中国电建集团四川工程有限公司 610051
摘要：通过对三个垃圾焚烧发电项目施工总承包管理经验的总结，简要介绍了垃圾发电项目设计总平布置的特点和结构主要形式，提炼出项目建筑施工部份在实施阶段的技术难点和施工组织重点，定位建筑专业施工组织管理在项目全过程施工中的重要作用和配合方法，力求通过本文的论述，对涉及垃圾焚烧发电项目施工的技术人员和管理同行，在项目的施工组织策划和实施阶段能够达到胸有全局，突出重点、把握难点，为高效有序组织建筑专业施工活动提供一点帮助和参考。
关键词：垃圾焚烧发电；施工；重难点；分析；对策
一、概述
垃圾焚烧发电是利用城市生活垃圾为主要燃料，燃烧产生的热能通过汽轮机发电技术转换成电能，实现垃圾处理无害化，减量化和资源利用化，具有良好的环境效益和社会效益。垃圾焚烧发电项目工程的施工管理既有传统火力发电厂的施工管理共性又有着其项目自身特点而具有的特殊性。建筑、安装工程施工有着建筑体量高大，基坑开挖较深，施工场地狭窄，专业涉及面多，工艺系统复杂，设备吨位重，吊装工作量大，土建、安装各专业高空交叉施工多，施工安全风险大、施工质量要求高、工期紧的特点。本文以中国电建集团四川工程有限公司总包承接施工的多个垃圾焚烧发电项目（卧式焚烧余热炉）为样本，简要介绍垃圾焚烧发电项目建筑工程施工管理中需注意的重点与难点以及控制对策要点。
二、建筑工程平面布置特点及结构形式
（一）建筑工程平面布置特点
附图1
成都洛带垃圾发电厂（设计规模：日焚烧垃圾量1200吨），成都祥福垃圾发电厂（设计规模：日焚烧垃圾量1800吨）、成都万兴环保发电厂（设计规模：日焚烧垃圾量2400吨）。三个垃圾发电项目总平布置功能分区为主要生产区、辅助生产区、办公生活区三部分的，将辅助用房围绕“主生产组团”周边布置，形成高效、便捷，功能分区明确的生产空间，实现工艺流程合理，建筑布局紧凑，交通、管线顺畅短捷，并特别强调洁、污分开，功能分区之间有绿化隔离，保证各功能分区之间既相互独立，又联系紧密，充分展示现代工业建筑总平面布置的特点，同时，工业建筑厂房内增设参观空间，实现了垃圾从卸料、存储堆放、焚烧、烟气处理和汽机发电全过程的展示，实现了工业建筑去工业化、生产空间透明化的时代要求，营造出舒适，优美、安全的集生产、参观展示、教育培训和办公的多功能空间环境。主生产区由卸料大厅、垃圾仓、焚烧余热厂房、烟气净化厂房、飞灰处理间、汽机发电厂房、主控楼7个子项组成综合主厂房，综合主厂房都布置在厂区的中心地理位置，将火力发电的热力系统，燃料系统、除灰系统、烟气净化处理系统、化学水处理系统、中央主控室、高低压配电室及电子设备间等建筑或功能空间涵盖其中。综合主厂房外一般都布置了厂区环形道路，沿厂区环形道路外围分别布置了地磅房，垃圾坡道、渗沥液处理站、升压站、机力通风冷却塔、循环泵房、工业及消防水池、综合泵房等辅助生产建筑。总体平面有布置紧凑，功能分区明确、占地面积小的特点。（见附图1万兴环保发电项目总平面布置图）。
（二）主要建筑工程结构形式（万兴工程素材）
1、卸料大厅为钢筋混凝土框架结构加屋面网架结构，结构柱顶标高20.25米。
2、垃圾仓为27米以下钢筋混凝土框剪结构，27米以上钢筋混凝土框架结构，结构柱顶标高50.328米，屋面为焊接球网架结构。
3、焚烧间为钢结构（钢格构柱）支撑上部螺栓球加部份焊接球网架结构。结构柱顶标高50.328米。
4、烟气净化间为钢结构（钢格构柱）支撑上部螺栓求加部份焊接球网架结构。结构柱顶标高36米。
5、汽机发电厂房为钢筋混凝土框架结构和屋面螺栓球网架结构。
6、主控楼为钢筋混凝土框架结构，屋面为钢筋混凝土现浇屋面。
7、综合泵房，循环泵房、机力通风冷却塔、垃圾坡道、升压站等建筑都为钢筋混凝土框架结构，烟囱主体为钢筋混凝土剪力墙筒结构，筒内安装钢质烟筒。主体结构一般80米高度。
