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一、水利水電工程的施工特點(diǎn)
1、首先是施工位置的特殊性。水利水電工程的位置和一般的建筑不同這就導(dǎo)致施工材料的采購(gòu)、運(yùn)輸,機(jī)械工具的進(jìn)出成本比較高,有可能影響施工的整體質(zhì)量。其次在水利水電工程的施工中,水上、水下、隧道開(kāi)挖及高空作業(yè)的工程比較多,所以要特別的注意施工安全。再者是水利水電工程項(xiàng)目一般都位于江河上,所以受當(dāng)?shù)氐牡匦魏退牡纫蛩氐挠绊戄^大,其中施工排水、導(dǎo)流、基坑等是影響水利水電工程施工質(zhì)量的重要因素。還有就是水利水電工程建設(shè)點(diǎn)多、面廣,受環(huán)境因素的影響也比較強(qiáng),施工的難度相對(duì)較高,所以在施工的方案選擇上必須要反復(fù)優(yōu)化之后再施工。還要注意根據(jù)實(shí)際的施工動(dòng)態(tài)情況進(jìn)行控制與調(diào)整,保證工程施工的質(zhì)量。
2、有效控制水利水電工程的重要性
作為重要的基礎(chǔ)建設(shè)工程,對(duì)水利水電工程進(jìn)行質(zhì)量控制不僅可以有效的保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)的效益的發(fā)揮,更是對(duì)人們生產(chǎn)和生活用水問(wèn)題負(fù)責(zé)的一種表現(xiàn)。因?yàn)樵谒姽こ痰氖┕み^(guò)程中,需要使用到大量的資金,所以如果不對(duì)其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的管理和控制,那么這些建筑資金將無(wú)法發(fā)揮其應(yīng)用的作用,也就導(dǎo)致了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的浪費(fèi)。此外,如果水利水電工程的質(zhì)量存在著問(wèn)題,那么在后期的使用過(guò)程中,很可能導(dǎo)致各種故障引發(fā)的水利災(zāi)害,也會(huì)威脅周圍的人們生命健康和財(cái)產(chǎn)安全。因此,在對(duì)水利水電工程進(jìn)行管理的過(guò)程中,有關(guān)部門(mén)要充分全而的考慮工程施工過(guò)程中的各種參與因素,以便實(shí)現(xiàn)更好的質(zhì)量控制。同時(shí),由于水利水電工程施工過(guò)程中涉及到的范圍比較廣,所以如果不對(duì)其加以嚴(yán)格的質(zhì)量管控,任何一個(gè)環(huán)節(jié)的疏忽和失誤,都容易導(dǎo)致工程施工過(guò)程中的嚴(yán)重事故,威脅人們的生命財(cái)產(chǎn)安全。
二、水利水電工程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題
1、前期規(guī)劃工作未落實(shí)到位
水利水電工程的設(shè)計(jì)工作需以工程施工建設(shè)地點(diǎn)的具體情況為依據(jù),要對(duì)該地的水源情況、周邊環(huán)境、地形構(gòu)造、生物資源、礦產(chǎn)資源等情況進(jìn)行詳細(xì)、全面的調(diào)查和研究,總結(jié)該施工地點(diǎn)是否適合該水利水電工程的施工建設(shè)。但有些水利水電工程設(shè)計(jì)單位,為了減少成本,降低工作強(qiáng)度,故意刪減工作環(huán)節(jié),不仔細(xì)收集項(xiàng)目資料,不對(duì)施工地點(diǎn)的具體情況進(jìn)行勘察和分析,工程選址、工程結(jié)構(gòu)形式、規(guī)劃等都與實(shí)際情況相悖,致使設(shè)計(jì)方案不全面、不準(zhǔn)確,有的設(shè)計(jì)方案甚至根本不適合用于該項(xiàng)目。這些現(xiàn)象都是設(shè)計(jì)水平低下的表現(xiàn)。
2、分析對(duì)比不科學(xué)
對(duì)方案進(jìn)行科學(xué)的分析對(duì)比是必不可少的重要環(huán)節(jié),不論是處于研究階段、初步設(shè)計(jì)階段還是施工圖計(jì)設(shè)計(jì)階段。工程的選址、建筑的構(gòu)造、總體的布置等都可以是對(duì)比方案是可選擇的內(nèi)容。通過(guò)比較社會(huì)經(jīng)濟(jì)收益、成本投入、施工日期等方面,可以選出最佳的方案,從而按照該方案施工。在對(duì)方案進(jìn)行比較分析時(shí),不能僅僅比較成本的高低,還要考慮方案的可實(shí)施性,比如技術(shù)是否達(dá)標(biāo),環(huán)境是否影響等。
3、投資概算不準(zhǔn)確
在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中,對(duì)于工程實(shí)際建設(shè)情況、影響造價(jià)的各種因素不進(jìn)行詳細(xì)分析說(shuō)明,直接引用以前所做項(xiàng)目的有關(guān)內(nèi)容,使工程預(yù)算審定人員難以做出正確的判斷,審定金額與工程的實(shí)際造價(jià)不相符,使工程的投資準(zhǔn)確性大大降低。工程單價(jià)分析不合理,在單價(jià)分析上缺少依據(jù)。不考慮當(dāng)前的市場(chǎng)形勢(shì)和工程所在地的具體情況,照搬以前的項(xiàng)目單價(jià)表。設(shè)計(jì)取費(fèi)不結(jié)合具體的工程情況加以調(diào)整,導(dǎo)致工程概算失真。
4、工程圖紙不完整
設(shè)計(jì)人員對(duì)工程設(shè)計(jì)圖紙的細(xì)節(jié)不加以重視是一個(gè)很普遍的現(xiàn)象。設(shè)計(jì)圖紙尺寸標(biāo)注不明不白,不符合科學(xué)規(guī)范,特征點(diǎn)尺寸標(biāo)注有缺失、不夠完整,這些看似是小問(wèn)題,但卻都會(huì)給日后的施工、計(jì)算帶來(lái)非常大的困難,從而影響工程的進(jìn)度。還有的圖紙缺少必要的標(biāo)準(zhǔn)說(shuō)明和性能要求。
三、提高水利工程設(shè)計(jì)水平的措施
1、加強(qiáng)市場(chǎng)管理
要規(guī)范水利水電工程建設(shè)項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)招標(biāo)投標(biāo)活動(dòng)。根據(jù)我國(guó)相關(guān)法律法規(guī),要對(duì)水利工程勘察設(shè)計(jì)的市場(chǎng)加強(qiáng)管理并努力規(guī)范勘察設(shè)計(jì)市場(chǎng),力求建立、公平、公正、公開(kāi)的市場(chǎng)新秩序,有效抑制壓價(jià)競(jìng)爭(zhēng)、出賣資質(zhì)、出賣證章、亂掛靠等不規(guī)范的現(xiàn)象。首先勘察設(shè)計(jì)招標(biāo)投標(biāo)辦法要高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求地落實(shí),規(guī)范水利水電工程建設(shè)項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)招標(biāo)投標(biāo)活動(dòng),其次要加強(qiáng)勘察設(shè)計(jì)市場(chǎng)的管理,打破地域封鎖,嚴(yán)格按照管理制度執(zhí)行。
2、提高設(shè)計(jì)人員專業(yè)素質(zhì)
眾所周知,設(shè)計(jì)人員的專業(yè)水平對(duì)于水利工程設(shè)計(jì)的影響非常大,因此想要提高水利工程設(shè)計(jì)水平,就必須要提高水利工程設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)。首先,在聘請(qǐng)水利工程設(shè)計(jì)人員時(shí),對(duì)其資質(zhì)進(jìn)行仔細(xì)核查,并對(duì)其實(shí)際設(shè)計(jì)水平進(jìn)行測(cè)試,保證每一個(gè)設(shè)計(jì)人員都專業(yè)過(guò)硬。其次,定期對(duì)工作人員進(jìn)行業(yè)務(wù)培訓(xùn),保證其工作水平始終處于業(yè)內(nèi)先進(jìn)水平,進(jìn)而保證設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性和可靠性。除此之外,還要對(duì)設(shè)計(jì)人員的道德素質(zhì)進(jìn)行考核。俗話說(shuō):“要做事,先做人”,因此一個(gè)人的道德素質(zhì)與其專業(yè)素質(zhì)之間存在一定聯(lián)系。做好設(shè)計(jì)人員的專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng),可有效提高水利工程設(shè)計(jì)水平。
3、強(qiáng)化服務(wù)意識(shí)
服務(wù)意識(shí)是勘察設(shè)計(jì)單位所需要具備的,當(dāng)前服務(wù)水平也是有待提高的。在勘察設(shè)計(jì)階段,勘測(cè)設(shè)計(jì)人員需要和項(xiàng)目建設(shè)單位有良好的溝通,要多加交流,以便能及時(shí)掌握建設(shè)單位的設(shè)計(jì)目的和要求還有其基本的狀況。使得設(shè)計(jì)出來(lái)的作品不僅能滿足項(xiàng)目建設(shè)單位的需求,還符合地方、國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。在勘察后期的服務(wù)階段,勘測(cè)設(shè)計(jì)單位需要完善現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)制度,完善現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)工作,認(rèn)真做好交底工作,及時(shí)解決項(xiàng)目建設(shè)單位的疑問(wèn)和問(wèn)題。施工現(xiàn)場(chǎng)的服務(wù)工作要按時(shí)到達(dá),不能早到或早退,以免影響工程建設(shè)的進(jìn)度。另外,如果面對(duì)重大或復(fù)雜的建設(shè)工程需要有設(shè)計(jì)代表現(xiàn)場(chǎng)服務(wù),為的是及時(shí)解決現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的各種突發(fā)事件,避免貽誤工期。
4、重視水利水電工程設(shè)計(jì)方案的對(duì)比
一般來(lái)說(shuō),在水利水電工程方案的設(shè)計(jì)中都會(huì)多設(shè)計(jì)出兒套方案以供選擇。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)方案的投資成本、經(jīng)濟(jì)效益以及施工技術(shù)等方面的分析,選擇出最合適的設(shè)計(jì)方案,這就是水利水電工程設(shè)計(jì)方案的對(duì)比工作。設(shè)計(jì)方案的對(duì)比需要遵循以下兒個(gè)原則:
4.1最優(yōu)原則。在評(píng)比設(shè)計(jì)方案時(shí),不能只考慮設(shè)計(jì)方案的優(yōu)點(diǎn)或是缺點(diǎn),而是必須要以實(shí)際為基礎(chǔ),從客觀的角度對(duì)所有參選的設(shè)計(jì)方案一視同仁,公平對(duì)比,選擇最優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方案;
4.2標(biāo)準(zhǔn)原則。設(shè)計(jì)方案的對(duì)比必須要遵循一定的標(biāo)準(zhǔn),要保證所有參選的設(shè)計(jì)方案必須處于相同條件下進(jìn)行對(duì)比;
5、保障設(shè)計(jì)審核的科學(xué)性
設(shè)計(jì)審核是對(duì)水利工程科學(xué)性、合理性等方面進(jìn)行綜合評(píng)定的重要階段,因此想提高水利工程設(shè)計(jì)的水平,就必須保證設(shè)計(jì)審核方面的科學(xué)性。為此,必須保證審核單位的獨(dú)立性,避免施工單位出現(xiàn)影響或控制審核結(jié)果的情況出現(xiàn)。除此之外,還要提高審核工作人員的專業(yè)及道德素質(zhì),保證其工作上的客觀性與真實(shí)性。另外,由于水利工程使用年限較長(zhǎng),所以審核工作還必須具有一定的前瞻性,應(yīng)及時(shí)更新審核的內(nèi)容、要求以及相關(guān)軟件與硬件工具,以保證審核內(nèi)容的科學(xué)性和全面性,避免在審核后出現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題,使審核部門(mén)喪失其基本職能作用。
結(jié)束語(yǔ)
總而言之,水利水電工程是關(guān)系著國(guó)計(jì)民生的重要工程,對(duì)于人們的日常生活有著重要的影響。所以保障水利水電工程的施工質(zhì)量是非常重要的,而水利水電設(shè)計(jì)的有效性能進(jìn)一步為工程的高質(zhì)量完成作保障,所以在以后的施工設(shè)計(jì)中一定要結(jié)合以往的經(jīng)驗(yàn)再及時(shí)的采用新理念、新技術(shù),同時(shí)強(qiáng)化工程的各管理手段,以此保證整個(gè)工程的質(zhì)量,為社會(huì)的持續(xù)快速發(fā)展提供有力支持。
參考文獻(xiàn)
[1]孟友培.水利水電工程設(shè)計(jì)中關(guān)于環(huán)境保護(hù)的幾點(diǎn)思考[J].電源技術(shù)應(yīng)用,2014,01:368.
