爆，料場后邊坡每20m設立一條馬道，即每級邊坡分兩層取料。4、對設備選型方案影響項目招投標階段，依照招標設計文獻料場規劃方案，承建單位從施工成本控制角度出發，通過對某些完建和在建同類項目類比和綜合，擬定了“電動正鏟集裝為主、履帶式反鏟集裝為輔”裝車方案，重要挖裝設備選取沃爾沃WD400A型電動正鏟（斗容4.0m3）及利泊海爾R954反鏟（斗容2.7m3）等大型集、裝車設備；與之相匹配料場運送車輛為25T自卸車、高峰配備30臺；重要鉆孔設備為阿特拉斯ROC460等4臺履帶式潛孔鉆機（鉆孔孔徑90150mm）。采料方案調節到采區后，依照采區特性及規劃鉆爆
8、方案，承建單位將設備方案調節為單一反鏟裝車方案，重要挖裝設備采用日立EX330、小松PC400等反鏟（斗容1.41.8m3），料場運送車輛調節為1520 T自卸車混合車隊、高峰配備54臺；重要鉆孔設備為古河HCR1200等5臺履帶式潛孔鉆機（鉆孔孔徑70110mm）。5、對壩體分期方案影響料場規劃方案調節在一定限度上直接導致了壩料開采準備工作延后，并且第采區開挖體呈上薄下厚格局，決定了其上部可供開挖料較少，亦即前期采料時，開挖強度難以滿足較大填筑強度需求。承建單位結合第采區特性，調節了大壩填筑施工前期強度，并對壩體填筑分期方案進行了必要調節，調節先后壩體填筑分期方案見圖1及圖2所示，重要施工特
9、性對比見表2。圖1 料場調節前壩體填筑分期方案（投標方案）圖2 料場調節后壩體填筑分期方案（實行方案）表2 調節先后壩體填筑分期方案特性對比關系表填筑分期填筑特性期期期期期最大填高（m）調節前40553559.54.5調節后356540填筑方量（萬m3）調節前117.04195.089.81210.352.8調節后99.24206.5696.05作業時段（年.月）調節前07.0107.0507.0607.1208.0108.0408.0609.0510.0310.03調節后07.0107.0507.0608.0108.0208.0408.0509.0209.0709.09依照以上圖表對比可知，
10、為了適應調節之后料場前期開采強度下降變化，承建單位對期壩體填筑方案進行了如下針對性調節：減少期填筑強度，并提高后續期及期填筑強度，以實現汛期防洪度汛安全對大壩填筑形象強制性規定。6、其他有關影響6.1 對工期安排影響從表2可知，料場方案調節對壩體填筑強度直接影響一共持續了17個月，此期間，在項目施工資源總配備方案基本維持不變前提下，由于料場及大壩施工資源分派調節，勢必引起其他平行組織施工分部項目占用資源變化，從而必然引起這些項目實際進度和工期調節，事實上，同屬一種標段施工范疇溢洪道等項目實際工期安排也的確較合同工期發生了很大變化。就大壩施工標段總體而言，一方面是基于建設單位對項目總工期調節規定
11、，一方面也得益于承建單位對“迅速施工法”及其他先進工藝、辦法使用和履行，使得標段工程中壩工某些較合同控制工期提前6.7個月完畢，當中促成工期提前因素固然是多方面，但因料場變更而帶來積極影響顯然不容忽視。6.2 對道路方案影響在主標合同開工前，本項目工程場內主干道已已經建設完畢，均為泥結石路面，壩基與四個采區之間布置有L2及L5兩條主干道，若采用第采區取料方案，僅需自L5干道布置5條支線道路即可滿足采料及運送規定，新布置支線道路總長約1.6km；取料方案調節至第采區后，因取料區高差增長且地形較陡，實際布置了1條機械便道（約1.3km，毛路，開采區范疇內布置）、1條干線（約0.85km，碾壓混凝土
12、路面）及5條支線（泥結石路面），新布置干線及支線道路總長約2.8km。6.3 對壩料分區影響壩體填筑主供采料區方案調節后，為適應壩料品質變化，同步也出于成本及質量控制等其他多方面因素考慮，設計單位對壩體填筑料分區方案進行重大調節，調節先后填筑分區對比狀況見圖3，調節后次堆石料填筑量由115萬m3增長到269萬m3（主堆石料工程量相應減少，其他壩料工程量不變）。圖3 調節先后壩體壩料分區方案對比圖圖中：1壩前蓋重料；2墊層料； 3特殊墊層料；4過渡料； 5主堆石料； 6強風化料； 7次堆石料； 8干砌塊石7、有關技術經濟分析綜合上面闡明，就料場方案變更導致幾種實行方案調節，可對施工期間直接形成重