8、渗沥液处理站各池体都为钢筋混凝土筏板基础加剪力墙结构。（附图2万兴卸料间垃圾池到焚烧间断面图）。
附图2
三、建筑工程施工组织部署需重点注意的几个方面
（一）为安装工程提供条件，满足项目整体工期要求
垃圾焚烧发电项目施工管理是一个涉及专业较多而且工艺系统较复杂的系统工程，要求专业之间密切配合是一个非常重要的课题，尤其建筑工程和安装工程的配合程度是决定一个项目成败的关键因素之一。在一个施工场地相对狭小，如何展开建筑和安装的配合，通过几个工程的实践，得到一些经验，总结如下：
1、按施工计划控制方法，通过安装各专业按照设备安装和生产运行工艺逻辑和合同关门工期要求倒排工期计划得到需建筑工程基础交安或厂房达到交安条件的时间节点，建筑工程消化交安条件要求，分解确定需开工项目后，按工程量大小和须完成的相对工期以及技术管理和组织管理逻辑确定土建各项目开工时间和完工交安时间。
1.1建筑工程各单项中垃圾仓的体量最大，开挖深度最深，施工周期最长，施工难度最大，因此在垃圾焚烧发电项目施工中垃圾仓都是最先开工的项目。垃圾仓出0米回填完成时间和紧邻的焚烧炉基础交安时间吻合时，形成焚烧炉钢架安装场地和焚烧炉基础同时交安，对焚烧炉安装工程区域的安全、文明施工创造场地平整硬化条件。
1.2卧式余热炉基础框架（顶标高14米3层），由于承受重荷载和1、2层配电设备房间多，柱、梁截面尺寸大，总体钢筋埋件制安工程量和混凝土浇筑工程量都较大，需交安时间（相对工期4个月）从安装工艺逻辑讲仅晚于焚烧炉基础20-30天左右，而相对工期较焚烧炉基础工期长2个月，因此应比焚烧炉基础先开工2个月，有利于焚烧炉和余热炉钢架顺利吊装无缝对接。
1.3为锅炉受热面系统部件组合场地创造条件，紧邻余热炉后的烟气净化场地基础应先行施工（相对工期4个月），有利于受热面大件吊装完成后，组合平台撤出可立即交付烟气净化设备安装。
1.4垃圾发电项目机组设计，根据规模不同一般为一炉一机，两炉一机、3炉两机、4炉两机等形式，大型项目多炉平面一般在焚烧间内一字排开，周围建筑对焚烧间形成三方围合，近炉吊装开口往往只剩下扩建端一端，对大型主吊机具平面站位场地选择就需要土建专业配合，必要时固定端建筑场地就需要为吊装预留，这就需要土建和锅炉专业事前策划，紧密配合，而不能各自为政，无序施工对全局带来不利后果。
（二）建筑垂直运输机具布置需考虑的因素
建筑垂直运输机具布置应满足各主要部位工作面的周转材料、钢筋、混凝土和其它构配件及辅助材料的垂直运输要求，建筑塔吊平面位置的选择要考虑覆盖区的起重工程量大小，构件单体最大重量，和相邻塔吊或其它起重机械的安全距离，附着实施距离，塔吊站位影响和使用周期等因素。
1、垃圾仓的几何长度在60—130米之间，结构顶标高在50米左右，一般在垃圾仓的长度方向左右两侧各布置一台建筑塔吊，这两台塔吊的使用周期最长，覆盖范围可解决垃圾仓、汽机房、卸料大厅、部份焚烧炉基础等物料垂直运输问题，值得注意的是垃圾仓里8轴线的垃圾吊轨道梁的吊装问题是塔吊选型的参考因素之一。
2、混凝土的垂直运输主要依靠商混站的汽车输送泵和地面输送泵，臂长30-60米，根据浇筑部位的高低远近来选择（包括浇筑基坑内混凝土，取代梭槽入模方式），浇筑时要考虑输送泵的站位安全和道路畅通问题，值得注意的是垃圾仓30米以上部位混凝土浇筑主要依靠地面输送泵，从0米到50米的泵管架设，可以采取在结构板上适当位置预留孔洞和埋件固定架设垂直输送路径，节约人力成本、提高工效。
（三）施工道路硬化、平面定置化管理，为安全文明施工创造条件