1 工程概況
XX電廠供熱改造新增供汽能力92t/h,蒸汽來(lái)源為2×25MW機(jī)組打孔抽汽,抽汽量為2x40t/h,其鍋爐為中溫水壓鍋爐;新建75t/h鍋爐對(duì)外供汽12t/h。全廠鍋爐總的補(bǔ)給水量需要125t/h,原有的化水車間的設(shè)計(jì)制水量為50t/h,現(xiàn)有的實(shí)際供水能力約30t/h,必須新建化學(xué)水處理系統(tǒng),最大出力按100t/h設(shè)計(jì)。經(jīng)與甲方協(xié)商,并經(jīng)實(shí)地考慮,新建的化水車間考慮利用原化水車間東側(cè)的舊廠房,其面積和高度均能滿足新增設(shè)備的要求,室外場(chǎng)地也能滿足各類水箱及處理構(gòu)筑物的布置要求。
化學(xué)水用水直接從冷卻循環(huán)水供水母管上接入。
2 水質(zhì)分析資料及鍋爐給水水質(zhì)要求
橡膠壩水庫(kù)水分析資料平均值主要項(xiàng)目摘錄如下:
硬度≤20μmol/L
氧≤15μg/L
鐵≤50μg/L
銅≤10μg/L
pH 8.8-9.2
油<1.0mg/L
其中SiO2的含量以不影響蒸汽品質(zhì)為準(zhǔn),中溫中壓鍋爐蒸汽中SiO2的含量≤20μg/kg。
3 系統(tǒng)選擇
根據(jù)有關(guān)規(guī)程和相應(yīng)的設(shè)計(jì)導(dǎo)則,中壓鍋爐采用一般除鹽離子交換系統(tǒng),即能滿足補(bǔ)水水質(zhì)的要求,但鍋爐的補(bǔ)給水率高,根據(jù)XX電廠的實(shí)際運(yùn)行情況,其補(bǔ)給水率為鍋爐蒸汽量的15-22%,約是正常計(jì)算補(bǔ)水量的2.5倍。根據(jù)供水水質(zhì)和改造成供熱機(jī)組后要求的補(bǔ)給水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)高等情況,可采用一級(jí)除鹽加混床系統(tǒng),這樣是能夠減少鍋爐的排污率,減少鍋爐的超額補(bǔ)水量,使之維持到正常水平的補(bǔ)水量。
以上處理系統(tǒng)曾經(jīng)是廠院雙方所共同認(rèn)可的,設(shè)計(jì)院提供給廠方的高級(jí)階段的設(shè)計(jì)文件中推薦的也是一級(jí)除鹽加混床的系統(tǒng)。該項(xiàng)目從立項(xiàng)到施工圖設(shè)計(jì)階段有近三年的時(shí)間,所以當(dāng)我接手施工圖,并提出反滲透(RO)加混床(MB)的系統(tǒng)時(shí),廠方技術(shù)人員是有疑問(wèn)的,原因有以下幾點(diǎn):
① 根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)原則,一般認(rèn)為當(dāng)進(jìn)水含鹽量≥500mg/L時(shí),采用反滲透是技術(shù)可行,經(jīng)濟(jì)合理的。在原水含鹽量為370mg/L時(shí)采用反滲透是否經(jīng)濟(jì)合理。
② 原化水車間采用電滲析(ED)加一級(jí)除鹽(H-O-OH)系統(tǒng),廠方的技術(shù)人員對(duì)一級(jí)除鹽系統(tǒng)的運(yùn)行管理比較熟悉,另外,原有的電滲析系統(tǒng)由于多方原因基本上建成后就無(wú)法運(yùn)行,大家對(duì)反滲透系統(tǒng)也存有疑慮。
③ 廠方認(rèn)為反滲透系統(tǒng)比一次除鹽系統(tǒng)一次性投入大得多。
實(shí)際上隨著反滲透技術(shù)應(yīng)用的增多,特別是反滲透低壓膜、超低壓膜(或抗污染膜)的使用,大大降低了運(yùn)行成本,尤其是電力費(fèi)用,以至于認(rèn)為含鹽量超過(guò)100mg/L的原水(在美國(guó)的價(jià)格條件下,原水總?cè)芙夤绦挝锎笥?5mg/L時(shí),采用RO是經(jīng)濟(jì)的),采用反滲透作為預(yù)除鹽也是經(jīng)濟(jì)合理的,再者,RO系統(tǒng)可減少酸堿用量,排水對(duì)環(huán)境污染小,操作容易,對(duì)原水質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng),產(chǎn)品水有機(jī)物含量低,在有效地去除膠體硅等技術(shù)上有優(yōu)越性,因此,供水量比較穩(wěn)定的熱電廠反滲透裝置的使用是可適當(dāng)放寬的。另外,單從反滲透系統(tǒng)的綜合造價(jià)而言,已從原來(lái)的每噸水5-6萬(wàn)元,降至每噸水2-4萬(wàn)元,初投資與一般除鹽系統(tǒng)相比,根據(jù)水質(zhì)情況而稍有差別,是基本持平或稍高,但反滲透的制水成本要遠(yuǎn)小于一級(jí)除鹽的,這一點(diǎn)是有共識(shí)的。
根據(jù)對(duì)臨近的部分電廠正在運(yùn)行的反滲透系統(tǒng)的考查,廠方最終同意采用RO+MB系統(tǒng),具體流程如下:
預(yù)處理和后處理流程的選擇考慮了下列因素:①水源為地面水,雨季及紅薯收獲水質(zhì)變化較大;②滿足供熱機(jī)組的用水水質(zhì)要求,工藝設(shè)備要可靠;③操作簡(jiǎn)單,適應(yīng)水質(zhì)改變和設(shè)備故障的能力強(qiáng),處理設(shè)備的備用情況;④廢液的處置與排放;投資和運(yùn)行費(fèi)用,具有可靠的監(jiān)測(cè)手段。上述流程還應(yīng)包括反滲透裝置的清洗過(guò)程,具體內(nèi)容下面的有關(guān)章節(jié)有詳述。
4 處理構(gòu)筑物和設(shè)備
針對(duì)流程中涉及的處理構(gòu)筑物和設(shè)備,文章從設(shè)計(jì)計(jì)算、工程使用、設(shè)備性能、在線儀表等方面簡(jiǎn)介如下:
4.1 機(jī)械攪拌澄清池
其對(duì)反滲透進(jìn)水水質(zhì)的要求如表四所示。
其中SDI量用來(lái)衡量反滲透裝進(jìn)水水質(zhì)的一個(gè)很有用指標(biāo),即污染指數(shù)FI,也可稱為淤泥密度指數(shù)SDI。SDI值測(cè)試與膜元件運(yùn)行狀況不是一致的,與濁度指標(biāo)相比,也是僅能更好反映反滲透裝置污染程度而已,SDI值與污染程度關(guān)系見(jiàn)表五。
在反滲透裝置中,通常用15min的SDI值。SDI值的極限值為6.7。
2)反滲透膜結(jié)垢的控制
中空PA膜和復(fù)合膜不能忍受氧化劑如殘余氯、碘、溴、臭氧等,這些氧化劑對(duì)膜有侵蝕破壞作用。當(dāng)水中存在鐵錳、銅等金屬時(shí),它們會(huì)起催化劑作用,加速殘余氯的氧化侵蝕作用。去除水中氧化劑通常加入還原劑亞硫酸鈉,本工程無(wú)需加入還原劑,是因?yàn)槌吻宄赝都邮欠茄趸瘹⒕鷦M都舆€原劑工程設(shè)計(jì)時(shí)可采用成套的加藥裝置。
反滲透系統(tǒng)通常防止CaCO3在膜上沉淀的方法是加酸調(diào)節(jié)水的pH值,加酸的多少就是要使?jié)馑欣矢窭餇栔笖?shù)小于或等于零,使CaCO3無(wú)法在膜上沉淀出來(lái)。一般情況下加HCL,加藥裝置可采用成套的加藥設(shè)施。
防止硫酸鹽(CaSO4)等的結(jié)垢的方法,通常是在給水中加入六偏磷酸鈉(SHMP)等。一般來(lái)說(shuō),判斷硫酸鹽是否在RO膜上析出,需要用溶度積KSP來(lái)判斷。加藥裝置可采用成套的加藥設(shè)施。本工程經(jīng)計(jì)算不需單獨(dú)投加SHMP。
實(shí)際上,現(xiàn)在的膜的供應(yīng)商都是根據(jù)原水的水質(zhì)情況,提供一種綜合的藥劑,滿足調(diào)pH值、阻垢等要求,使加藥系統(tǒng)簡(jiǎn)化。
3)RO裝置
在設(shè)計(jì)反滲透除鹽裝置時(shí)應(yīng)考慮如下因素:
a. 系統(tǒng)的出力、系統(tǒng)回收率、系統(tǒng)脫鹽率;
b. 選擇合理的膜類型和膜構(gòu)型;
c. 計(jì)算所需膜元件(組件)的數(shù)量;
d. 測(cè)算膜組件合理的排到組合,盡量使各段膜元件的出力和壓降相當(dāng);
e. 確定高壓泵的位置,本工程高壓泵與膜組件分開(kāi)布置;
d. 合理選擇連接管道;
e. 合理選擇與水接觸的就地儀表及探測(cè)敏感元件等,實(shí)際工程中基本是由設(shè)計(jì)人員提出相應(yīng)的要求,由膜供應(yīng)商根據(jù)原水水質(zhì)及反滲透膜的具體數(shù)據(jù)給出RO裝置的整體安裝、加工方案,并配供相關(guān)的附件,如必要儀表、管道、閥門(mén)等。
以下僅就系統(tǒng)回收率、膜元件的滲透水量、高壓泵的選擇等給以介紹。
① 系統(tǒng)的回收率
在采取適當(dāng)預(yù)處理的情況下,通常采用75%回收率,該回收率也稱為標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)回收率。這主要由下面兩個(gè)因素決定:
a. 采用75%回收率時(shí),可選用6m長(zhǎng)的壓力容器(內(nèi)裝6個(gè)40"長(zhǎng)的膜元件或4個(gè)60"長(zhǎng)的膜元件),每個(gè)壓力容器最佳回收率為50%,當(dāng)采用2:1排列時(shí),系統(tǒng)回收率為75%。該排列無(wú)需使用濃水循環(huán),即可把相當(dāng)高比例的給水轉(zhuǎn)為滲透水。
b. 回收率不大于75%,對(duì)整個(gè)RO滲透水質(zhì)量不會(huì)有太大的影響,當(dāng)回收率超過(guò)75%時(shí),水質(zhì)急劇下降。
② RO滲透水量
單個(gè)膜元件的滲透水量q可按下式計(jì)算
式中PN——膜元件的實(shí)際凈運(yùn)行壓力;
α——污染系數(shù),小于1;
qv.d——單個(gè)膜元件的額定滲透水流量(由膜廠商提供);
Pd——單個(gè)膜元件的額定運(yùn)行壓力(由膜廠商提供);
TJ——溫度校正系數(shù)(由膜廠商提供)
根據(jù)單個(gè)膜元件的滲透水量q和總出力即可計(jì)算所需的膜元件數(shù)。作項(xiàng)目估算時(shí),可按單個(gè)膜元件的額定滲透水量的70%計(jì)算。本工程經(jīng)計(jì)算共需108只CPA3膜元件,供兩套裝置,2:1排列,回收率75%,每套R(shí)O裝置設(shè)計(jì)出力50t/h。
③ 高壓泵
與RO裝置配套的高壓泵通常選用丹麥格蘭富泵,一套R(shí)O裝置配一臺(tái)泵(或兩臺(tái)泵),不備用,本設(shè)計(jì)選用SRN65-7-1型泵2臺(tái)。高壓泵的實(shí)際運(yùn)行壓力由凈運(yùn)行壓力PN、滲透水的壓力(背壓)Ppea、系統(tǒng)壓差Ppd的一半、系統(tǒng)平均滲透壓пar相加得到。對(duì)溶液TDS低于1000mg/L的RO系統(tǒng),當(dāng)回收率為75%時(shí),滲透壓對(duì)膜的透過(guò)水量的影響可以忽略不計(jì)。
④ 反滲透裝置的清洗
在正常運(yùn)行條件下,反滲透膜可能被無(wú)機(jī)物垢、膠體、微生物、金屬氧化物等污染,這些物質(zhì)沉積在膜表面上,將會(huì)引起反滲透裝置出力下降或脫鹽率下降,因此,為了恢復(fù)良好的透水和除鹽性能,需對(duì)膜進(jìn)行化學(xué)清洗。
清洗條件應(yīng)根據(jù)膜制造商提供的清洗導(dǎo)則進(jìn)行,如果膜制造商未提供清洗導(dǎo)則,則應(yīng)遵循下列原則,即凡是具備下列條件之一的情況,均需要對(duì)膜元件進(jìn)行清洗。
a.標(biāo)準(zhǔn)滲透水流量下降10%-15%。
b.標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)壓差增加10%-15%。
c.標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)脫鹽率下降1%-2%或產(chǎn)品水含鹽量明顯增加。
c.已證實(shí)有污染或結(jié)垢發(fā)生。
至于清洗藥劑的選擇,不同的膜生產(chǎn)廠商對(duì)污染物采用的藥劑有不完全一致的要求。具體清洗配方或?qū)@逑匆合蚰す?yīng)商索取。
一般清洗系統(tǒng)由清洗泵、清洗水箱、5μm保安過(guò)濾器及所需的管道、閥門(mén)和控制儀表(如pH計(jì)、溫度計(jì)、流量表)等組成。清洗流程見(jiàn)下圖。
本工程設(shè)V=3.0m3清洗水箱一個(gè),ф600mm保安過(guò)濾器一臺(tái),CRN64-2-2清洗泵一臺(tái)等設(shè)備。提醒注意的是清洗泵應(yīng)耐腐蝕,一般壓力可為0.3-0.5Mpa,流量數(shù)據(jù)可向生產(chǎn)廠商索取,確定清洗水箱的體積時(shí),應(yīng)考慮壓力容器的容積、保安過(guò)濾器的容積、有關(guān)管道的容積等。
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4.7 混床
RO裝置的出水水質(zhì)不滿足鍋爐補(bǔ)給水的要求,必須增設(shè)后續(xù)處理設(shè)施,設(shè)計(jì)采用混床,混床出力按105t/h,選用2臺(tái)ф1500mm混合離子交換器,樹(shù)脂層高500(陽(yáng))/1000(陰),陽(yáng)樹(shù)脂型號(hào)D001MB,陰樹(shù)脂型號(hào)D201MB。考慮混床同時(shí)運(yùn)行,混床出口加裝樹(shù)脂捕集器。
混床出水質(zhì)量:電導(dǎo)率(25℃)<0.1μS/cm,二氧化硅<0.02mg/l,滿足鍋爐補(bǔ)給水的要求。
混床的在線監(jiān)測(cè)儀表主要有:進(jìn)口流量計(jì)、出口電導(dǎo)儀、進(jìn)出口壓力表等。
4.8 相關(guān)的配套設(shè)施
1)再生設(shè)施
新建化水車間緊臨原化水車間東側(cè),酸、堿貯存設(shè)施均可利用原有設(shè)施,僅需增設(shè)酸計(jì)量箱一個(gè),堿計(jì)量箱一個(gè)。計(jì)量箱可根據(jù)樹(shù)脂裝填量、樹(shù)脂的交換容量及再生劑耗量(應(yīng)最終換算至再生濃度)計(jì)算得到,計(jì)量箱的有效容積應(yīng)滿足再生一次用量,并應(yīng)有富余量。設(shè)計(jì)酸計(jì)量箱容積為1.5m3,堿計(jì)量箱容積為1.5m3,采用噴射器輸送再生液。計(jì)量箱應(yīng)單獨(dú)放置一個(gè)房間內(nèi),并需通風(fēng)。
2)羅茨風(fēng)機(jī)
