谈水电站招标及设计优化管理 本文关键词：水电站，招标，优化，设计，管理
谈水电站招标及设计优化管理 本文简介：【摘要】浩口水电站在招标及施工阶段从业主引导、合同管控、动态设计、引入专家咨询把关等方面开展设计优化管理，既缩短了工期、又降低了造价，取得了较好的经济效益和社会效益，可为同类工程的设计优化管理工作提供借鉴和参考。【关键词】设计优化；优化管理；招标阶段；施工阶段；浩口水电站1工程概况浩口水电站工程为芙
谈水电站招标及设计优化管理 本文内容：
【摘要】浩口水电站在招标及施工阶段从业主引导、合同管控、动态设计、引入专家咨询把关等方面开展设计优化管理，既缩短了工期、又降低了造价，取得了较好的经济效益和社会效益，可为同类工程的设计优化管理工作提供借鉴和参考。
【关键词】设计优化；优化管理；招标阶段；施工阶段；浩口水电站
1工程概况
浩口水电站工程为芙蓉江干流梯级开发的第11级，流域面积7400km2，多年平均流量143m3/s，上游距离角木塘电站19km，下游距离江口电站23km，交通条件便利。电站以发电为主，正常蓄水位352.0m，最大坝高84.5m，电站装机容量135MW(2台×62.5MW+1台×10.0MW)，多年平均发电量4.5489亿kW·h，总库容0.89亿m3，具有日调节能力。枢纽主要建筑物由碾压混凝土重力坝、引水隧洞、地面厂房和开关站等组成。
2设计优化管理
浩口水电站工程枢纽区地形狭窄且陡峻、地质条件复杂、洪水暴涨暴落;泄洪建筑物结构复杂;一枯工序多、施工强度大;采用一次断流围堰和隧洞导流。针对项目工程特性及技术难点，大唐重庆渝浩水电开发有限公司(以下简称“渝浩水电公司”)强化业主主导，严格设计管控，通过引入专家咨询和动态设计优化，在设计优化管理中取得了较好的成绩。
2.1业主主导，引导设计优化
作为项目业主，渝浩水电公司自项目伊始就把“价值思维、效益导向”的管理理念渗透到设计工作中，主导设计单位开展设计优化工作。一是强化项目全投内部收益率指标必须达8%方可开工建设的原则;二是坚持“可研概算不超预可估算，执行概算不超可研概算”的限额设计思想，将投资控制目标分解到各设计专业，落实相应责任，保证结算不超执行概算;三是严格把握设计深度和设计质量，尤其是强化隐蔽工程成果的审查，规避重大设计变更;四是主动提出优化意图，主导设计在确保安全性的基础上，进行多方案对比分析，择优选择设计方案。在业主的主导下，自项目核准以来，设计单位依据可研报告审查意见，积极配合开展设计优化。通过疏挖下游河道，尾水位降低2.1m，电站多年平均发电量增加1675万kW·h;利用下泄生态流量，增设一台生态机组，年平均发电量增加2816万kW·h;优化调整大坝轴线位置，使坝基全部座落在灰岩上，减少土石方开挖量10.38万m3，减少混凝土1.5万m3，并减少了对厂房尾水的影响，提高了电站经济效益;优化调整了进场公路路线和路面结构，既缩短了工期，又节省了工程投资;调整了水轮机参数，节省设备投资;取消了蜗壳进口的伸缩节和双向空气阀，提高了电站运行安全性。
2.2合同管控，鼓励设计优化
