趙春鋒
摘 要:嚴寒地區(qū)的工程當受工期限制時,必須采取一定的冬季施工措施,而基礎(chǔ)工程的冬季養(yǎng)護更是費用高、技術(shù)難度大。本文就具體項目中的不同冬季施工方案進行對比分析,從經(jīng)濟合理、技術(shù)先進的角度討論加熱法養(yǎng)護的技術(shù)方案并予以優(yōu)選。
關(guān)鍵詞:基礎(chǔ)工程;冬季施工;技術(shù)性
中圖分類號: TM63 文獻標識碼: A 文章編號: 1673-1069(2016)28-83-2
0 引言
大同采煤沉陷區(qū)國家先進技術(shù)光伏示范基地基礎(chǔ)設(shè)施工程為國家能源局啟動的全國第一個100萬千瓦光伏“領(lǐng)跑者”示范基地中各光伏發(fā)電廠電能外送的配套項目。工程分兩個片區(qū)建設(shè),南郊片區(qū)包含1座容量2×300MVA的220kV匯集站、4座容量100MVA的110kV匯集站及相應外送架空線路,該項目采用EPC工程總承包模式,其中施工共分為3個標段。在項目建設(shè)過程中,全面響應國家能源局、山西省委省政府以及大同市政府提出的促進光伏技術(shù)進步、綜合利用沉陷區(qū)土地、調(diào)整山西能源結(jié)構(gòu)、推動區(qū)域經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的號召,各匯集站大量應用國家電網(wǎng)標準配送式智能變電站的建設(shè)理念,將標準化設(shè)計、工廠化加工、裝配式建設(shè)的思路貫徹到工程的方方面面,施工工期縮短至5個月。
恰逢2015年大同市冬季進入十年一遇的嚴寒氣候,最低溫度達到零下30攝氏度,按照《建筑工程冬季施工規(guī)程》的關(guān)于冬季施工氣溫條件的要求,整個項目冬季施工持續(xù)時間達到100天左右,優(yōu)選冬季施工方案在費用控制和質(zhì)量保障方面提出了要求。
1 基礎(chǔ)冬季養(yǎng)護的技術(shù)性比較
匯集站內(nèi)預制艙基礎(chǔ)選用符合地質(zhì)條件要求的鋼筋混凝土筏板加剪力墻結(jié)構(gòu),冬季施工方案按照負溫法、加熱法、暖棚法綜合運用的方式考慮。本文以三種不同自然環(huán)境下,外形尺寸為22.3米(長)×6.4米(寬)×2.5米(高),地質(zhì)條件為黃土、風化片巖、粉狀巖土的35kV預制艙基礎(chǔ)的養(yǎng)護為例,重點對暖棚法、加熱法分析。
1.1 暖棚、加熱養(yǎng)護的施工方案
1.1.1 暖棚加燃煤加熱方式(方案一)
暖棚結(jié)構(gòu)為鋼管框架,由內(nèi)到外周邊包有防火油布加棉氈加彩條布,棚頂和棚腳背風面間隔設(shè)置通氣孔,最外面用尼龍繩經(jīng)緯交叉緊固,周邊用土壓腳。棚內(nèi)隨溫度變化設(shè)置80cm×40cm×50cm大型火爐若干,煙囪棚內(nèi)回轉(zhuǎn)設(shè)置進行加熱和排煙。
1.1.2 暖棚加電加熱方式(方案二)
暖棚結(jié)構(gòu)為鋼管框架,由內(nèi)至外周邊包有厚塑料薄膜加工業(yè)棉被加彩條布,最外層用大眼尼龍網(wǎng)遮蓋,周邊采用鋼地錨緊固。棚內(nèi)隨溫度變化設(shè)2000W取暖器若干臺,并設(shè)加濕器3臺。
1.1.3 暖棚加鍋爐蒸汽加熱方式(方案三)
暖棚框架充分利用混凝土模板支護結(jié)構(gòu),增設(shè)部分鋼管以連通,由內(nèi)至外周邊包有厚塑料薄膜加棉氈,最外面用尼龍繩經(jīng)緯交叉緊固。在棚外設(shè)鍋爐間,隨溫度變化設(shè)2t/h常壓蒸汽鍋爐若干臺,蒸汽管道沿暖棚周邊布置,每30cm設(shè)蒸汽噴嘴一處。
1.2 不同養(yǎng)護方法的技術(shù)性對比
在三個基礎(chǔ)養(yǎng)護期記錄中,選擇養(yǎng)護期中間室外溫度接近的連續(xù)三天,取測量平均值后作為比較依據(jù),統(tǒng)計數(shù)據(jù)見表1:
其中經(jīng)查閱此期間的維護記錄,方案一暖棚因大風影響受損后修補過一次,更換了五分之一的棚頂;方案二發(fā)生回路跳閘一次;方案三因存水結(jié)冰曾短暫停爐3小時。