機(jī)械過(guò)濾器反洗用氣和混床清洗時(shí)用氣采用羅茨風(fēng)機(jī)供給。羅茨風(fēng)機(jī)的供氣量及供氣壓力可根據(jù)有關(guān)導(dǎo)則算出,并最終確定羅茨風(fēng)機(jī)型號(hào),本工程羅茨風(fēng)機(jī)型號(hào)L41WD,羅茨風(fēng)機(jī)的供氣量?jī)H需滿足最大一臺(tái)設(shè)備的供氣量即可。羅茨風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)要加裝空氣過(guò)濾器和消聲器等配套設(shè)施,并要求單獨(dú)放在一個(gè)房間內(nèi)。
3)水泵
水泵主要包括原水泵、反沖洗水泵、中間水泵、除鹽水泵、再生泵、清洗水泵等,均布置在水泵間。原水泵、中間水泵、除鹽水泵的揚(yáng)程按0.4Mpa選用,反沖洗水泵的揚(yáng)程按0.2Mpa選用,再生泵的揚(yáng)程按0.3Mpa選用,清洗水泵的揚(yáng)程按0.3-0.5Mpa選用(前已述及)。原水泵、中間水泵、除鹽水泵均為二用一備,考慮多工況運(yùn)行情況,反沖洗水泵不備用,再生泵一用一備,清洗水泵不備用。
設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意水質(zhì)不同,選擇的泵也應(yīng)不同,原水泵、反沖洗泵可采用一般的清水泵,其他泵要選用防腐蝕的泵。
4)加氨系統(tǒng)
氨與給水中殘留的游離二氧化碳化合,提高給水的pH,以防止氫去極化腐蝕,保護(hù)金屬氧化膜。加藥量為每毫克CO2消耗0.4-0.8 NH3,藥劑可以采用鋼瓶液氨或氨水。加氨點(diǎn)設(shè)在除鹽水泵出口處,這有利于保護(hù)除鹽水管。
控制給水的pH值8.5-9.2,給水含氨量在1.0-20mg/L以下。
利用成套加藥裝置投加氨液,該裝置為2箱2泵式,包括500L加氨桶2個(gè),J2-40/4.0柱塞計(jì)量泵2臺(tái)及攪拌器等,平面尺寸為3000x2400mm,加氨需單獨(dú)一個(gè)房間,并需排風(fēng)。
5)各類水箱
水箱的容積可根據(jù)規(guī)范要求確定,設(shè)計(jì)時(shí)可適當(dāng)放大。具體如下:
原水箱2臺(tái),單臺(tái)容積150m3,與澄清池成組布置。
中間水箱1臺(tái),容積50m3。
除鹽水箱2臺(tái),單臺(tái)容積200m3。水箱液面鋪設(shè)液面球,以減少空氣中的CO2、O2重新溶入水中。
上述水箱均為鋼制,外刷防銹漆兩道,油性調(diào)和漆一道,原水箱、中間水箱內(nèi)襯酚醛玻璃鋼6層,除鹽水箱內(nèi)涂環(huán)氧樹(shù)脂漆6層。水箱均布置室外。
6)化驗(yàn)設(shè)施
化驗(yàn)設(shè)備與原化學(xué)車間的化驗(yàn)設(shè)備合用,新車間設(shè)運(yùn)行值班室,可做簡(jiǎn)單的監(jiān)測(cè)化驗(yàn)。
5、存在的問(wèn)題
項(xiàng)目設(shè)計(jì)完成后,沒(méi)有立即實(shí)施,近期建設(shè)方?jīng)Q定實(shí)施該項(xiàng)目,經(jīng)與建設(shè)方、意向的設(shè)備供貨方討論,認(rèn)為設(shè)計(jì)存在以下不足,應(yīng)予改正。
(1)機(jī)械過(guò)濾器濾速偏高,對(duì)保證后續(xù)設(shè)備的進(jìn)水水質(zhì)安全有一定的影響,應(yīng)增加一臺(tái)機(jī)械過(guò)濾器。
(2)混床雖已考慮單獨(dú)運(yùn)行的可能性,但原設(shè)計(jì)直徑偏小,無(wú)備用,應(yīng)把混床直徑由ф1500mm改為ф1800mm,考慮備用。
6、化水設(shè)計(jì)簡(jiǎn)述
通過(guò)本工程的設(shè)計(jì),總結(jié)出一些經(jīng)驗(yàn)和建議,希望能有些參考價(jià)值。
(1)設(shè)計(jì)出步驟及內(nèi)容
1)要求建設(shè)方提供水源的水質(zhì)全分析資料,校核水質(zhì),確定水質(zhì)類型。
2)計(jì)算設(shè)計(jì)出力,包括正常出力和最大出力。
3)根據(jù)水質(zhì)分析情況和鍋爐對(duì)補(bǔ)給水的要求,確定經(jīng)濟(jì)合理的處理流程。
4)確定主要處理設(shè)施的設(shè)計(jì)出力,應(yīng)考慮自用水量,可從后向前計(jì)算,工程初期可估算,混床按5%,過(guò)濾器按10-15%,機(jī)械機(jī)械加速澄清池按15%。
5)根據(jù)設(shè)備的設(shè)計(jì)出力確定處理設(shè)備的型號(hào)、尺寸,選擇合適的濾料和樹(shù)脂;選擇合適的膜元件,并確定其數(shù)量和布置方式。
6)確定各類水泵的參數(shù)、數(shù)量、備用情況,應(yīng)滿足不同工況(如一套R(shí)O裝置清洗時(shí))的運(yùn)行要求。
7)根據(jù)過(guò)濾器和混床的用氣參數(shù),確定羅茨風(fēng)機(jī)的型號(hào),應(yīng)有備用。
8)根據(jù)混床樹(shù)脂裝填量、樹(shù)脂的交換容量、進(jìn)水水質(zhì)數(shù)據(jù)計(jì)量出一次再生酸、堿用量,并以此算出計(jì)量箱大小、酸堿貯罐的容積、中和池的容積及調(diào)節(jié)用酸堿的用量。計(jì)算計(jì)量箱時(shí)要換算成再生濃度,而酸堿貯罐的容積應(yīng)按工業(yè)供貨的濃度計(jì)算,根據(jù)中和池的容積得出排污、攪拌用水泵的參數(shù)。
9)根據(jù)規(guī)范計(jì)算出各類水箱的容積,并確定其尺寸。
10)畫(huà)出工藝處理流程圖,流程圖中應(yīng)標(biāo)示出各種設(shè)備連接方式、管徑、在線儀表的安裝和閥門(mén)等,應(yīng)給出圖例、主要設(shè)備清單。
11)畫(huà)出設(shè)備的平面布置圖,其中澄清池、水箱、酸堿貯罐和中和池宜布置在室外,一般水處理車間分高低兩跨,高跨主要布置過(guò)濾器、RO裝置、混床等,低跨主要布置泵類、計(jì)量箱、羅茨風(fēng)機(jī)、加藥設(shè)備等。設(shè)備布置時(shí),管道連接要簡(jiǎn)捷、順暢,泵類的布置和室外水箱應(yīng)統(tǒng)一考慮,避免管道交叉過(guò)多,應(yīng)考慮通行的要求。
應(yīng)考慮值班、電氣、實(shí)驗(yàn)室的面積。
12)給出化水車間管道布置的總體方案,包括位置、標(biāo)高、管道間距等。
13)根據(jù)管道布置的總體方案畫(huà)出各分冊(cè)的施工圖。
以上即為化水設(shè)計(jì)包括的內(nèi)容,其中一些步驟次序可以調(diào)換。
(2)向其他專業(yè)提資要求
設(shè)計(jì)不同時(shí)段時(shí),應(yīng)及時(shí)向相關(guān)專業(yè)提出設(shè)計(jì)資料及相應(yīng)的技術(shù)要求。
1)總平面布置完后,應(yīng)向建筑專業(yè)提出設(shè)計(jì)資料,圖中應(yīng)給出門(mén)、窗尺寸,廠房?jī)舾撸覂?nèi)外高差、管溝、排水溝等數(shù)據(jù)。
2)在建筑返回設(shè)計(jì)資料后向結(jié)構(gòu)專業(yè)提出設(shè)計(jì)資料,圖中應(yīng)包括設(shè)備基礎(chǔ)大小、設(shè)備荷重、基礎(chǔ)預(yù)留螺栓孔、基礎(chǔ)和梁(板、柱、墻體、溝壁)上的預(yù)埋鐵、留洞等數(shù)據(jù)。
3)向電氣專業(yè)提供用電設(shè)備的用電負(fù)荷、控制要求等數(shù)據(jù),并提供平面布置。
4)向熱控專業(yè)提供各種監(jiān)測(cè)儀表的要求,如測(cè)量范圍、平面位置、安裝高度等條件,并確定各類設(shè)備的控制方式,如集中或分散控制,就地還是遠(yuǎn)程控制等,并提供設(shè)備平面布置圖及工藝流程圖。
5)向暖通專業(yè)提供需要通風(fēng)的房間的所要求通風(fēng)次數(shù)。
以上是基于個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)提出的建議和相關(guān)數(shù)據(jù),供同行參考。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào):TV544 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1671-2064(2017)01-0143-02
水電站的廠房施工設(shè)計(jì)過(guò)程中涉及到工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工現(xiàn)場(chǎng)的布置、施工材料的選擇等,并且在技術(shù)、工藝、設(shè)備的使用上都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。施工方案對(duì)水電站廠房的施工質(zhì)量有著直接的影響,對(duì)水電站的運(yùn)行也有著重要的作用。因此,在水電站的建設(shè)過(guò)程中,做好廠房施工設(shè)計(jì)的研究是十分必要的。
1 廠房施工特點(diǎn)和混凝土分期
1.1 廠房施工特點(diǎn)
水電站廠房的類型主要有立式機(jī)組廠房和臥式機(jī)組廠房?jī)煞N。立式機(jī)組的特點(diǎn)是水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)是豎向擺放的,分為上下兩層結(jié)構(gòu)。上層結(jié)構(gòu)是水輪機(jī)組,下層結(jié)構(gòu)是發(fā)電機(jī)組。臥式機(jī)組的特點(diǎn)則是采用平行的結(jié)構(gòu)來(lái)布置發(fā)電機(jī)和水輪機(jī)。與立式機(jī)組相比,臥式機(jī)組的優(yōu)勢(shì)在于結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單,因此,廠房的施工流程也相對(duì)簡(jiǎn)單。本文主要介紹的是立式機(jī)組的設(shè)計(jì)特點(diǎn)和要求。其具體的施工特點(diǎn)有以下幾點(diǎn):第一,施工道路布置有一定的困難。這主要是由于立式機(jī)組在施工時(shí)對(duì)地基的深度要求較大,給道路布置增加了一定的難度;第二,廠房下部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。在立式機(jī)組中,廠房的下部基礎(chǔ)中包含著蝸殼、排水管、孔洞等設(shè)施,使得內(nèi)部的結(jié)構(gòu)相對(duì)錯(cuò)雜,對(duì)施工精度的要求較高;第三,模板支撐的工作量很大。由于水電站的上部結(jié)構(gòu)跨度通常都較大,在施工時(shí)為了確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定,通常需要較大量的模板進(jìn)行支撐。此外,廠房的施工采用的是交叉平行的結(jié)構(gòu),在施工的后期對(duì)混凝土的需求量也較大,對(duì)施工的精度要求也較高,有時(shí)甚至需要對(duì)溫度進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)。
1.2 混凝土分期
為了確保機(jī)組安裝的質(zhì)量,水電站廠房混凝土澆筑通常需要分為兩期進(jìn)行。第一期的混凝土澆筑的主體主要包括排水管、基礎(chǔ)板、橫梁等。在進(jìn)行第一期的澆筑時(shí)就應(yīng)當(dāng)預(yù)留出第二期的混凝土。當(dāng)?shù)谝黄诘臐仓瓿珊螅龠M(jìn)行第二期的澆筑。第二期澆筑的內(nèi)容包括的金屬蝸殼、風(fēng)道墻、機(jī)墩等。廠房混凝土的分期受到廠房類型和機(jī)組類型的影響。
2 廠房混凝土施工
2.1 水電站廠房混凝土澆筑的分層分塊
水電站的上層結(jié)構(gòu)由橫梁、擋板、柱子等結(jié)構(gòu)組成。水電站廠房的施工技術(shù)與一般廠房的施工技術(shù)基本相同。水電站廠房的下部結(jié)構(gòu)則是由大體積的混凝土和杠桿組成的,其中具有較多的孔洞和零部件,因此,其受力狀況較為復(fù)雜。為了確保廠房建設(shè)的質(zhì)量,對(duì)水電站廠房的建設(shè)應(yīng)當(dāng)采用分層施工的方式。在進(jìn)行分層時(shí),應(yīng)當(dāng)做到科學(xué)合理,這樣就能減少施工過(guò)程中的問(wèn)題和失誤,從而確保工程的整體施工效果。
水電站廠房的混凝土澆筑對(duì)于分層的精度要求較高,在進(jìn)行這一項(xiàng)工作時(shí),有幾個(gè)原則應(yīng)當(dāng)遵守。首先,在分層時(shí)應(yīng)當(dāng)以廠房的下部結(jié)構(gòu)作為出發(fā)點(diǎn),根據(jù)其內(nèi)部的結(jié)構(gòu)、受力狀況、尺寸等進(jìn)行合理的分類。注意不得在受力較大的位置或結(jié)構(gòu)相對(duì)薄弱的位置進(jìn)行分層。其次,必須按照廠房的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和施工環(huán)境溫度來(lái)嚴(yán)格制定分層的厚度。通常,廠房的基礎(chǔ)厚度應(yīng)當(dāng)在1-2米左右。基礎(chǔ)以上的部位在厚度上可以有一定的提高。再次,要按照混凝土的澆筑性質(zhì)和溫度來(lái)確定混凝土面積的大小。混凝土的面積不應(yīng)過(guò)大,長(zhǎng)寬比應(yīng)當(dāng)控制在5:1左右。最后,在進(jìn)行分層時(shí),應(yīng)當(dāng)考慮到施工的可行性和便捷性。例如,為了便于進(jìn)行模板的捆扎,在排水管的設(shè)置上要做到單獨(dú)分層。為了提高廠房穩(wěn)定性和安全性,可以在廠房的薄弱位置加筑防裂鋼筋。
2.2 分層分塊施工的形式
在廠房的施工過(guò)程中,采用分層分塊施工方式的結(jié)構(gòu)主要有錯(cuò)縫、封閉塊、寬槽等。基本的施工工藝包括以下幾個(gè)方面。首先是分層通倉(cāng)的澆筑。當(dāng)水電站廠房中不設(shè)置縱縫,就需要采取分層通倉(cāng)澆筑的方式。這種施工方式的優(yōu)勢(shì)在于,加工的效率較高,并且在結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性上有較高的保障。分層通倉(cāng)澆筑的方式通常適用于廠房面積較小、在低溫季節(jié)中施工的項(xiàng)目。第二種施工工藝是錯(cuò)縫分塊澆筑。這種施工工藝也被稱為砌磚法,施工過(guò)程是將上下兩層的磚塊進(jìn)行相互搭接,從而確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和整體性。錯(cuò)縫分塊的長(zhǎng)度通常在8-30米之間,分層的厚度則控制在2-4米的范圍內(nèi)。在廠房的薄弱環(huán)節(jié)施工過(guò)程中,需要加筑鍵槽。第三種工藝是預(yù)留寬槽。在建筑規(guī)模較大的廠房施工時(shí),為了提高施工的效率,減少外部環(huán)境對(duì)施工過(guò)程的干擾,需要在一些施工環(huán)節(jié)中設(shè)置一定的寬槽,寬槽的寬度通常為1米。第四種施工工藝為設(shè)置封閉塊。當(dāng)廠房的結(jié)構(gòu)跨度較大時(shí),在施工的過(guò)程中容易受到溫度的影響。采用一般的溫度控制方式很難起到良好的效果,這時(shí)可以考慮設(shè)置一定的封閉塊,在混凝土的施工基本完成后,進(jìn)行回填工作。
