国际工程EPC项目设计风险管理研究

“一带一路”倡议的提出,使越来越多中国企业参与到国际工程EPC项目的建设中。设计作为工程项目实施阶段的“龙头”,对项目成败影响巨大。为了有效控制国际工程EPC项目实施过程中的设计风险,通过问卷调研、专家访谈等方法,识别出了国际工程EPC项目设计中普遍存在的风险,如不熟悉国外技术标准、业主方提供的设计依据不准确、设计团队经验不足、设计质量控制不当、设计进度延误等。针对识别出的主要风险,制定了加强对国外技术标准的学习与掌握、加强前期设计资料的审核、培养国际项目设计团队、加强设计的全过程配合等相应的管控措施。这些措施在实际应用中可有效规避或者减小设计风险,使项目顺利投产运行。

巴基斯坦卡洛特水电站导流洞水工模型试验研究

为了研究巴基斯坦卡洛特水电站导流洞的泄流能力、水流流态及出口消力池消能效果,同时验证导流洞设计的合理性,运用导流洞水工模型试验,模拟了各种工况下导流洞进出口水流形态、流速分布等。试验结果表明:模型泄流能力值与计算值一致,进出口水流较平顺,洞身段均未出现负压,经过消力池后河床底部流速值显著降低。研究成果证明了导流洞各段体型设计合理有效,消力池消能效果显著。

考虑断续节理影响的溪洛渡拱坝模型破坏试验研究

金沙江溪洛渡工程大坝为混凝土拱坝,最大坝高278m,拱坝坝肩及坝基岩体内未见大的断层及软弱结构面,坝肩稳定性主要受分布于岩体内的层间和层内错动带以及节理裂隙的控制。本文用超载法对溪洛渡拱坝稳定安全系数相对较低的410m高程平面拱圈及其坝肩岩体进行模型破坏试验,主要研究超载条件下含断续节理岩体的破坏过程、破坏形态和破坏机理。试验表明:由于玄武岩的脆性特点,模型坝肩岩体呈脆性破坏,其破坏机理是裂隙端部的应力集中引起岩桥的断裂撕拉破坏,随着超载倍数的增加,裂缝开度增大,最后呈现阶梯状破坏形态。

丹江口水库移民规划与实践

丹江口水利枢纽工程是中国唯一一座分初期工程和大坝加高工程两期建设、正常蓄水位多次抬高、多批次移民、时间跨度长达半个世纪的特大型工程。基于丹江口水库淹没及移民安置特点,围绕妥善安置移民问题,阐述了当时编制规划所面临的问题和挑战,梳理了规划所采取的对策,通过移民安置情况验证了规划对策的前瞻性和合理性,为新时期中国大中型水利水电工程建设征地移民安置规划工作及相关政策制定提供了借鉴。

溢洪道控制段温度应力三维仿真分析——以卡洛特水电站为例

巴基斯坦卡洛特水电站溢洪道控制段混凝土体积较大、孔洞较多、结构受力复杂,极易产生温度应力,导致混凝土开裂,影响结构的整体受力及结构安全。为此现场制定出了包括控制浇筑温度、通水冷却等温控措施。通过对溢洪道控制段在拟定温控措施条件下施工期温度和温度应力场的三维仿真数值模拟,得到了各部位内部最高温度及最大拉应力,验证了拟定温控措施的效果。计算结果也对实际混凝土浇筑提供了指导。

水电站大体积混凝土浇筑施工的温度应力三维仿真分析

在大体积混凝土浇筑过程中,受温差影响,混凝土极易产生温度应力裂缝,进而影响结构的整体受力及结构安全。为此,以某水电站进水塔大体积混凝土施工为例,利用Ansys有限元软件,对在拟定温度及通水冷却措施下的混凝土浇筑温度和温度应力进行三维数值模拟分析,从而确定各部位的最高温度和最大拉应力。分析结果验证了温度控制措施的有效性,对实际混凝土的浇筑施工具有一定的指导意义。

巴基斯坦卡洛特水电站围堰设计与施工

巴基斯坦卡洛特水电站采用一次拦断河床、围堰全年挡水、导流隧洞泄流的导流方式,大坝上下游围堰均采用土石围堰。通过对比分析,围堰防渗采用塑性防渗墙接土工膜,数值计算结果表明设计断面的渗流及边坡稳定满足要求。实际施工中,通过合理的施工顺序、成熟的施工工艺保证了围堰施工进度及质量。运行效果验证了上下游围堰设计及施工方案的有效性,也可为其他类似工程提供参考。