在合同签订阶段，渝浩水电公司将设计优化程序、服务质量和利益共享条款列入合同之中，加强对设计质量成果和进度的考核，同时也提高了对设计优化的奖励额度，提高总承包商和设计单位对设计优化的主动性和积极性。一是机电、金结、安全监测等单项设计优化金额小于30万元的、施工辅助及建筑工程单项设计优化金额小于200万元的，总承包商上报设计监理、施工监理批准后实施，并报渝浩水电公司备案;二是机电、金结、安全监测等单项设计优化金额大于或等于30万元的、施工辅助及建筑工程单项设计优化金额大于或等于200万元的，总承包商必须事先获得渝浩水电公司批准;三是涉及工程主体几何尺寸、功能、运行性能等重要指标的设计优化，必须事先获得渝浩水电公司批准;四是有关设计优化降低的投资，由总承包商同设计单位共享，分成比例由总承包商和设计单位自行商定，渝浩水电公司不参与分成;五是提前发电奖励总额扣除业主应缴纳的各项税费后乘以50%为总承包商提前发电奖励总额。总承包商在扣除赶工增加成本后结余的90%，用于奖励现场参建各方施工管理人员(也包含设计人员、监理人员等，不含业主任何管理人员)。
2.3专家咨询，充分借助外脑
水电项目从设计到施工，是一项复杂的系统工程，涉及的专业多，靠一家省级设计单位很难圆满地解决所有问题。同时，本项目采用施工———设计总承包模式建设，为避免总承包商过渡优化和保证设计方案更加的经济、科学合理，渝浩水电公司引入经验丰富的咨询机构对设计成果进行咨询把关，不断推动设计方案的进一步优化。一是所有设计成果和优化成果须经设计监理审查、校核同意后，再报业主核实后实施;二是及时邀请国内水电专家解决有争议的设计变更和重大设计变更。(1)厂房边坡优化。在招标阶段，厂房后边坡支护方式仅为锚杆、喷混凝土和挂网等普通支护。岩性揭露后，设计单位及时提出了增设41根1000kN无粘结式锚索，18根2000kN无粘结式锚索、108根325L=9000的锚筋桩及在328.5m以上增设两排排水盲管，间距2.5m×2.5m，孔径110mm，长度9m。上述方案虽然可行，但不经济，后经召开专家咨询会，专家建议取消2000kN无粘结式锚索，因大吨位长锚索锚固端位于页岩内，其稳定可靠性难于保证;同时将两排排水盲管改为一排，深度达18m以上。据现阶段边坡安全监测资料分析，厂房边坡整体处于稳定状态。(2)大坝建基面优化。大坝开挖至河床后，根据实际揭露出来的地质条件，经过岩石取样、声波检测等取得基本数据后进行专家咨询。专家意见为:“目前开挖面现状岩体强度、抗变形能力均满足建坝要求;层面与裂隙组合不构成坝基岩体的滑移边界条件。坝基岩体质量优于前期的预测质量，具备提高建基面高程的工程地质条件，最低建基面由高程265m提高到272m，后续施工图纸均按照坝高84.5m进行设计”。渝浩水电公司采纳了专家咨询意见，大坝建基面抬高了7m，减少了石方开挖量4.1万m3，减少了混凝土浇筑量3.6万m3，缩短工期2个月。
2.4因势利导，动态优化调整
2.4.1导流洞工程优化根据揭露的岩性，调整出口位置，减少明挖量4.3万m3，增加洞挖12m;调整施工支洞位置，使施工支洞全部位于灰岩中，缩短支洞施工时间;将进口闸室段缩短5m，既减少边坡开挖量，又节省进口闸室段施工时间，为2015年4月底沉放闸门创造了条件;优化洞身段开挖断面，边墙混凝土衬砌厚度由60cm调整为40cm，顶拱混凝土只衬砌进口前120m、出口20m和局部围岩比较破碎地带，减少砌衬混凝土11368m3，加快了施工进度;同时在下游增加漫水桥及贝雷桥，打通了左右岸交通，不但抢回了前期移民工作耽误的工期，而且在2015年10月12日实现大江截流，比计划工期提前19d。2.4.2上、下游围堰优化根据过水围堰水工模型试验结果，并结合汛前大坝施工形象面貌目标，上游围堰堰顶高程不变，堰顶宽度调整为4m;混凝土防渗平台顶高程由317.0m调整为319.0m;取消粘土草袋子堰，319.0m高程以上堰体采用土石渣填筑;消能平台高程由312m调整至305m，下游坡面防护由1m厚调整为现浇0.7m厚钢筋混凝土面板。