2.3 以機(jī)械為主,人工為輔的施工方案
水電站廠房的施工規(guī)模通常較大,對(duì)精度的要求也較高,采用機(jī)械化的施工方式可以極大的提高施工的效率,同時(shí)還能確保施工的質(zhì)量。但在機(jī)械化的施工過(guò)程中還要進(jìn)行人工的輔助,尤其是一些對(duì)精度要求較高的施工項(xiàng)目中,必須有相關(guān)的施工人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督。在小型廠房的施工過(guò)程中,經(jīng)常采用滿堂腳手架的施工方式,在這種施工方式下,更要做好對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)管,確保施工人員的人身安全。
3 廠房上部結(jié)構(gòu)施工方案設(shè)計(jì)
水電站廠房的上部結(jié)構(gòu)包括立柱、吊車梁、預(yù)制屋架、圈梁等幾個(gè)部分。廠房的上部結(jié)構(gòu)施工通常分槿個(gè)環(huán)節(jié),分別為立柱施工、吊車梁施工、屋架施工。
3.1 立柱施工
廠房的立柱通常設(shè)置在廠房的混凝土層上,并與廠房的基礎(chǔ)相互連接。為了便于立柱的施工,通常會(huì)在施工前進(jìn)行機(jī)組的埋件安裝。在完成立柱的基礎(chǔ)施工后,應(yīng)當(dāng)立即進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的澆筑。澆筑的順序?yàn)橄冗M(jìn)行鋼筋的設(shè)置,再進(jìn)行模板的安裝。在立柱的施工完成后,應(yīng)當(dāng)對(duì)立柱的垂直狀態(tài)和模板的位置進(jìn)行檢查和調(diào)整,從而確保模板的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
3.2 吊車梁施工
吊車梁的設(shè)置通常采用的是預(yù)制的方式。由于吊車梁的鋼筋密度較大,在澆筑時(shí)對(duì)混凝土的配置要求也較高,一般需要采用一級(jí)配置。在大型廠房的施工過(guò)程中,可以采用一期混凝土的起重設(shè)備用于吊車梁的安裝。當(dāng)廠房的規(guī)模較小時(shí),則選用履帶式的起重機(jī)就可以起到良好的安裝效果。在吊車梁的安裝完成后,應(yīng)當(dāng)對(duì)其位置進(jìn)行校對(duì),確保各個(gè)部件之間的連接準(zhǔn)確無(wú)誤。
3.3 屋架施工
1、工程概況
南郊水廠位于東營(yíng)市東城東南部,供水覆蓋范圍約18km2。水廠下轄南郊水庫(kù)占地面積2.73km2,有效庫(kù)容550萬(wàn)m3。南郊水廠1998年5月投產(chǎn),日供水能力5萬(wàn)m3/d;2005年5月擴(kuò)建后,日供水能力達(dá)10萬(wàn)m3/d;2009年采用超濾膜水處理技術(shù)實(shí)施了水質(zhì)改善工程,供水水質(zhì)達(dá)到了國(guó)家新頒布的《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB5749-2006)106項(xiàng)指標(biāo)要求。
根據(jù)《東營(yíng)市中心城給水工程規(guī)劃》,2010年?yáng)|城日最大需水量為l2萬(wàn)m3。而南郊水庫(kù)有效庫(kù)容僅550萬(wàn)m3,僅能滿足供水區(qū)約30天的用水需求,引水頻繁且存在諸多隱患,威脅東城的供水安全。
廣北水庫(kù)占地面積9.08km2,總庫(kù)容3200萬(wàn)m3,有效庫(kù)容2600m3。廣北水庫(kù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)完備,主水庫(kù)處于閑置狀態(tài),供水水質(zhì)良好,水量充足,后期管理方便,故選取廣北水庫(kù)作為南郊水庫(kù)補(bǔ)充水源。
2、設(shè)計(jì)方案及要點(diǎn)分析
本工程盡管供水量不大、管徑不大,但作為長(zhǎng)距離壓力供水管道,其規(guī)模確定,斷面布置,管材選擇,水錘防護(hù)設(shè)計(jì),附屬設(shè)施設(shè)計(jì),跨路保護(hù)等問(wèn)題都應(yīng)地形、壓力等而顯得格外重要。
(1)供水規(guī)模。南郊水廠供水管道工程主要是為解決南郊水庫(kù)庫(kù)容不足興建的,后期作為水廠擴(kuò)建水源而繼續(xù)使用。根據(jù)《東營(yíng)市中心城給水工程規(guī)劃》,2010年?yáng)|城日最大需水量為l2萬(wàn)m3,故確定供水規(guī)模為12萬(wàn)m3/d。
(2)管道管徑。采用大管徑方案水頭損失小,管道投資大,但可以減少泵站揚(yáng)程,降低泵站投資和系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用;采用小管徑方案水頭損失大,管道投資小,但需要增加泵站揚(yáng)程,增加泵站投資和系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用;經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選最終選擇管道管徑為DN1200mm,泵站揚(yáng)程為34米。
(3)管材比選。目前在管道輸水工程中比較多的采用鋼管、球墨鑄鐵管、預(yù)應(yīng)力砼管、玻璃鋼管、聚氯乙烯管(UPVC)。參考各種管材在東營(yíng)的應(yīng)用情況,本項(xiàng)目工程最終確定采用UPVC管、玻璃鋼管和鋼管三種管材進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選。通過(guò)管材的施工難易、使用壽命、連接方式、抗沖擊、耐壓力、抗耐腐蝕、維修方便等方面進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,UPVC管和玻璃鋼管具有良好的水力學(xué)性能,它們的糙率系數(shù)達(dá)到了0.008~0.009,兩者在價(jià)格上也相近;鋼管具有良好的力學(xué)指標(biāo),可承受較大的水頭,但價(jià)格較貴,并且它的水力學(xué)性能不如UPVC管和玻璃鋼管。根據(jù)UPVC管、玻璃鋼管和鋼管三種管材方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,確定本項(xiàng)目工程的管材選用玻璃鋼管。
(4)管道設(shè)計(jì)。進(jìn)行管道水力學(xué)分析計(jì)算時(shí),重點(diǎn)研究水頭損失、水錘現(xiàn)象。本次玻璃鋼管水力計(jì)算采用《室外給水設(shè)計(jì)規(guī)范》和《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》中介紹的公式計(jì)算,即先計(jì)算雷諾數(shù),然后根據(jù)水溫計(jì)算水力坡降和水頭損失。
水錘現(xiàn)象計(jì)算公式參考水力學(xué),按不同壁厚計(jì)算本工程不同壓力發(fā)生水錘時(shí)的最大流量及流速變化,從計(jì)算結(jié)果分析,均可以滿足要求。為安全起見(jiàn),在泵站出口處加設(shè)緩閉止回閥,防止過(guò)大水擊壓力破壞管道及水泵。
(二)幾點(diǎn)建議
2.2、泵站建成半地下式,主要是為了減低噪音,有利于管道布置和水泵吸水,但設(shè)計(jì)施工時(shí)要考慮地坪積水問(wèn)題,因?yàn)楸迷谶\(yùn)行時(shí),水泵軸封處必須保持少量滴水,以和冷卻軸封,水泵在小修、大修時(shí)難免會(huì)有水流到地坪上,以及平時(shí)衛(wèi)生打掃用水沖洗等,因此在設(shè)計(jì)施工中應(yīng)注意地坪坡度提出要求,并考慮相應(yīng)的排水溝槽或集水坑。
2.3、水泵在高速連續(xù)運(yùn)行時(shí)水溫一般在20—40度之間,室內(nèi)溫度往往高于室外,冬季問(wèn)題不大。一到夏季,泵房如蒸籠一般,檢修,操作熱不可耐。通風(fēng)不好也不利電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行,加之半地下式泵站建筑設(shè)計(jì)為了使外整齊劃一,統(tǒng)一設(shè)計(jì)了平開(kāi)窗,結(jié)果為了開(kāi)啟窗戶,要搬動(dòng)爬梯爬上爬下十分不便,致使泵站窗戶如同虛設(shè),長(zhǎng)年無(wú)人開(kāi)啟。因此設(shè)計(jì)時(shí)要考慮做成翻窗或設(shè)置開(kāi)窗走道方便開(kāi)窗通風(fēng)。
2.4、泵工值班室一般設(shè)計(jì)成與泵站互為一體,為的是便于操作和日常觀察。泵站尤其是大型水泵,運(yùn)行時(shí)一般噪音很大,值班室與泵房?jī)H一窗之隔,故在設(shè)計(jì)施工時(shí)要充分考慮,盡可能采取措施減輕泵站噪音對(duì)值班室的影響,如值班室的門(mén)不宜直接開(kāi)向泵站,觀察窗要做成隔熱隔音的雙層窗等。
2.5、泵在楊程較小的情況下(幾何揚(yáng)程小于10米)建議不要在出水管路上設(shè)置止回閥,因?yàn)橥蝗煌k姅嗨鹿拾l(fā)生時(shí),倒流水頭不是很高,一般不能使水泵高速回轉(zhuǎn)。去掉或不裝止回閥,平時(shí)可節(jié)省電能,停電、斷水時(shí)反而更有利于防止水錘事故發(fā)生。
2.6、為了保證泵的安裝質(zhì)量,一般設(shè)備固定在基礎(chǔ)上,均需留出50mm厚的二次灌漿層,但有些設(shè)計(jì)圖未加說(shuō)明,土建做基礎(chǔ)一步到位,就可能給安裝施工帶來(lái)麻煩。一般水泵出廠很少配防護(hù)罩,特別是大型水泵,在安裝調(diào)試前就要自行設(shè)計(jì)配置好水泵防護(hù)罩,對(duì)安全生產(chǎn)是極為重要的。
中圖分類號(hào):TU74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
引言:本文通過(guò)對(duì)軟土地質(zhì)的特征分析,對(duì)水電站廠房的設(shè)計(jì)以及施工奠定了基礎(chǔ)。而后針對(duì)軟基上的水電站廠房工程提出了具體的設(shè)計(jì)和施工方案,為類似工程的軟基設(shè)計(jì)以及施工提供了可供參考的經(jīng)驗(yàn)。
一,軟土地基
1.1 軟土
軟土是指濱海、湖沼、谷地、河灘沉積的天然含水量高、孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低的細(xì)粒土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強(qiáng)度低、固結(jié)系數(shù)小、固結(jié)時(shí)間長(zhǎng)、靈敏度高、擾動(dòng)性大、透水性差、土層層狀分布復(fù)雜、各層之間物理力學(xué)性質(zhì)相差較大等特點(diǎn)。
1.2 軟土地基的含義
我國(guó)公路行業(yè)規(guī)范對(duì)軟土地基定義是指強(qiáng)度低,壓縮量較高的軟弱土層。多數(shù)含有一定的有機(jī)物質(zhì)。日本高等級(jí)公路設(shè)計(jì)規(guī)范將其定義為:主要由粘土和粉土等細(xì)微顆粒含量多的松軟土、孔隙大的有機(jī)質(zhì)土、泥炭以及松散砂等土層構(gòu)成。地下水位高,其上的填方及構(gòu)造物穩(wěn)定性差且發(fā)生沉降的地基。
1.3 軟土地基的分類
我國(guó)的軟土分布廣、種類多。根據(jù)軟土的分類及其工程特點(diǎn)可將工程中軟土地基分為淤泥軟土地基,砂性軟土類地基,斜坡軟土地基,巖溶紅土軟土地基,泥炭土軟土地基,粘性軟土類地基等。
1.4 軟土地基的特點(diǎn)
1.4.1 淤混軟土地基特點(diǎn)
淤泥軟土地基主要由淤泥、淤泥質(zhì)土構(gòu)成的地基,其承載能力低。淤泥土主要分布在沿江沖積平原區(qū)、沿海地區(qū)、內(nèi)湖區(qū),其工程地質(zhì)特性有:含水量高、具有高壓縮性、滲透性小、抗剪強(qiáng)度較低等方面。
1.4.2 砂性軟土類地基特點(diǎn)
砂性軟土是砂粒粘土混雜構(gòu)造,內(nèi)部常常含有封閉砂團(tuán),出現(xiàn)在砂層與軟土層的過(guò)渡段。砂性軟土類工程特性受其砂粒含量多少、形成歷史而變化,其工程地質(zhì)特性是:天然含水量高、壓縮系數(shù)的高和滲透系數(shù)小等方面。
1.4.3 斜坡軟土地基特點(diǎn)
斜坡軟土是一種分布于斜坡上、巖層間的坡殘積、坡洪積、溶蝕灃地型斜坡軟土,其工程特性為:天然含水量一般小于或接近液限、有機(jī)質(zhì)含量一般為4%~31%、孔隙比較大、天然抗剪強(qiáng)度較高和壓縮性較高等方面。
1.4.4 粘性軟土類地基特點(diǎn)
粘性軟土分布廣,以長(zhǎng)江口北側(cè)粘性土為典型,其工程特性為::粘性土中砂層多、粉粒含量高、指標(biāo)偏好、孔隙比—般大于,等于或接近1以及天然含水量一般大于或等于液限等方面。
軟基上的水電站廠房設(shè)計(jì)與施工
2.1 廠房基礎(chǔ)情況
軟基處理施工技術(shù)難度較大,質(zhì)量要求高,且因其為隱蔽工程,如掌握不好,極易出現(xiàn)偏差,位于不同地區(qū)軟基上的水電站廠房情況各有不同,要分別具體認(rèn)真對(duì)待,電站廠房不同于普通的工業(yè)與民用建筑,尤其是機(jī)組運(yùn)行時(shí)的震動(dòng),會(huì)使砂土的抗剪強(qiáng)度相應(yīng)降低,易造成土體液化,進(jìn)一步惡化地基,不利于機(jī)組安全運(yùn)行;當(dāng)遭遇地震時(shí),地震首先引起的場(chǎng)地變形會(huì)加劇建筑物的破壞。為此,對(duì)廠房的軟基必須慎重處理!