巴基斯坦卡洛特项目当地雇员系统化管理实践

巴基斯坦卡洛特水电站是"一带一路"倡议下首个大型水电投资建设项目,也是"中巴经济走廊"首个水电投资项目,共为当地创造了3400多个工作机会。作为一个在巴基斯坦建设施工的大型水电工程项目,如何对当地雇员进行合理有效的管理,卡洛特项目部做出了很多有益的尝试,积累了许多相关经验,通过招聘与培训、建立薪酬福利及绩效考核制度、尊重雇员宗教信仰并加强两国员工沟通交流,初步建立起了当地雇员的系统化管理体系。

巴基斯坦卡洛特水电站地面厂房温度应力三维仿真分析

巴基斯坦卡洛特水电站地面厂房下部混凝土体积大、受到地基及边坡约束、结构受力复杂,极易产生温度应力导致混凝土开裂,影响结构的整体受力及结构安全。施工现场制定了包括控制浇筑温度、通水冷却、表面保温等温控措施。在拟定温控措施条件下,通过对地面厂房施工期温度和温度应力场的三维仿真数值模拟,得到了各部位内部最高温度、最大拉应力等结果,验证了拟定温控措施的效果,为实际施工中的混凝土温度控制提供了指导。

中美规范中普通水泥混凝土路面横向接缝间距异同

"一带一路"沿线很多国家公路建设沿用的是美国规范。为找出中美规范在混凝土路面横向接缝间距设计中存在的差异,更好地促进我国企业参于这些国家的公路建设项目,主要依据我国交通运输部2011年发布的《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTGD40-2011)和美国3家行业协会制定的相关规范:AASHTO(1993)、FHWA1990(a)和ACPA2006,对中美两国公路设计中的路面横向接缝间距问题进行了仔细对比分析。结果表明:在通用美国规范的国家,采用中国标准进行普通水泥混凝土路面设计时,快速路和高速路推荐采用设传力杆的接缝布置,接缝间距可随面层厚度大小在4～6 m之间进行选择,厚度越大接缝间距越大,同时应考虑采用FHWA的规定进行复核计算,确保所采用的横缝间距不超过美国规范规定的最大间距。

沙河渡槽预缩砂浆力学指标的影响因素分析

预缩砂浆在南水北调中线沙河渡槽3个标段的混凝土结构质量缺陷修补中得到广泛应用。3个标段分别选用不同的配合比及材料进行试验,得到的预缩砂浆力学指标有显著差别。为找出影响预缩砂浆力学指标的因素,进行了不同品种砂浆的性能试验。试验结果表明,选用细度模数较低的河砂和较低水灰比(1.8～2.0)配制的预缩砂浆力学指标更优。相关结论可供类似工程参考。

卡洛特水电站引水系统流道混凝土温控防裂研究

大型水电站引水系统流道结构形状复杂,施工程序繁多,施工期流道混凝土开裂问题尤为突出。基于卡洛特水电站引水系统流道结构,采用有限单元法开展了混凝土施工期温度和温度应力仿真分析,主要对外界气温、流道厚度尺寸、分缝长度、浇筑温度等进行了对比计算,分析了进水口流道混凝土的易裂部位及裂缝产生的主要影响因素。在此基础上提出了流道混凝土温控防裂措施。

典型箱基渡槽混凝土施工及侧墙裂缝规律研究

箱基渡槽是渡槽工程的主要建筑形式之一,采用矩形双槽布置形式。在某典型箱基渡槽施工过程中部分槽身侧墙出现了表层裂缝,为了研究侧墙裂缝产生的原因和发展规律,对已浇筑的槽身侧墙进行了检查并对发现的裂缝进行了统计,通过统计数据分析和理论分析找到了箱基渡槽槽身侧墙裂缝产生的原因主要是早期浇筑混凝土的约束、螺栓孔部位的应力集中、温度应力、高塌落度的泵送混凝土,并提出施工措施较少了裂缝的产生,为其他工程提供了借鉴和参考。

中美规范对土石坝渗透稳定要求的差异性浅析

土石坝作为水利水电工程中最为经济、适应性好以及最为常用的一种坝型,其渗透稳定直接关系到工程的安全。中美两国的规范中对土石坝渗透稳定都作了多方面的要求,然而,各国制定的规范要求都是基于本国的实际情况,对其他国家并不一定适用。为此,针对这些要求进行了深入研究,拟通过研究,找出两国规范规定中存在的差异。研究成果对于从事土石坝工程建设、尤其是对于从事海外坝工建设来说具有十分重要的意义与参考价值。