下游围堰堰顶高程由318m调整到309m，堰顶宽度不变;防渗方式由原粘土心墙+混凝土防渗墙调整为混凝土防渗墙;上游侧坡比调整为1∶1.5，下游侧坡比调整为1∶2.0;迎水面改用大块石进行防护;取消两岸钢筋笼+喷混凝土护岸及下游大块石护底。2.4.3基础处理设计优化动态跟踪基础开挖实际揭露的岩体地质条件，取消厂房基础帷幕灌浆3200m，增加了基础固结灌浆800m;取消了页岩基础固结灌浆6236m和帷幕灌浆924m;同时调整了大坝左岸帷幕线长度和280m层间距，较可研阶段减少大坝帷幕灌浆9730m。2.4.4大坝、厂房、消力池边坡及引水洞进口闸室结构优化结合消力池边坡实际基岩出露情况，动态调整了消力池边坡结构，将消力池左右岸301m高程以上边坡混凝土厚度由1.0m调整为0.5m。消力池左岸边坡315m高程以上和右岸边坡320m高程以上贴坡混凝土调整为挂网喷C20混凝土，厚10cm，挂网钢筋参数为。将厂房防洪墙后边坡318.3m至328.3m和引水洞闸室段预留岩埂部位回填埋石混凝土调整为回填石碴，节约回填混凝土3500m3。可研阶段，原坝体在高程274m、280.9m、302m设置排水、灌浆及交通等廊道;施工阶段适时动态调整了高程274m、280.9m之间交通廊道及减少了302m高程处交通廊道长度。2.4.5压力钢管优化在可研阶段，压力钢管原设计单根长度30m;施工阶段，动态跟踪开挖边坡实际揭露地质条件，并结合1#引水洞竖井段与厂房1#机后坡岩石覆盖厚度情况，出于电站安全运行考虑，1#压力钢管长度调整为99.76m，增加69.76m，2#压力钢管长度调整为45.11m，增加15.11m。2.4.6碴场箱涵结构优化施工图阶段，再次对土石方作了平衡分析，根据分析成果显示，本项目庙坝溪沟弃碴量约为160万m3，远低于可研阶段规划的220万m3，堆碴高度及范围可减少，将排水箱涵结构厚度由100cm优化为70cm，箱涵总长度由600m优化为400m，节约工程造价1063万元。2.4.7花溪沟排水洞优化原设计采用排水洞将花溪沟沟水排至上游库区，以此确保大坝基坑枯期时段具备干地施工条件。但由于花溪沟沟口段河道岩溶极为发育，原排水洞进口段成洞条件较差。取消原设计排水洞方案，将其调整为明渠排水方案，即在上游围堰左岸修筑排水明渠将花溪沟来水引入上游库区，从而避免了花溪沟的来水进入大坝基坑影响施工。2.4.8施工临时用地优化施工单位进场后，及时组织施工单位对临时施工用地进行细化。一是根据施工现场实际情况，对右岸临时堆料场及右岸8#公路布置进行了优化，减少了施工用地5.76hm2;二是左岸施工临时用地减少了16.29hm2，其中渣场减少临时用地约4.57hm2;临时用地调整为永久征地，减少临时用地约6.79hm2;料场开采优化减少临时用地约5.5hm2;炸药库的变更减少临时用地约0.53hm2。
3结语
由于地形地质条件、水文气象条件、工程规模、枢纽结构和施工条件的限制，无论是设计还是施工，都应因地制宜，采取有针对性的合理方案，随着地形地质条件的不断揭露和设计深度不断加深，动态调整设计方案，不断优化设计成果，是降低水电工程投资的必然选择。渝浩水电公司强化业主主导，严格设计管控，动态设计优化和引入专家咨询，在设计优化管理中取得了较好成效，实现了业主、施工、设计对设计优化成果的共享，达到了共赢的目的。
作者：邓山翔 涂佑辉 单位：重庆渝浩水电开发有限公司
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