13、要技術與經濟變化作如下簡略分析。7.1 壩料開采鉆爆成本對比投標設計及施工資料，可知導致鉆爆破成本變化因素重要有兩個方面。7.1.1 鉆孔成本變化投標設計方案針對第采區平均爆破鉆孔指數約為12m3/m、第采區實行方案平均爆破鉆孔指數約為9.5m3/m，按500萬m3規劃開采量計算，調節后總鉆孔長度增長約為5009.55001211.0萬m；若每個炮孔超深鉆孔長度按1m計，采料分層方案調節后增長超深鉆孔長度約為5009.51050012152.5萬m。由此可見，取料鉆爆方案調節后，致使爆破鉆孔深度增長約13.5萬m，不但導致了鉆孔成本增長，亦導致了鉆孔設備使用費增長。7.1.2 爆破成本變化爆破
14、成本變化重要源于兩個方面：其一，鉆孔數量增長及爆破方案變更引起雷管等火工材料消耗量變化；其二，調節先后兩個采料區巖性、巖層特性變化導致火工材料耗用率變化。對于方案調節先后爆破成本變化，通過比較投標期間0.47kg/m3預期炸藥單耗與施工期間0.56 kg/m3平均實際炸藥單耗，應當可以很簡樸地給出結論，雖然爆破成本增長，也也許由于其他某些技術或人為因素所致。7.2 機械設備使用成本除爆破鉆孔設備使用成本變化外，比較調節先后設備配備方案，可知機械設備使用成本變化還來自于如下兩個方面。7.2.1 動力成本變化設備運營動力成本變化，一是因反鏟裝車方案代替電動正鏟裝車方案而來，依照合同規定及材料時價，
15、施工用電價格較低且為固定價，而燃油時價浮動、施工期間平均價格亦高出訂立合同步價格許多；二是由于運距增長而導致單位上壩料平均運送油耗增長。7.2.2 耗材及工資成本變化一方面由于壩料開采及運送方案調節后，設備配備數量增長，致使設備零配件等耗材用量增長及設備維修保養費增長；再一方面是設備增長后，設備操作及維修保養人員均相應增長，不但直接加大了工資付出，也導致了相應管理成本提高。7.3 道路修建及運營成本7.3.1 修建成本變化依照新建取料道路變更方案對比，可知料場變更后取料道路修建工程量增長（約1.2km），以及為保證新建道路運營安全需要而進行主干道路面硬化解決（約0.85km），這些都導致了直接
16、工程成本增長。7.3.2 運營維護成本變化在本項目工程施工成本預算中，雖然道路運營成本不是重要構成某些，但取料運距增減，毫無疑問會對施工期間道路維護、維修成本形成直接影響。7.4 棄料開挖及運送成本7.4.1 開挖成本變化對比第、兩個采區規劃方案，可知第采區棄料開挖量約135萬m3，而第采區棄料開挖量約為57萬m3，調節后棄料開挖量減少約78萬m3，方案調節帶來直接經濟效益巨大，這應當是建設單位最后決定采用料場調節重要因素之一。7.4.2 運送成本變化從采區規劃及布置方案來看，第采區至棄渣場平均運距約為1.4km，第采區至棄渣場平均運距約為0.65km，在單位運送成本固定條件下，結合兩個規劃采
17、料區棄料開挖量及單位運費比較，很容易計算得到料場方案調節所能帶來直接經濟效益。7.5 筑壩材料構成成本查閱本項目合同價格條件，可知大壩次堆石料價格低于主堆石料價格，料場方案變更后，筑壩材料分區方案亦相應變化（料場方案也許不是促成本次變化單一因素），因而導致大壩主、次堆石料填筑量約154萬m3重大變化，填筑分區調節對筑壩成本控制影響甚為巨大，效果也十分明顯。8、結束語馬鹿塘二期大壩施工期間，由于料場方案調節而促使施工單位對工藝、工序及工期安排等一系列組織方案進行相應變更，在直接導致工程成本變化同步，也在一定限度上對工程質量、安全等控制目的和規定導致了影響，這些變化和影響有直接明了，有錯綜復雜，有正面、也不乏負面，值得涉及設計、建設及施工等在內所有參建單位綜合考慮并慎重取舍，以最大限度地實現項目施工成本、安全、質量及工期等控制目的，同步盡量規避某些預期之外不利后果。參照文獻：（1）鄧仁杰，馬鹿塘二期電站大壩面板混凝土裂縫控制技術，水利水電施工，中華人民共和國電力出版社，（2）陳香榮，馬鹿塘二期工程混凝土面板堆石壩施工管理概要，云南水力發電，（3）馬煒，淺議馬鹿塘二期大壩迅速填筑施工，云南水力發電，
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