施工道路硬化和物料堆放、临设平面定置化是施工现场安全文明施工的基础条件，建筑工程周转材料，钢筋、水泥等各种材料多，开挖阶段土方周转量大，在场地相对狭窄的垃圾发电施工现场达到标准化文明工地要求，这是一个难点。在施工总平设计中，涉及建筑工程的钢筋加工房及原材堆放场，模板加工堆放场、周转材料堆放场、水泥库、砂石仓、砂浆搅拌站等生产临建和设施的平面布置合理性和科学性是一个非常重要的方面。它关系到施工成本投入产出效益和安全文明施工要求执行的难易程度。通过工程实践，具体总结如下:
建筑施工生产临设平面布置有多种形式，可在施工区外集中布置，使用时二次转运到塔吊覆盖区垂直吊运就位，现场需配置2-3辆转运车，增加二次转运费但使用周期受干扰因素少。也可以在塔吊覆盖区选择合适的位置设置，减少二次转运，可提高工效，但使用周期受干扰因素多，易发生二次或三次搬运撤离重建费用，期间对主体工期有一定影响，文明施工执行效果不显著。所以通过对比可见，选择施工区外集中布置建筑施工临设对安全文明施工实施的难易程度和工程顺利进展是利大于弊。
如选择利用在施工区外红线内场地集中布置建筑生产临设，在垃圾发电项目就会牺牲全部或部份设备堆放场地，如能通过合同途径来解决设备堆放的场地问题和因此产生的设备二次转运费用问题，对缓解场地紧张和更好地达到有序、高效、安全、文明施工有至关重要的作用。
3、施工道路硬化对现场的施工环境有着最重要的影响，如道路不硬化，晴天一身灰，雨天一身泥，对外造成环境污染，对内带来人员健康损害，对施工安全，质量，进度等各方面都带来负面影响，因此施工道路硬化是非常重要的一项措施。
3.1垃圾发电项目厂区道路都设计了综合主厂房外围一圈的封闭环形道路，施工阶段可以通过对环形道路的永临结合处理来解决施工主通道的硬化问题，并同时解决施工阶段场地的排水问题，需要的前提条件是设计院能提前提供道路施工图和厂区管网施工图，施工单位在开挖路基时将过道路的管道进行预埋和过道路的沟道先行施工，然后施工道路的基层和在基层上浇筑150 mm厚的设计标号混凝土，预制或购买相对廉价的路沿石临时安装，使用过程中专人维护路面的清洁卫生，到工程后期施工正式路面面层交工。环形道路永临结合处理可以在进场时实施，同时配套施工雨、污水排水管和汽机循环水管道。
四、建构筑物施工重点及难点分析
垃圾发电项目建筑工程施工和其它一般工业建筑或民用建筑施工没有本质区别，保证结构安全和空间使用功能以及优良的观感质量和施工安全是建筑工程施工管理的共性目标，其施工中应控制的重点和难点也大同小异，只是因项目特征发生变化使其在某一方面的要求更加突出，针对垃圾发电项目特征总结如下：
（一）土方开挖和桩基施工涉及因素多，安全风险大，质量要求高是建筑施工的重点和难点
（二）垃圾渗沥液不能外泄污染土壤和地下水，垃圾储料仓和渗沥液处理站的地下各池体不能渗漏，是施工质量保证的重中之重。
（三）垃圾仓体量大、结构高度高（50米）保证上部结构安全施工是重点
（四） 土建、安装交叉施工部位安全风险高，交叉施工安全防范措施是施工管理的重点。
（五）由于综合主厂房平面布置形式，垃圾仓和焚烧间屋面网架被包围在综合主厂房的中心位置，只有一端开口可以吊装，是建筑结构施工的难点之一。
五、针对重点及难点编制技术方案要点与对策
（一）土方开挖及桩基施工技术方案要点
1、土方开挖前应根据设计和地质勘察报告和实地踏勘熟悉了解地质和水文情况、开挖深度等技术指标，编制符合现场实际特征的土方开挖专项方案，并按达到或超过一定规模的危险分部分项工程专项方案编审论证程序进行方案评审批准后实施。
垃圾发电项目垃圾仓基坑开挖是全厂最深的部位，0米下仓体主体部份开挖完成面在-8米左右标高，主体左右侧的渗沥液收集池开挖完成面在-10左右米标高，属超过一定规模危险分部分项工程，开挖前必须考虑基坑降排水措施和防边坡坍塌措施。垃圾仓基坑开挖要和垃圾仓周围基础标高统筹考虑开挖形式，如有条件形成大放阶开挖，则能减少垃圾坑开挖边坡的支护工程量，降低施工措施费，最大限度增大工作面，缩短工期，提高生产效率。如地勘报告显示基坑底部作用有承压水时应进行坑底突涌验算，采取防止承压水突涌措施，确保基坑施工安全。