2.2 廠房基礎(chǔ)處理方案
對(duì)廠房基礎(chǔ)處理的方案選擇,主要遵循以下四條原則,即安全性、科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性和可操作性,然后根據(jù)工程的具體情況,選擇一個(gè)相對(duì)合適的基礎(chǔ)處理方案。設(shè)計(jì)先后考慮了強(qiáng)夯、樁基和固結(jié)灌漿三種處理方案。
2.2.1 強(qiáng)夯法
強(qiáng)夯法是在極短的時(shí)間內(nèi)對(duì)地基土體施加一個(gè)巨大的沖擊能量,使得土體發(fā)生一系列的物理變化,如土體結(jié)構(gòu)的破壞或液化、排水固結(jié)壓密以及觸變恢復(fù)等。強(qiáng)夯法主要用于砂性土、非飽和粘性土與雜填土地基。對(duì)非飽和的粘性土地基,一般采用連續(xù)夯擊或分遍間歇夯擊的方法,并根據(jù)工程需要通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以確定夯實(shí)次數(shù)和有效夯實(shí)深度。其作用結(jié)果使得一定范圍內(nèi)地基強(qiáng)度提高,孔隙擠密并消除濕陷性。強(qiáng)夯法具有加固效果顯著、適用土類廣、設(shè)備簡(jiǎn)單、施工方便、節(jié)省勞力、節(jié)約材料、施工工期短、施工文明和施工費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn),但是對(duì)地下水位較高、飽和度較大的碎石土采用強(qiáng)夯法處理,就會(huì)使其孔隙水排除很困難,難以壓實(shí),且強(qiáng)夯法處理會(huì)擾動(dòng)原狀土。
2.2.2 樁基法
樁基由樁和連接樁頂?shù)臉冻信_(tái)(簡(jiǎn)稱承臺(tái))組成的深基礎(chǔ)或由柱與樁基連接的單樁基礎(chǔ),簡(jiǎn)稱樁基。樁基具有承載力高、沉降量小而較均勻的特點(diǎn),幾乎可以應(yīng)用于各種工程地質(zhì)條件和各種類型的工程,尤其是適用于建筑在軟弱地基上的重型建(構(gòu))筑物。用樁基處理基礎(chǔ),抗震效果很好,但由于樁基種類繁多,施工工序復(fù)雜,施工工藝差異大,加之地層變化復(fù)雜,施工過(guò)程中可能會(huì)使樁身出現(xiàn)縮徑,擴(kuò)徑,夾泥,離析,斷樁等缺陷,并且要求深入穩(wěn)定土層的深度較大,對(duì)深覆蓋層基礎(chǔ)而言,勢(shì)必會(huì)增加投資。
2.2.3 固結(jié)灌漿
固結(jié)灌漿為改善節(jié)理裂隙發(fā)育或有破碎帶的巖石的物理力學(xué)性能而進(jìn)行的灌漿工程,其主要作用是:①提高巖體的整體性與均質(zhì)性;②提高巖體的抗壓強(qiáng)度與彈性模量;③減少巖體的變形與不均勻沉陷。采用固結(jié)灌漿方法能將松散的地基固結(jié)成整體,形成持力層,對(duì)提高地基承載力、防止地基沉降、減小不均勻沉降量及抵御地震破壞都有很好的作用。
2.3 基礎(chǔ)處理施工和其他處理
廠房基礎(chǔ)處理的施工要依據(jù)所選擇的廠房基礎(chǔ)處理方案。不同的廠房基礎(chǔ)處理方案對(duì)應(yīng)不同的廠房基礎(chǔ)處理施工。水電站廠房的其他處理要根據(jù)廠房的具置以及具體要求,具體問(wèn)題具體分析,力求做到最好。
安全、質(zhì)量保證措施
3.1 深化安全教育,強(qiáng)化安全意識(shí)
所有參加施工人員在上崗前進(jìn)行安全教育和技術(shù)培訓(xùn),堅(jiān)持“預(yù)防為主,安全第一”的宗旨,安全員和特殊工種全部持證上崗,并配備相應(yīng)的勞保用品和工具。
3.2 安全操作,遵守勞動(dòng)紀(jì)律
參加施工的所有工作人員和作業(yè)人員,都將嚴(yán)格按照相應(yīng)的安全操作規(guī)范和程序進(jìn)行施工,嚴(yán)肅勞動(dòng)紀(jì)律,嚴(yán)禁出現(xiàn)違章指揮與違章作業(yè)。
0. 前言
近年來(lái),隨著城市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,城市面積的擴(kuò)大,人民生活水平的提高,對(duì)供水的水質(zhì)和水量有了更高的要求。同時(shí)也出現(xiàn)了部分城市現(xiàn)有水源被污染,水量水質(zhì)不能滿足供水要求等的現(xiàn)象。故通過(guò)長(zhǎng)距離輸水的方式,把距離城市較遠(yuǎn)的優(yōu)質(zhì)水源引入城市的長(zhǎng)距離輸水工程成為了一些城市供水發(fā)展必然選擇。長(zhǎng)距離輸水工程具有取水量大,輸送距離長(zhǎng),建設(shè)難度復(fù)雜,投資巨大等特點(diǎn),屬于城市大型給水工程。
盾構(gòu)法作為一種非開(kāi)挖施工方式在大型輸水工程中有很大的應(yīng)用前景,目前國(guó)內(nèi)已有一些成功實(shí)施的工程。已建成的上海長(zhǎng)興島青草沙取水工程,輸水規(guī)模為708萬(wàn)m3/d,采用重力流盾構(gòu)隧道輸水方式,輸水管全長(zhǎng)約13.9km,2010年已建成通水,運(yùn)行良好[1]。
下表0-1為國(guó)內(nèi)運(yùn)用盾構(gòu)法施工的輸水隧道情況[2]。
表0-1
1.工程簡(jiǎn)介
西江引水工程是為廣州市民供水的大型市政工程,從廣東佛山三水區(qū)境內(nèi)下陳村的西江引水,輸送至廣州市自來(lái)水公司的江村、石門(mén)及西村水廠。解決水廠的水源置換以及未來(lái)新建水廠的水源供給。西江引水工程規(guī)模為350萬(wàn)m3/d,采用壓力管道(隧道)輸水方式,輸水管道(隧道)全長(zhǎng)12 km,其中小塘立交段、官窯立交和白坭水道段采用單隧道方式壓力輸水,盾構(gòu)段隧道內(nèi)徑為4.8米,其余的采用雙管道輸水,管材為PCCP管,內(nèi)徑為3.6米。
2.設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1水力坡降
水力坡降的計(jì)算對(duì)整個(gè)長(zhǎng)距離輸水工程有較大的影響,如計(jì)算損失數(shù)值偏小,則輸水能力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求;如計(jì)算損失偏大,則會(huì)造成工程投資浪費(fèi),管網(wǎng)末端消能難度加大。對(duì)水頭損失的計(jì)算不準(zhǔn),都可能會(huì)造成相關(guān)的加壓水泵長(zhǎng)期不在高效段運(yùn)行,效率偏低,增加工程后期運(yùn)行費(fèi)用。
西江引水工程盾構(gòu)段內(nèi)徑為4.8米,可采用普通地鐵施工的盾構(gòu)進(jìn)行施工,但由于輸水隧道建成運(yùn)行后,需要承受一定的內(nèi)水壓力,屬于壓力隧道輸水,國(guó)內(nèi)關(guān)于此類型的隧道沒(méi)有相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。已建成的青草沙水源工程,其輸水隧道為重力輸水,內(nèi)壓相對(duì)較小。如何解決輸水隧道的內(nèi)壓?jiǎn)栴},是本次工程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)難點(diǎn),也是保障工程建成后順利實(shí)施的重要因素,需要設(shè)計(jì)階段重點(diǎn)考慮。
整個(gè)管線水力坡降的計(jì)算,影響到取水頭部水泵的選取、隧道段內(nèi)壓計(jì)算、水錘分析及二次泵站的設(shè)計(jì)等,不同材料的管道摩阻系數(shù)在《室外給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》中有相應(yīng)取值范圍規(guī)定,可直接選取。但是盾構(gòu)隧道的摩阻系數(shù)取值,沒(méi)有相關(guān)規(guī)范可以參考,需經(jīng)過(guò)具體分析計(jì)算確定。
2.1.1混凝土管片手孔封堵
盾構(gòu)的混凝土管片有拼裝手孔,建成后的隧道斷面如圖2-1所示,可清晰看見(jiàn)手孔分布。地鐵交通隧道中,管片手孔不影響使用,可以不做封堵。但作為輸水隧道,手孔會(huì)影響隧道內(nèi)壁光滑,影響水力條件,在管片拼裝完畢之后,應(yīng)對(duì)手孔進(jìn)行封堵抹平,設(shè)計(jì)需考慮這部分的工程量。
圖2-1盾構(gòu)的混凝土管片有拼裝手孔圖
2.1.2水力坡降計(jì)算
封堵完畢的的輸水隧道采用達(dá)西公式和Colebrook-White(柯?tīng)柌蹇?懷特公式)進(jìn)行計(jì)算[3]:
英國(guó)建筑業(yè)研究中心根據(jù) 15 條水工隧道的觀測(cè)及水力試驗(yàn)結(jié)果,編寫(xiě)了《CIRIA Report 96 - Hydraulic Roughness of Segmentally Lined Tunnels》報(bào)告建議如下[4]:
在計(jì)算水工隧道的水頭損失應(yīng)使用粗糙高度―ks 及Colebrook-White公式進(jìn)行計(jì)算;粗糙高度,ks 可用下列公式來(lái)估算:
(2-3)
西江引水隧道工程環(huán)寬1.5m,但環(huán)與環(huán)的施工誤差目前并不知道,因此假設(shè)不同的施工誤差來(lái)計(jì)算粗糙高度ks。如表2-1所示,
表2-1
根據(jù)目前的施工工藝水平,一般環(huán)與環(huán)的施工誤差不會(huì)超出5 mm,因此粗糙高度ks 不大于1.3 mm。根據(jù)計(jì)算的粗糙高度,可計(jì)算出隧道的水力坡度和沿程水頭損失。
2.2高內(nèi)水壓隧道段壓力計(jì)算
輸水隧道取水口位于佛山下陳,整個(gè)輸水段屬于高壓輸水,隨著沿程和局部的水頭損失,輸水管線(隧道)的內(nèi)壓是沿線下降的,參見(jiàn)圖2-2
圖2-2輸水管段(隧道)水力坡降圖
輸水管道采用預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(PCCP),其承受內(nèi)水壓最大可達(dá)到2.0Mpa,為了施工的便利以及工程的安全可靠,整個(gè)輸水管道可采用同一承壓規(guī)格。
但針對(duì)隧道管段,需要區(qū)別考慮,隧道管片自身通過(guò)螺栓連接,無(wú)法承受這么高的內(nèi)水壓,因此,需要具體計(jì)算每段隧道段的承壓能力,采用不同的結(jié)構(gòu)形式。針對(duì)四段盾構(gòu)段不同的內(nèi)水壓力,采用在隧道內(nèi)側(cè)趁鋼內(nèi)襯或混凝土內(nèi)襯兩種結(jié)構(gòu)形式。
根據(jù)內(nèi)水壓的計(jì)算結(jié)果,在輸水段上游內(nèi)水壓力較大,為承受較高的內(nèi)壓,小塘立交、官窯立交及和順立交采用普通地鐵管片內(nèi)襯鋼管的方法,輸水管道下游白坭水道至鴉崗泵站采用內(nèi)襯混凝土管的方法。
3設(shè)計(jì)難點(diǎn)
3.1備用水源
根據(jù)《室外給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》,“輸水干管不宜少于兩條,當(dāng)有安全貯水池或其它安全供水措施時(shí),也可修建一條”。
西江工程輸水隧道段的內(nèi)徑為4.8米,為單隧道輸水,設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮備用水源的問(wèn)題。
廣州市供水目前依賴流溪河、珠江西航道、東江水源,西江供水工程建成后,應(yīng)考慮保留現(xiàn)有的西村水廠、石門(mén)水廠、江村水廠的取水構(gòu)筑物,在西江供水工程發(fā)生事故時(shí)作為備用水源啟用,水利等部門(mén)要將備用水源規(guī)劃納入水資源規(guī)劃。
3.2管道段與隧道段的連接
內(nèi)徑4.8米的單輸水隧道與雙管3.6米的鋼管如何連接是設(shè)計(jì)需要重點(diǎn)考慮的,根據(jù)設(shè)計(jì)圖3-1,3-2所示,盾構(gòu)施工時(shí)修建工作井施工完畢后可作為雙管轉(zhuǎn)單管的工作井,雙管通過(guò)焊接的45度三通與內(nèi)徑4.8米的鋼管在井內(nèi)連接,通過(guò)4.8米內(nèi)徑的鋼管與隧道段相連。因?yàn)樗淼蓝屋^管道段埋深要深很多,隧道段的埋深約在15米左右,管道在與隧道的連接處有一個(gè)急速的轉(zhuǎn)彎,因此,在轉(zhuǎn)彎的高點(diǎn)設(shè)置排氣閥,在轉(zhuǎn)彎的低點(diǎn)設(shè)置泄水閥,便于日后的運(yùn)行安全和維修便利。
圖3-1 管道與隧道連接平面圖
圖3-2管道與隧道連接剖面圖
4結(jié)語(yǔ)
本文通過(guò)總結(jié)大型長(zhǎng)距離輸水工程的設(shè)計(jì)要點(diǎn),總結(jié)了有壓輸水隧道的水力計(jì)算方法,針對(duì)輸水隧道不同于一般重力輸水隧道的特點(diǎn),隧道的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了一系列的改變,在普通的地鐵管片基礎(chǔ)上,增加了鋼板內(nèi)襯及混凝土內(nèi)襯,以克服不同的內(nèi)水水壓,為輸水隧道設(shè)計(jì)提供了類似的參考經(jīng)驗(yàn)。
目前,西江引水工程已建成通水,運(yùn)行效果良好。
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中圖分類號(hào):TU723文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1 閱讀招標(biāo)文件,合理選擇設(shè)備