由于匯集站完全取消傳統(tǒng)構(gòu)筑物設(shè)置,由具備支持體系加外圍護結(jié)構(gòu),在結(jié)構(gòu)強度、隔聲性能、防火性能、斷熱性能等方面有優(yōu)良的使用性能的集裝箱式艙體組成,艙內(nèi)按需選用生產(chǎn)生活設(shè)施、屏柜、電纜通道、照明、消防、暖通、安防等模塊??紤]到運輸要求,工廠預制時按尺寸分解為一個或多個分艙體拼接,如該35kV預制艙即由8節(jié)組成。混凝土基礎(chǔ)含設(shè)備槽鋼基礎(chǔ)應一次成活,滿足艙體拼接中平面度、直線度、水平度的誤差要求,在施工中就必須考慮提供足夠的作業(yè)空間;同時標準配送式變電站的一大突出特點就是能減少資源消耗、縮短建設(shè)工期,也就需要提高模板等周轉(zhuǎn)率、人機工效和安全質(zhì)量控制效能,而這可確定為在對養(yǎng)護方案做技術(shù)性比較時的主要考慮因數(shù)。
方案一站址為該地區(qū)風道的一處山頂上,全年長期刮大風?;拥刭|(zhì)情況為風化片巖,施工采用大開挖至基底標高、基礎(chǔ)養(yǎng)護完成后二次回填的方案。使用中,油布抗拉強度高、厚實,爐火功率大、可利用自然風排煙助燃。但受加熱和大風影響,基礎(chǔ)表面水分揮發(fā)較快,需要不定期澆水,導致過程中濕度不均衡;燃煤爐雖設(shè)有煙囪排煙,但棚內(nèi)煙氣濃度依然高,對維護人員人身安全存在一定危險,且為明火作業(yè),棚內(nèi)有木模板、方木等存在火災隱患。
方案二站址位于濕陷性黃土區(qū)域,全站按擠密樁并整場換填三七灰土做地基處理,因此在基坑周邊能提供足夠的作業(yè)面寬度,暖棚搭設(shè)加固選用了尼龍繩加地錨的方式。選用電加熱器配合加濕器來控制棚內(nèi)溫濕度,維護人員期間無作業(yè)僅需保障供電。使用中,維護人員要求具備電工專業(yè)技能,對站內(nèi)臨時用電干支線運行狀況也需同時檢查;棚內(nèi)需設(shè)置專用導線通道,設(shè)備周邊圍護,夜間防光污染等措施。
方案三基坑為小開挖放坡、僅較基礎(chǔ)增加施工作業(yè)面寬度。暖棚結(jié)構(gòu)類似于地窩,可以節(jié)省搭設(shè)材料。鍋爐設(shè)有專門鋼結(jié)構(gòu)操作間,無火災、窒息等隱患。維護人員期間無須進入棚內(nèi),僅需維持鍋爐運作。棚內(nèi)充滿蒸汽,能維持溫濕度平穩(wěn),較傳統(tǒng)方法可縮短養(yǎng)護周期。但基礎(chǔ)澆筑時需預留排水路徑,增加了局部二次澆筑的工作;因鍋爐容量小,需頻繁添加燃料、水,對維護人員的責任心要求高;砼澆筑后棚內(nèi)作業(yè)空間小,不利于基礎(chǔ)收面、模板的重復利用。
2 養(yǎng)護方案的經(jīng)濟性比較
方案一結(jié)合材料周轉(zhuǎn)率等大體匡算如下,暖棚搭設(shè)費用9300元,取暖設(shè)備780元。養(yǎng)護周期18天,期內(nèi)燃煤費1200元/天,維護人員工資800元/天,維護材料費50元/天,全程合計約46980元。
方案二結(jié)合材料周轉(zhuǎn)率等大體匡算如下,暖棚搭設(shè)費用8900元,取暖設(shè)備940元。養(yǎng)護周期16天,期內(nèi)電費690元/天,維護人員500元/天,維護材料費40元/天,全程合計約29520元。
方案三結(jié)合材料周轉(zhuǎn)率等大體匡算如下,暖棚搭設(shè)費用5800元,取暖設(shè)備1920元。養(yǎng)護周期15天,期內(nèi)燃煤費950元/天,維護人員600元/天,維護材料費20元/天,折合31270元。
雖然上述三個方案都能滿足規(guī)程中溫度、濕度的要求,但從操作便利性、經(jīng)濟性、技術(shù)先進性、安全風險、質(zhì)量控制等的角度綜合評價后,可以看出在大同這種嚴寒、大風頻繁的地區(qū),暖棚宜選用方案一中的樣式,而加熱模式則應選用方案二中的樣式。
3 結(jié)論
任何施工方案的制定都不能脫離本項目的建設(shè)特點和當?shù)刈匀粭l件、氣候條件、施工條件等因數(shù)。雖然從全局角度看殊途同歸,但一個經(jīng)過精心測算、比選的方案能提供最簡單直接的路徑去實現(xiàn)建設(shè)目標,尤其是在冬季施工這類難度大、投入高的施工項目中更有現(xiàn)實意義。
參 考 文 獻
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