2、垃圾发电项目设计采用混凝土灌注桩基础的机率较大，方案编制时根据地质、水文情况，场平工程回填粒料压实情况，桩径、桩长等因素选择成孔方式，根据灌注方式编制保证混凝土灌注质量等系列措施。尤其场平工程是挖高填低的项目，场平工程回填粒料情况和回填压实质量和地下水位情况是桩基施工成孔方式选择的重要影响因素，适宜的成孔方式是保证桩基施工是否能顺利进行的重要保证。桩基工程是隐蔽工程，由于成桩质量检测的滞后性，一旦桩基施工质量出现问题，达不到规范和设计要求，后果将是灾难性的，所以砼灌注桩基施工从试桩、桩基定位，成孔验孔、钢筋笼制安、混凝土灌注必须全程管控，确保成桩质量。
（二）垃圾仓防渗漏施工技术方案要点
垃圾发电按建设规模（日焚烧垃圾量）不同，垃圾仓的容量也不同，以万兴项目垃圾仓为例：垃圾仓全长130米，跨度32米，内空尽高33米，仓底板为梁筏式基础底板，仓四周为变截面剪力墙结构，砼标号为C30P8，设计留设2道后浇带，仓底板面和内壁喷涂呋喃树脂防腐层。垃圾仓施工必须保证仓体在设计使用寿命期内不能渗漏。
1、垃圾仓防渗漏施工主要从施工段划分，施工缝留设及处理，易漏关键部位节点处理，后浇带浇筑、混凝土配合比设计，大体积混凝土施工，混凝土浇筑和养护，呋喃树脂等防腐方面的施工质量技术措施控制为主要途径。
1.1底板及侧墙施工段的划分及施工缝留设及处理
1.1.1在水平方向以后浇带为界将仓体分为三大施工段进行组织施工
1.1.2在立面方向第一道施工缝留设在距底板顶标高500毫米处，第二道留设在距底板顶标高3米的梁底口100mm处，第三道留设在0米处，0米以上部位按规范留设。
1.1.3施工缝留设处必须加设止水钢板，止水钢板接头处满焊保证焊缝质量。浇筑前施工缝要凿毛并清扫干净，浇筑前湿润并铺上同标号砼砂浆10mm。
2、梁筏底板大体积混凝土施工需计算水化热，结合施工环境温度，验算内外温差是否小于25℃，确定是否需采取循环水控温措施，控制升温速率和降温速率。砼配合比采取掺加粉煤灰取代部份水泥，并取60天强度作为评定强度，减少水泥用量，降低水化热。
3、侧墙为长墙薄壁结构，由于在水平施工缝结合处受已浇筑砼和钢筋的约束，墙体收缩受限后容易开裂的特点选择配置补偿收缩微膨胀混凝土或掺加设计给定的抗裂类外加剂。
4、穿墙导管和穿墙对拉螺栓中间必须满焊止水环和止水钢片，对拉螺栓在池壁的内外面加设封浆坑模圈，以便模板拆除后剔除模圈，齐封浆坑底部割除对拉螺栓头，然后用防水砂浆或环氧胶泥封堵齐平。
5、混凝土的浇筑和保湿保温养护必须专人负责，养护期间要采取防雨措施。
6、后浇带的处理主要是浇筑前带内的杂物、泥浆、积水清理干净，浇筑提高一个强度等级的微膨胀混凝土浇筑必须密实，杜绝漏浆。
7、呋喃树脂等防腐层施工质量是保证砼结构不受渗沥液腐蚀浸泡的关键屏障，防腐施工时要求基层坚固、密实、干燥，施工环境要通风，否则防腐层容易出现空鼓，气泡，附着强度不高等质量缺陷。
底板大体积砼养护
（三）垃圾仓上部结构施工安全技术措施要点
垃圾仓结构顶标高50.328米，是全厂高度仅次于烟囱的高大框剪混凝土结构，上部结构施工安全技术措施主要在于脚手架工程技术运用和安全防护隔离措施的可靠性。
1、垃圾仓上部结构施工脚手架工程运用要结合垃圾仓外围结构各标高层的平台条件，来选择脚手架的搭设形式。万兴工程采用的是落地扣件式钢管脚手架和悬挑扣件式钢管脚手架相结合的方式。
1.1垃圾仓池壁-6米到8米全部采用落地脚手架，8米以上采用落地脚手架和悬挑脚手架相结合的方式，总的原则是能利用楼层平台的部位用落地式，无平台条件的用悬挑式。