在項(xiàng)目投標(biāo)開(kāi)始預(yù)算人員要和工藝、電氣設(shè)計(jì)人員一起認(rèn)真閱讀理解招標(biāo)文件。業(yè)主在招標(biāo)文件中對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的生產(chǎn)規(guī)模、經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)、設(shè)備性能、達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)考核、工期、違約、付款等多方面有具體要求。招標(biāo)文件是承包商了解項(xiàng)目的重要資料,也是投標(biāo)報(bào)價(jià)的主要依據(jù)。文件中對(duì)生產(chǎn)車間的主機(jī)設(shè)備技術(shù)參數(shù)和電氣控制水平有具體的要求,有些招標(biāo)文件對(duì)設(shè)備供應(yīng)商也有規(guī)定。
工藝專業(yè)根據(jù)招標(biāo)文件中的機(jī)電設(shè)備配置要求確定方案,對(duì)文件中有具體參數(shù)和設(shè)備廠家有要求的就按要求配置;對(duì)于只是對(duì)設(shè)備能力提出要求的,就發(fā)揮公司的技術(shù)優(yōu)勢(shì)選擇經(jīng)濟(jì)耐用的成熟設(shè)備;在選擇設(shè)備時(shí),應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和設(shè)備能力合理搭配選擇,不能為確保達(dá)產(chǎn)而提高設(shè)備規(guī)格。同時(shí)盡量選擇長(zhǎng)期合作的供貨商,國(guó)產(chǎn)設(shè)備滿足要求時(shí),一定不選歐美設(shè)備。合理選擇設(shè)備是降低工程造價(jià)保證投標(biāo)成功的根本。
2 機(jī)電設(shè)備價(jià)格計(jì)算的幾種方法
水泥工程項(xiàng)目中機(jī)電設(shè)備包括:工藝設(shè)備、電氣自動(dòng)化設(shè)備、給排水設(shè)備、采暖通風(fēng)設(shè)備、總圖運(yùn)輸設(shè)備、化驗(yàn)設(shè)備、機(jī)電修設(shè)備、礦山開(kāi)采及運(yùn)輸設(shè)備、非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、耐火材料、保溫材料、各種輸送管道、照明設(shè)備、消防設(shè)備、通訊設(shè)備、各種電纜和橋架等,如果有余熱發(fā)電和垃圾處理等配套項(xiàng)目時(shí)還應(yīng)包括相應(yīng)的設(shè)備。設(shè)備價(jià)格的選用和計(jì)算有以下幾種方法:
1)按已建項(xiàng)目的設(shè)備采購(gòu)價(jià)格進(jìn)行計(jì)算。把正在執(zhí)行和已經(jīng)完成項(xiàng)目的設(shè)備采購(gòu)合同價(jià)格資料進(jìn)行分類總結(jié)及電子歸檔,并作為新項(xiàng)目報(bào)價(jià)的依據(jù)。對(duì)于各種通用的電纜價(jià)格,公司與相應(yīng)網(wǎng)站有合作,報(bào)價(jià)時(shí)按網(wǎng)上公布的實(shí)時(shí)價(jià)格計(jì)算。采用已有設(shè)備價(jià)格能夠做到計(jì)算正確。但在確定報(bào)價(jià)價(jià)格時(shí)不能原封不動(dòng)照搬照抄,應(yīng)根據(jù)原材料人工工資變動(dòng)和運(yùn)輸距離情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
2)按照以往報(bào)價(jià)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行計(jì)算。有些總包項(xiàng)目業(yè)主為了某種目的,要求標(biāo)書(shū)在一周或者更短的時(shí)間內(nèi)投出。這樣投標(biāo)時(shí)間非常緊張,機(jī)電設(shè)備價(jià)格的計(jì)算只能憑借投標(biāo)報(bào)價(jià)人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行,這種情況下就要求報(bào)價(jià)人要具有豐富的報(bào)價(jià)經(jīng)驗(yàn)。
3)按照詢價(jià)進(jìn)行計(jì)算。針對(duì)設(shè)備清單逐一向生產(chǎn)廠家發(fā)郵件或電話進(jìn)行詢價(jià),詢價(jià)時(shí)要注意貨比三家,然后按照所詢?cè)O(shè)備價(jià)格計(jì)算匯總。采用詢價(jià)方式計(jì)算報(bào)價(jià)具有很強(qiáng)的時(shí)效性,能反應(yīng)當(dāng)前各種設(shè)備的價(jià)格水平。但詢價(jià)涉及的設(shè)備種類和制造商較多,操作起來(lái)比較麻煩和耗時(shí)較長(zhǎng);其次設(shè)備廠商給出的咨詢價(jià)格有一定的水分,采用此種方式計(jì)算的總價(jià)也要進(jìn)行客觀分析。
4)按照綜合報(bào)價(jià)進(jìn)行計(jì)算。我公司目前采用較多的就是這種方式。綜合報(bào)價(jià)就是結(jié)合以上幾種報(bào)價(jià)方法來(lái)計(jì)算設(shè)備價(jià)格。首先將全廠設(shè)備進(jìn)行分類,根據(jù)不同設(shè)備類型采用不同的計(jì)算價(jià)格形式。我們將設(shè)備分為三類:一類是主機(jī)設(shè)備,例如磨機(jī)、輥壓機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、預(yù)熱器、篦冷機(jī)、破碎機(jī)、堆取料機(jī)、大型收塵器,大型風(fēng)機(jī)、大型電機(jī)、余熱鍋爐、發(fā)電機(jī)等,這類設(shè)備與正在執(zhí)行項(xiàng)目采購(gòu)合同時(shí)間不長(zhǎng),價(jià)格上基本沒(méi)有什么變動(dòng),那么就采用已有價(jià)格來(lái)進(jìn)行報(bào)價(jià)。如果規(guī)格及技術(shù)參數(shù)改變沒(méi)有參考價(jià)格,那么就要向設(shè)備制造商進(jìn)行詢價(jià)。二類是輔機(jī)設(shè)備,例如膠帶輸送機(jī)、提升機(jī)、喂料機(jī)、中小型收塵器、電纜、橋架、非標(biāo)設(shè)備、低壓開(kāi)關(guān)柜等。此類設(shè)備可以采用目前已經(jīng)采購(gòu)的同類設(shè)備價(jià)格作為參考,如果是剛剛采購(gòu)的就可以直接套用,期限較長(zhǎng)就根據(jù)原材料、人工等價(jià)格變化綜合考慮后進(jìn)行調(diào)整。三類是小型的其他設(shè)備,此類設(shè)備數(shù)量多、型號(hào)多、單價(jià)低、總值約占10%左右。如果時(shí)間比較富裕,可以利用原有同類設(shè)備價(jià)格或者詢價(jià)來(lái)計(jì)算,反之完全可以利用報(bào)價(jià)人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)估價(jià)。
3 機(jī)電設(shè)備安裝費(fèi)用計(jì)算
水泥廠建設(shè)中機(jī)電安裝費(fèi)是工程造價(jià)一個(gè)不可忽視的組成部分。安裝工程的造價(jià)雖占總造價(jià)的比例不高,但安裝工程的系統(tǒng)多,技術(shù)含量高,涉及的管理部門(mén)多,安裝造價(jià)往往很難控制。計(jì)算機(jī)電設(shè)備安裝費(fèi)用時(shí)要考慮以下幾個(gè)因素;建設(shè)項(xiàng)目尤其是國(guó)際工程當(dāng)?shù)氐牟牧稀⑿⌒桶惭b設(shè)備、勞動(dòng)力等供應(yīng)情況;安裝分包商的技術(shù)水平、安裝質(zhì)量、合同價(jià)格等;安裝材料的價(jià)格;安裝工程變更與簽證;工程竣工結(jié)算工作。機(jī)裝報(bào)價(jià)人員要認(rèn)真收集已完成工程的結(jié)算資料,考慮上述因素后按分類設(shè)備得出安裝費(fèi)綜合單價(jià),然后用設(shè)備的重量乘以綜合安裝單價(jià),并根據(jù)市場(chǎng)情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
4 物流費(fèi)用計(jì)算
國(guó)內(nèi)總包工程大部分設(shè)備采用陸地運(yùn)輸,陸地運(yùn)輸?shù)暮锰幘褪且淮窝b車直接運(yùn)達(dá)工程現(xiàn)場(chǎng),不需要中間倒運(yùn)。而水路運(yùn)輸需要進(jìn)行多次裝車、裝船等繁瑣的過(guò)程,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,因此很少采用。在國(guó)內(nèi)大部分工程設(shè)備是由廠家送貨到現(xiàn)場(chǎng),這些物流運(yùn)輸費(fèi)用一般包含在設(shè)備價(jià)格內(nèi)。但當(dāng)工程項(xiàng)目在新疆、云南、甘肅等偏遠(yuǎn)地區(qū)時(shí),運(yùn)輸費(fèi)不可忽視,應(yīng)正確計(jì)算運(yùn)輸線路來(lái)估算物流費(fèi)用。
一般情況下,給水處理、輸水管線、廠區(qū)給排水管線、輔助生產(chǎn)設(shè)施給排水、污水處理、取水泵站、中水系統(tǒng)以及車間內(nèi)的給排水等都屬于水泥廠在給排水方面的設(shè)計(jì)施工范圍。作為水泥廠建設(shè)中的重要組成部分,水泥廠的給排水的設(shè)計(jì)施工既有專業(yè)上的普遍性,同時(shí)又具有行業(yè)上的特殊性。所以,要想保障水泥廠各種生產(chǎn)設(shè)備的正常運(yùn)行,保障各項(xiàng)生產(chǎn)程序的順利完成,必須對(duì)水泥廠給排水設(shè)計(jì)施工給予足夠的重視,將設(shè)計(jì)施工中的每一個(gè)細(xì)節(jié)都認(rèn)真的做好。
一、水泥廠給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工中的注意事項(xiàng)
水泥廠中冷卻水的用水量在水泥廠總用水量中占到的比例在五分之四以上,為了更好的保護(hù)水泥廠的用水資源,在實(shí)現(xiàn)降低水泥廠給水成本的同時(shí),還能夠保障不對(duì)環(huán)境造成污染和傷害,應(yīng)該對(duì)水泥廠的冷卻水系統(tǒng)采取的方法是對(duì)給水的循環(huán)再利用。壓力回流循環(huán)水系統(tǒng)是水泥廠給排水設(shè)計(jì)施工中優(yōu)先使用的方法,這種方法能夠?qū)ρh(huán)管道的剩余壓力進(jìn)行有效的利用,實(shí)現(xiàn)能量的節(jié)約,減少給水的損耗和補(bǔ)充水的使用量。
1.設(shè)置自動(dòng)的排氣閥門(mén)
在循環(huán)給水系統(tǒng)停止給水然后又再次開(kāi)啟的時(shí)候,給水系統(tǒng)的管道中會(huì)存積大量的空氣,如果缺少排氣裝置,將會(huì)對(duì)回水的暢通性造成嚴(yán)重的影響。所以,當(dāng)水泥廠的給水系統(tǒng)使用壓力回水的時(shí)候,必須將自動(dòng)排氣裝置設(shè)置在給水管道系統(tǒng)的最高點(diǎn)上。如果將自閉閥設(shè)置在給水系統(tǒng)的最頂層,那么也應(yīng)該將自動(dòng)排氣裝置設(shè)置在循環(huán)水系統(tǒng)最高點(diǎn)處。如果缺少自動(dòng)排氣閥門(mén)裝置,在恢復(fù)給水系統(tǒng)的供水之后,給水系統(tǒng)的管道中存積的空氣就會(huì)在給水管道的頂部形成一個(gè)空氣壓縮區(qū),當(dāng)自閉閥開(kāi)啟之后,管道中的壓縮空氣就會(huì)在壓力的作用下隨著水流噴出。但是如果加設(shè)自動(dòng)的排氣裝置,就可以保持回水的暢通度,避免水泥廠污水的隨意噴濺。
2.在地面設(shè)置龍門(mén)彎
當(dāng)水泥廠室外的地下閥門(mén)發(fā)生故障或者是損壞的時(shí)候,埋在地下的給水管道不能夠及時(shí)的進(jìn)行伸縮,在進(jìn)行閥門(mén)的更換的時(shí)候,無(wú)法將法蘭墊片塞到閥門(mén)中,甚至需要割斷管道或者是挖地坑,不僅造成了長(zhǎng)時(shí)間的停水,對(duì)水泥廠的生產(chǎn)工作造成了很大的影響,而且還費(fèi)時(shí)費(fèi)力。這就需要我們?cè)谠O(shè)計(jì)施工的過(guò)程中,在每一個(gè)閥門(mén)和法蘭連接的地方設(shè)置一個(gè)龍門(mén)彎。這樣不僅能將閥門(mén)安裝在地面上,而且可以同時(shí)起到膨脹伸縮節(jié)的效果。地面龍門(mén)彎的設(shè)置能夠縮短對(duì)給水系統(tǒng)檢修的時(shí)間,提高工作的效率。一方面減少了投入的資費(fèi),另一方面還能夠省去很多的修理工作中的麻煩。這種裝置在實(shí)際的水泥廠的給水系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用,所以應(yīng)該成為水泥廠給水系統(tǒng)中加以推廣的設(shè)計(jì)設(shè)施。
3.設(shè)置可曲撓橡膠接頭
在對(duì)水泥廠的水泵房進(jìn)行設(shè)計(jì)施工的過(guò)程中,應(yīng)該在水泵的進(jìn)出水管道上安裝可曲撓橡膠接頭,在對(duì)水泵房的基礎(chǔ)澆筑過(guò)程中出現(xiàn)的偏差進(jìn)行調(diào)節(jié)的時(shí)候,還能夠起到消除水泵房噪音和減震的功能。
4.壓力循環(huán)水環(huán)節(jié)中的閥門(mén)設(shè)計(jì)
水泥廠的給水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,循環(huán)水的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中大多采用的是壓力回水的方式,在設(shè)計(jì)施工的規(guī)范中規(guī)定,在管網(wǎng)中只要有3-5個(gè)用水點(diǎn),就要設(shè)置相應(yīng)的閥門(mén)控制。事實(shí)上,也可以在每個(gè)給水系統(tǒng)的進(jìn)車間給水管道上設(shè)置閥門(mén)。由于水泥廠排水系統(tǒng)的循環(huán)水使用壓力回水的方式,所以要想確保水路暢通在回水管道上就要增加相應(yīng)的閥門(mén)。這樣就可以保證將每個(gè)車間建設(shè)為單個(gè)的獨(dú)立系統(tǒng),就不會(huì)對(duì)其他的車間造成影響。在對(duì)管道的故障進(jìn)行檢修或者是對(duì)管道進(jìn)行試查的時(shí)候,又能保障各個(gè)車間能夠相互獨(dú)立、互不影響。在車間內(nèi)進(jìn)出水的特別連接處設(shè)置放空閥和管道,當(dāng)冬季停產(chǎn)或者是設(shè)備檢修的時(shí)候,可以將設(shè)備中的冷卻水給放空,避免設(shè)備被凍壞,同時(shí)也有利于檢修工作。由于循環(huán)水泵一般都是一用一備,如果一臺(tái)運(yùn)轉(zhuǎn)就是系統(tǒng)正常運(yùn)行,所以必須要確保一臺(tái)循環(huán)水泵的不斷運(yùn)行,這樣才能說(shuō)明整個(gè)系統(tǒng)是正常狀態(tài)。同時(shí)打開(kāi)設(shè)備上的連通閥,保障循環(huán)水的流動(dòng),減少設(shè)備的凍傷情況。另外,為了防止冬季過(guò)冷、夏季過(guò)熱對(duì)循環(huán)水道造成不良影響,冬季要注意做好循環(huán)水道的保溫工作,夏季做好循環(huán)水道的降溫工作。
5.使用具有節(jié)水節(jié)能功能的設(shè)備和產(chǎn)品
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,環(huán)保理念也在生產(chǎn)領(lǐng)域得到了大規(guī)模的宣傳和實(shí)踐,在水泥廠的給水設(shè)計(jì)施工中,要對(duì)水泥廠的實(shí)際產(chǎn)出比率進(jìn)行綜合的考慮,然后選擇新型管材和節(jié)能設(shè)備,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的,減少水泥廠的水質(zhì)污染以及水量的滲漏,實(shí)現(xiàn)水泥廠在給水系統(tǒng)中的完美設(shè)計(jì)和施工,從而保障水泥廠的正常生產(chǎn)工作。
二、水泥廠排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工中的注意事項(xiàng)
生活污水、生產(chǎn)廢水、雨水排水等都屬于水泥廠的排水內(nèi)容。這個(gè)水泥廠的污水通過(guò)污水管網(wǎng)進(jìn)入水泥廠的污水處理站,經(jīng)過(guò)處理達(dá)到國(guó)家相關(guān)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)之后,才能夠回流到水泥廠的中區(qū)水管道中進(jìn)行再利用。
1.科學(xué)合理的選取管徑
水泥廠的排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工中首先應(yīng)該注意的一個(gè)問(wèn)題就是對(duì)管徑進(jìn)行科學(xué)合理的選擇。輸水管徑過(guò)小容易在排水過(guò)程中發(fā)生堵塞現(xiàn)象,疏通的過(guò)程中也比較困難。水泥廠的排水管一般埋在地下,這是與地面排水系統(tǒng)不一樣的地方。如果是地面排水系統(tǒng)的雨水溝堵塞,可以在地面上直接挖開(kāi)進(jìn)行疏通。但是對(duì)于水泥廠的排水系統(tǒng)應(yīng)該在30米左右設(shè)置檢查井,這樣即使水道阻塞也可以通過(guò)檢查井進(jìn)行疏通,這樣就能及時(shí)解決排水阻塞的問(wèn)題,降低施工和維修的成本。
2.設(shè)置中和池
目前,我國(guó)大多數(shù)的水泥廠都是采用的循環(huán)給水的系統(tǒng),這種系統(tǒng)產(chǎn)生的生活污水和生產(chǎn)廢水比較少,但是水泥廠實(shí)驗(yàn)室中排放出來(lái)的水存在很大的酸堿度問(wèn)題。中和池在水泥廠排水設(shè)施中表面上作用不大,甚至還會(huì)增加排水設(shè)施建設(shè)的成本,但是站在整個(gè)水循環(huán)的角度來(lái)看,水泥廠排水系統(tǒng)設(shè)置中和池是十分必要的。目前我國(guó)水泥廠排水設(shè)施中很少有中和池,大都是在污水處理時(shí)才設(shè)置中和池。但是如果水泥廠實(shí)驗(yàn)室直接排放的污水酸堿度不合適就會(huì)污染附近的水源以及其他的相關(guān)資源,表面上看與水泥廠無(wú)關(guān),但也是對(duì)國(guó)家資產(chǎn)的破壞和浪費(fèi)。所以,需要在水泥廠的排水設(shè)計(jì)施工中,針對(duì)水泥廠實(shí)驗(yàn)室排放水的酸堿度設(shè)置相應(yīng)的中和池,讓排出的水在中和池中經(jīng)過(guò)中和達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)之后再進(jìn)行排放。
結(jié)束語(yǔ):
綜上所述,在水泥廠的給水和排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中,應(yīng)該做好水泥廠各個(gè)用水點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)工作,采取一水多用、循環(huán)用水以及中水回用的措施,減少水泥廠污水廢水的排放,提高水資源的利用率。水泥廠在對(duì)給水和排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的時(shí)候,應(yīng)該結(jié)合水泥廠的生產(chǎn)工藝和實(shí)際生產(chǎn)情況,對(duì)長(zhǎng)期運(yùn)行和近期的投資做一個(gè)對(duì)比,再加上對(duì)環(huán)保理念的考慮,選擇一個(gè)最優(yōu)方案,實(shí)現(xiàn)水泥廠給水和排水的順暢,保障水泥廠正常生產(chǎn)活動(dòng)的順利進(jìn)行。
參考文獻(xiàn):
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[3] 吳思謙.對(duì)高層建筑給排水及消防設(shè)計(jì)方法探討[J].華章,2011(24).
(一)布局不合理
在諸多正在進(jìn)行的建設(shè)項(xiàng)目中存在著整體建設(shè)布局不合理。從總體來(lái)看,我國(guó)大量投資在大型的水利水電的建設(shè),忽視小型惠民建設(shè)的施工,雖然有關(guān)部門(mén)對(duì)農(nóng)村、基礎(chǔ)設(shè)施、農(nóng)田水利、偏遠(yuǎn)地區(qū)建設(shè)有所要求,但是地方政府因引起績(jī)效成果小,并不愿做這些基礎(chǔ)性的惠民工程,盡可能的爭(zhēng)取大型的項(xiàng)目或資金。因此,國(guó)家水利設(shè)施在建設(shè)上存在著項(xiàng)目大小明顯的傾斜[1]。
(二)環(huán)境破壞較重
我國(guó)部分水利水電工程只看重經(jīng)濟(jì)效益、未進(jìn)行全面的實(shí)地查看與論證,設(shè)計(jì)過(guò)程也未進(jìn)行考慮,導(dǎo)致大量的水利水電工程在投入使用時(shí),對(duì)周邊的生態(tài)造成了嚴(yán)重的破壞。河流水利有所變化對(duì)河流、河岸、洪泛平原等生態(tài)也有影響,對(duì)原有河道及河床有著影響。此外,水庫(kù)蓄水會(huì)使水流速度下降,導(dǎo)致泥沙淤積,破壞物種生態(tài)平衡。
(三)存在質(zhì)量隱患
因水利水電工程的大量修建,使得工程的設(shè)計(jì)、施工、管理缺少規(guī)范,隊(duì)伍內(nèi)部魚(yú)目混珠;一味的追求利益,使工程施工標(biāo)準(zhǔn)下調(diào),偷工減料;管理人員管理懈怠,能力不足;監(jiān)管部門(mén)監(jiān)管力度不足,監(jiān)管不及時(shí),再加之監(jiān)管法律法規(guī)尚不完善,致使部分工程存在質(zhì)量問(wèn)題。施工過(guò)程中不按照規(guī)章制度進(jìn)行建設(shè)。
(四)監(jiān)管不足
長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)的項(xiàng)目建設(shè)管理主要由項(xiàng)目主辦單位臨時(shí)組建管理人員,這其中大部分人對(duì)于工程的施工、經(jīng)濟(jì)管理不具備專業(yè)知識(shí),對(duì)建設(shè)規(guī)程不了解,在管理過(guò)程也不能進(jìn)行合理的管理,這便導(dǎo)致出現(xiàn)諸多的管理問(wèn)題,如任意改變施工方案、周期等。此外,由于權(quán)力集中,缺乏監(jiān)管,易導(dǎo)致腐敗問(wèn)題的發(fā)生。
二、水利水電工程建設(shè)管理解決措施
(一)完善科學(xué)的工程質(zhì)量管理
對(duì)于質(zhì)量管理體系的不完善,要從如下幾方面進(jìn)行改善。首先,在施工過(guò)程中進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)管的人員要時(shí)常到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查,確保監(jiān)管發(fā)揮出應(yīng)有的作用。其次,對(duì)于監(jiān)管人員的選用要進(jìn)行嚴(yán)格的審查,進(jìn)行有效的約束,防止不具備資格的管理人員進(jìn)行管理工作。再次,建立合理責(zé)任與評(píng)比制度,激勵(lì)管理人員的作用。最后,竣工時(shí)有專業(yè)人士進(jìn)行驗(yàn)收,合格后才可以進(jìn)行使用。
(二)健全法律法規(guī),加強(qiáng)執(zhí)法
在工程全面完工后,有有關(guān)部門(mén)對(duì)工程進(jìn)行全面的檢查,對(duì)于不能達(dá)到質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目,迅速告知施工單位進(jìn)行修復(fù),進(jìn)行相關(guān)管理體系的完善。管理人員進(jìn)行專業(yè)水平與素質(zhì)的提升,自覺(jué)按照規(guī)程辦事,規(guī)范行為標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)格抵制不能滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的工程,從源頭進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制。
(三)工程建設(shè)前期工作準(zhǔn)備
在建設(shè)前要將準(zhǔn)備工作做好,根據(jù)國(guó)家相關(guān)規(guī)劃及規(guī)定,堅(jiān)持“整體規(guī)劃、開(kāi)源節(jié)流、防洪抗旱”等原則進(jìn)行規(guī)劃,同時(shí)依據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際進(jìn)行施工方案的設(shè)計(jì),從而提升施工效率。為彌補(bǔ)前期規(guī)劃為工程建設(shè)帶來(lái)的時(shí)間損失,在施工時(shí)采用一定的方式來(lái)減小影響。此外,一定要避免勘測(cè)、設(shè)計(jì)、施工同時(shí)進(jìn)行[2]。
(四)確保資金投入
水利水電工程規(guī)模浩大,其中涉及大量復(fù)雜工序,為此工程會(huì)被投入大量的資金。但實(shí)際情況,政府部門(mén)將工程資金進(jìn)行剝離,所剩資金已無(wú)法完成工程建設(shè),因此對(duì)于資金投入要進(jìn)行保障,要確保專款專用,杜絕挪用公款等行為。同時(shí)政府各部門(mén)加強(qiáng)協(xié)調(diào)溝通,使工程的資金可以快速到位。
(五)控制原料的選用