1.2脚手架工程搭设方案编制应符合《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》并按达到或超过一定规模的危险分部分项工程专项方案编审论证程序进行方案评审批准后实施。
1.3在脚手架工程中必须设置人员上、下作业面的安全通道。
1.4脚手架工程中的防护隔离主要采用密目网、安全网、和硬隔离板材在脚手架的立面和水平面铺设，杜绝高空落物和高空坠落。特别紧邻锅炉侧高空落物伤人风险大，必须采取硬隔离措施。
垃圾仓悬挑脚手架
脚手架安全防护
（四）垃圾仓、焚烧间网架施工技术要点
综合主厂房的汽机发电间、卸料大厅、垃圾仓、焚烧间、烟气净化间都是大跨度空间，屋面结构是网架形式比较常见。在垃圾发电项目网架施工中采取的原则是尽量减少高空和垂直交叉作业是保证施工安全，提高工效，保证施工质量的有力组织措施。汽机发电间、卸料大厅、烟气净化间都在环形道路边，网架施工只要具备地面组合场地和相应工况负荷的移动式吊车条件，就能分段吊装就位，高空完成少量的补杆工作后网架工程就基本完成，而垃圾仓、焚烧间网架在平面条件上只有长度方向（130米）的一端有吊装开口空间，并且跨度较大，垃圾仓的网架跨距为35米，焚烧间网架跨距为55米，因此采用将网架在长度方向划分成若干段，吊装工艺为：第一段吊装临时就位→滑移让位→第二段吊装临时就位→滑移让位→第一段、第二段高空补杆组合→组合段滑移让位→第三单段吊装临时就位→滑移让位→补杆组合滑移到设计位置→卸载正式就位固定→最后一段直接吊装就位→补杆→验收完成
1、网架分解段数决定单段网架的重量和宽度尺寸和选用的吊车工况和场地条件要匹配。
2、滑移轨道材料选用和截面形式及固定连接方式要验算强度、刚度、稳定性满足荷载组合取值要求。
3、单段网架吊点选择要经设计院复核计算，满足网架设计假定模型，对不符合吊装时受力条件的拉压杆件要进行更换。
4、垃圾仓全焊接球网架补杆要设置补杆平台，补杆平台结构可租赁贝雷架，贝雷架的选型要满足平台荷载要求，贝雷架地面组合后可吊装在垃圾吊轨道梁上固定，架顶满铺跳板和防火隔离毯及安全围栏，为作业人员和周边环境设置安全可靠的高空作业平台，万兴工程运用租赁成品贝雷架（在路桥工程中广泛采用）技术方案较传统的自制移动式钢桁架方案，网架工期缩短45天，成本节约60万元左右，并且降低了补杆平台施工吊装的难度，收到了良好的经济效益，是相近行业间施工技术融合运用的一个成功案例。
5、网架滑移牵引力经过计算确定，反向要设置反力保护措施和牵引力同一性措施。
6、千斤顶卸载要有防千斤顶失稳侧滑措施。
7、网架吊装要采取安全摘钩措施，采用捣链調平措施的网架要采取防止钢丝绳摘钩时失稳滑脱措施。
8、吊车站位地基承载力要满足吊车接地比压要求，并加铺路板，防吊车倾翻。
网架补杆贝雷架运用
六、结论
组织垃圾焚烧发电项目建筑工程施工的科学性和成功性在于掌握专业施工技术的同时，在组织管理和技术管理系统策划和实施时要立足本专业而胸有全局，土建专业施工是先行军，是后续专业施工顺利的重要基础保证，实施过程执行落地要突出重点、把握难点、控制风险点、展现亮点，让施工成果不但能实现设计要求的使用功能，还要赋予她精致的容貌和艺术的气息，最终实现各项履约目标和社会经济效益，体现出在艰苦而复杂的施工环境中局部服从整体，整体需求的实现返哺局部的对立统一性，各专业在时间和空间上相互协调、相互作用、相互依赖、相得益彰，实现1加1大于2的倍增效应。
参考文献
[1]垃圾焚烧发电厂安装与运行技术,中国电力出版社.
论文作者:刘波
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/27
标签：垃圾论文; 网架论文; 结构论文; 项目论文; 脚手架论文; 标高论文; 卸料论文; 《基层建设》2018年第35期论文;