在施工過(guò)程中對(duì)工程所使用原料進(jìn)行選用時(shí),要確保施工施工材料來(lái)源正規(guī),對(duì)材料的指標(biāo)、數(shù)據(jù)、資料等進(jìn)行嚴(yán)格的審核,由供貨方提供出相應(yīng)的質(zhì)量檢測(cè)報(bào)告,保證沒(méi)有問(wèn)題后方可投入施工,管理者不能重視工期而忽略工程質(zhì)量問(wèn)題。還有,對(duì)于施工過(guò)程的機(jī)械設(shè)備定時(shí)的檢查、維護(hù),對(duì)于陳舊的設(shè)備及時(shí)更換,保證施工機(jī)械完備、性能良好,確保施工進(jìn)度。
(六)提升管理人員意識(shí)
水利水電工程工期長(zhǎng)、資金投入大、涉及面廣等,工程質(zhì)量對(duì)于社會(huì)的穩(wěn)定,人民的生命、財(cái)產(chǎn)安全有著重要的作用,同時(shí)還為施工單位設(shè)計(jì)、施工的效益有關(guān),質(zhì)量保障重要的一環(huán)便在工程施工過(guò)程。因此,質(zhì)量管理人員對(duì)于工程質(zhì)量具有重要的作用,管理人員要對(duì)工程內(nèi)外的質(zhì)量進(jìn)行管理。此外,不定時(shí)進(jìn)行全體員工的質(zhì)量安全教育活動(dòng),提升員工的質(zhì)量管理意識(shí),令員工知道工程質(zhì)量管理的重要性。
(七)項(xiàng)目施工成本控制
在工程的質(zhì)量與工期得到保障的前提下,要進(jìn)行控制工程的成本控制,對(duì)水利水電工程施工過(guò)程中的所有費(fèi)用有計(jì)劃、組織的進(jìn)行協(xié)調(diào)控制,來(lái)達(dá)到對(duì)成本的控制,同時(shí)采取一定的管理,把工程成本控制在預(yù)期,盡量的減少不必要的成本支出,施工階段是成本控制的主要階段,施工單位要認(rèn)清成本控制的重要性,這對(duì)整個(gè)工程的經(jīng)濟(jì)效益有重要意義[3]。
一.引言
電廠水工結(jié)構(gòu)屬于電廠水利工程的重要組成部分,在電廠水工結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)年限內(nèi),水工結(jié)構(gòu)必須要能夠安全運(yùn)作,要滿足抗拉、抗凍、抗?jié)B、抗壓以及抗風(fēng)化、抗侵蝕和抗沖耐磨等耐久性要求。在電廠水工結(jié)構(gòu)工程中,必須要重視耐久性設(shè)計(jì)。
二.電廠水工結(jié)構(gòu)耐久性概述
電廠水工結(jié)構(gòu)耐久性是水工結(jié)構(gòu)抵抗氣候變化、化學(xué)侵蝕、磨損或其它破壞過(guò)程的能力,主要包括:抗碳化能力、抗凍性、鋼筋銹蝕、抗?jié)B性。水工結(jié)構(gòu)由于水的滲入、沖刷、凍融、侵蝕等因素使其工作環(huán)境比其它建筑物更為惡劣,不僅要承受正常的使用荷載,還要承受環(huán)境水的各種作用。因此,提高水工結(jié)構(gòu)的耐久性,比保證強(qiáng)度更有意義。水工結(jié)構(gòu)的耐久性提高需從使用材料、結(jié)構(gòu)形式、環(huán)境條件、施工工藝、保護(hù)措施等方面綜合考慮,其主要措施是原材料的優(yōu)化選擇。
1.裂縫
電廠水工結(jié)構(gòu)中,水工混凝土體積大,在硬化初期容易產(chǎn)生大量水化熱,形成溫度應(yīng)力,而此時(shí)混凝土抗拉能力弱導(dǎo)致裂縫的形成;同時(shí)大體積混凝土還產(chǎn)生收縮裂縫,引起如滲漏溶蝕、環(huán)境水侵蝕、凍融破壞和鋼筋銹蝕等病害的發(fā)生,這些病害與裂縫形成惡性循環(huán),對(duì)建筑物的耐久性產(chǎn)生極大危害。
2.凍融循環(huán)
凍融破壞是混凝土在浸水飽和或潮濕狀態(tài)下,溫度正負(fù)交替變化使其內(nèi)部孔隙水凍結(jié)膨脹、融解收縮產(chǎn)生疲勞應(yīng)力,導(dǎo)致混凝土由表及里逐漸削蝕的破壞現(xiàn)象。經(jīng)調(diào)查,我國(guó)有22%的中小型水工建筑物存在凍融破壞問(wèn)題。
3.碳化與鋼筋銹蝕
空氣中的CO2和水中的碳酸組分都可能與水泥水化物發(fā)生反應(yīng),使之碳化,產(chǎn)生裂縫,使CO2等進(jìn)入混凝土內(nèi)部,加速碳化。碳化使混凝土中性化,導(dǎo)致鋼筋失去保護(hù)膜而產(chǎn)生銹蝕,使結(jié)構(gòu)承載力逐漸喪失。
三.電廠水工結(jié)構(gòu)工程中耐久性設(shè)計(jì)及應(yīng)用
1.砼原材料質(zhì)量檢測(cè)的內(nèi)容和方法
(1)水泥。在水泥廠家統(tǒng)一采購(gòu)1-2種水泥。運(yùn)至工地的每一批水泥,應(yīng)有生產(chǎn)廠的出廠合格證和出廠試驗(yàn)報(bào)告,進(jìn)場(chǎng)水泥應(yīng)立即進(jìn)行復(fù)驗(yàn),同一批次,同品種、同強(qiáng)度等級(jí)的水泥為樣本。以200噸袋裝水泥為一檢驗(yàn)批,而散裝水泥則500噸為一檢驗(yàn)批。如不足200t或500t也作為一個(gè)檢驗(yàn)批。常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目有:細(xì)度、凝結(jié)時(shí)間、膠砂強(qiáng)度、比表面積、膠砂流動(dòng)度等。
(2)細(xì)骨料。細(xì)骨料是指粒徑為0.16-5mm顆粒,有天然砂及人工砂兩類。細(xì)骨料應(yīng)清潔、級(jí)配良好、質(zhì)地堅(jiān)硬。人工砂的細(xì)度模數(shù)應(yīng)控制在2.4-2.8的范圍內(nèi),天然砂的細(xì)度模數(shù)宜在2.2-3.0范圍內(nèi)。以400t或600m3為一檢驗(yàn)批。常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目有:顆粒級(jí)配、含泥量、泥塊含量、表觀密度等。
(3)粗骨料。粒徑大于5mm的骨料叫粗骨料。普通砼通常采用的粗骨料有卵石和碎石兩種。常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目有:含泥量、泥塊含量、針片狀含量、壓碎指標(biāo)、顆粒級(jí)配等。
(4)水。凡符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的飲用水,都可用于拌合與養(yǎng)護(hù)砼。地表水、地下水和其他類型水在首次用于拌合與養(yǎng)護(hù)砼時(shí),須按現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)檢驗(yàn)合格方可使用。常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目有:PH值、不溶物、可溶物、氯化物、硫酸鹽的含量。
(5)摻合料。在電廠水工結(jié)構(gòu)中,普遍的使用摻合料。如:粉煤灰、硅粉、粒化高爐礦渣及各種天然火山灰質(zhì)混合料等。摻合料的品質(zhì)必須符合現(xiàn)行的行業(yè)和國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)。
2.水工混凝土結(jié)構(gòu)極限
水工混凝土的結(jié)構(gòu)極限可以分為承載能力與正常使用兩種極限狀態(tài)。水工混凝土的承載力極限狀態(tài)是指結(jié)構(gòu)材料強(qiáng)度超過(guò)了破壞的最大承載力,或由于變形嚴(yán)重而導(dǎo)致的不能繼續(xù)承載。在使用水工建筑作為擋水結(jié)構(gòu)時(shí),要將受壓破壞極限值來(lái)作為設(shè)計(jì)根據(jù)。設(shè)定最低的應(yīng)力限值,使最大的拉力要低于此值。所以在水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要確定好應(yīng)力約束極限狀態(tài),來(lái)測(cè)定混凝土的不連續(xù)點(diǎn),減少裂縫的產(chǎn)生。
3.裂縫的控制
裂縫控制是水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。水利工程中,多數(shù)結(jié)構(gòu)都是受裂縫要求控制,而不只是承載力的控制。要通過(guò)一些辦法來(lái)減少裂縫的出現(xiàn)。要確定出容許裂縫的寬度,要根據(jù)當(dāng)?shù)氐某睗癍h(huán)境、荷載性質(zhì)以及水壓力的變化等參數(shù)來(lái)進(jìn)行確定,綜合考慮。一般而言,不同的安全等級(jí)的水工建筑,耐久性指標(biāo)也會(huì)不同。現(xiàn)代工程中,裂縫的控制適用于一些標(biāo)準(zhǔn)彎拉構(gòu)件上,在水工建筑結(jié)構(gòu)中多數(shù)使用的是非常規(guī)的桿件,所以如何控制好裂縫的寬度是水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)與要點(diǎn)。對(duì)裂縫的設(shè)定要根據(jù)鋼筋混凝土構(gòu)件的裂性評(píng)估后結(jié)論,根據(jù)斷面的作用力變形情況所導(dǎo)致的裂紋開(kāi)度制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。
4.抗沖蝕材料應(yīng)用
對(duì)于水工泄水結(jié)構(gòu)的抗磨防蝕設(shè)計(jì),抗沖蝕材料的性能也是其中的一項(xiàng)重要指標(biāo)。其中材料的硬度對(duì)于其抗磨防蝕性能至關(guān)重要,若材料的韌性良好則可以吸收一定的沖擊能量,從而減少其因疲勞破壞而產(chǎn)生斷裂破壞。常見(jiàn)的抗磨防蝕材料有混凝土類、砂漿類、護(hù)面板材類和抗沖蝕涂層等。混凝土類包括鋼纖維混凝土、高標(biāo)號(hào)混凝土以及微纖維多元復(fù)合混凝土等,砂漿類包括鋼纖維砂漿、硅粉砂漿和聚合物砂漿等,護(hù)面板材類包括鋼板、高鋁陶瓷和鑄石板等,抗沖蝕涂層包括聚脲彈性體材料、雙組分合成橡膠等。而對(duì)于抗沖蝕材料的使用,要針對(duì)含沙水流對(duì)于結(jié)構(gòu)破壞作用的復(fù)雜性,并結(jié)合相應(yīng)水流的具體情況,進(jìn)行全方面的分析和設(shè)計(jì),選用最合理的材料。
5.設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定
根據(jù)相應(yīng)的規(guī)范進(jìn)行抗沖磨混凝土厚度的估算,但要考慮工程正常運(yùn)行的需要,充分分析其存在的隱患和效益損失,進(jìn)行及時(shí)的維修,并且在具體的工程實(shí)踐中進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整,如果有明顯的不合理情況要及時(shí)重新選擇設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)指標(biāo)的控制,主要是對(duì)于混凝土抗壓強(qiáng)度和抗沖磨防空蝕性能的研究,這兩項(xiàng)指標(biāo)的影響因素很多,主要包括水灰比、骨料種類和骨料配合比等,還有混凝土的抗沖磨性能和耐久性的結(jié)構(gòu)指標(biāo),往往會(huì)伴隨著其他的破壞形式,如碳化、滲透以及凍融等。因此,既要注意對(duì)于結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度指標(biāo)的控制,也要注意其耐久性相關(guān)指標(biāo)的觀測(cè)控制
6.結(jié)構(gòu)外形
一個(gè)合理的結(jié)構(gòu)外形對(duì)于水工泄水結(jié)構(gòu)的抗磨防蝕性能有著至關(guān)重要的作用,并且鑒于結(jié)構(gòu)的一次性,結(jié)構(gòu)一旦成形,對(duì)于其抗磨防蝕性能很難在技術(shù)上再加以改善,并且費(fèi)用也會(huì)進(jìn)一步提高,因此應(yīng)該在結(jié)構(gòu)建設(shè)之前就對(duì)結(jié)構(gòu)外形進(jìn)行縝密的設(shè)計(jì)。分水導(dǎo)墻等薄壁結(jié)構(gòu),對(duì)于結(jié)構(gòu)的作用性以及水流流速的防御要求很高而且費(fèi)用會(huì)占很大比例,要通過(guò)水彈性模型試驗(yàn)來(lái)研究水流的脈動(dòng)壁壓作用,進(jìn)行合理的結(jié)構(gòu)外形設(shè)計(jì),確保在動(dòng)態(tài)的影響情況下,對(duì)結(jié)構(gòu)的共振進(jìn)行合理的控制,從而來(lái)解決流激振動(dòng)破壞的影響。而為了防止空蝕對(duì)泄水結(jié)構(gòu)的破壞,要對(duì)結(jié)構(gòu)的邊界輪廓形狀進(jìn)行改進(jìn),從而使泄水運(yùn)行過(guò)程中各個(gè)部位的水流空化數(shù)大于其初生的空化數(shù)。另外,在泄水結(jié)構(gòu)選擇和水力設(shè)計(jì)過(guò)程中,應(yīng)該注意沿程動(dòng)水壓強(qiáng)的分布,限制測(cè)壓管水頭出現(xiàn)負(fù)壓的范圍和絕對(duì)值,從而間接地控制水流空化數(shù)。從而控制合理的過(guò)流邊壁體形,對(duì)含沙高速水流的沖磨和空蝕形成進(jìn)行有效控制。
四.結(jié)束語(yǔ)
電廠水工結(jié)構(gòu)工程中的耐久性設(shè)計(jì)是確保電廠水工結(jié)構(gòu)整體安全的必須措施,結(jié)合電廠水工結(jié)構(gòu)實(shí)際特點(diǎn),開(kāi)展針對(duì)性設(shè)計(jì),確保電廠水工結(jié)構(gòu)安全。