中美规范中土石坝坝顶高程计算差异性研究

为使参与涉外工程建设的中国水电企业工程人员了解和掌握国内外水电工程规范的差异,在分析中国和美国现行土石坝水电规范条文的基础上,运用工程算例计算了土石坝坝顶高程。分析结果表明,中国规范确定的土石坝坝顶高程大于美国规范的计算值,可满足美国规范要求。研究成果可为类似国外土石坝工程建设提供参考。

卡洛特水电站闸墩混凝土绝热温升反演及温控优化

巴基斯坦卡洛特水电站溢洪道混凝土采用普通硅酸盐水泥配制,现场实测资料表明,实际施工配合比条件下闸墩混凝土的自身发热量偏高偏快,对抗裂安全不利。考虑到当地现场不具备混凝土绝热温升试验条件,为充分掌握闸墩混凝土实际发热特点,采用三维有限单元法实际模拟溢洪道混凝土施工浇筑过程,进行施工期温度场仿真分析。采取自适应遗传算法根据现场实际条件和监测数据反演真实的混凝土绝热温升参数,并以此为依据对闸墩混凝土温控措施进行了优化和调整。三维有限元温度场仿真计算结果表明,采用优化调整过的温控措施以后,混凝土发热量得到控制,闸墩部位最高温度可满足设计允许最高温度控制标准。

地下厂房岩锚梁结构温控防裂研究

由于施工段长度较长,混凝土标号较高、浇筑量较大,现代大型地下厂房中的岩锚梁结构较容易发生温度裂缝,影响结构安全稳定。对此,采用有限元法数值模拟了岩锚梁温度及应力场,并通过与实测结果的对比,验证了数值方法的有效性,在此基础上,采用数值模拟方法进一步研究了岩锚梁温度应力发展过程及主要影响因素。结果表明,最高温度是决定岩锚梁最大拉应力的主要因素之一,初期最高温度越高,后期降低至稳定温度时所形成的拉应力越大,开裂风险也越大。施工中应采取适当的温控措施降低最高温度,并合理控制分缝尺寸,以提高岩锚梁结构的抗裂安全。研究成果可为类似地下工程提供参考。

南水北调中线工程沙河渡槽槽墩裂缝成因分析

沙河渡槽是南水北调中线工程控制性项目,工程规模大、结构受力复杂,工程质量要求严格。渡槽下部墩体结构施工完成后,在缺陷普查过程中发现墩体普遍存在规律性裂缝,对渡槽运行造成了安全隐患。因此有必要对墩体裂缝进行分析研究,寻找裂缝产生的原因、发展趋势,从而为设计进行结构复核和提出处理方案提供依据。紧密结合工程实际情况,从建筑物结构特性、混凝土原材料、施工过程控制等方面进行了详细的分析,并利用三维有限元法[1],对墩体结构施工期温度和温度应力进行了全面的仿真计算分析,最终提出了裂缝产生的原因和后期发展趋势。

大型水工建筑物拆除施工方案初步探讨

根据某大型枢纽工程航运扩能设计方案,对大体积钢筋混凝土船闸工程部分结构物拆除方案进行初步分析。结合周边复杂的施工影响因素,以及拆除工期短和施工强度高的工程特点,初步拟定了船闸拆除部位以爆破施工为主,局部辅助机械破碎的施工方法;提出了先拆除船闸活动闸门、启闭机械、管线、系船柱和撑船勾等相关的辅助设施设备及框架结构,再拆除船闸上下游导流墩、靠船墩、导航墙等船闸次要结构,最后自上而下、分区分层依次拆除闸室主体部分的施工程序。给出了拆除爆破施工引起的飞石、振动和噪音等负面效应的控制措施,可确保拆除爆破对爆区周围环境的负面影响在安全允许范围内。

云南省万花溪水库溢洪道防空蚀试验研究

云南省大理州祥云县万花溪水库工程主坝左岸溢洪道在下泄洪水时,高速水流易使溢洪道产生空化空蚀破坏,影响水库运行安全。为此,通过数值计算和水工模型试验对溢洪道泄水过程进行了研究分析,对原溢洪道设计方案是否出现空蚀进行判别。对于易发生空蚀破坏的部位,提出增设掺气坎的处理措施,并通过水工模型试验加以验证。结果表明:水流经掺气坎上挑后,掺气充分、流态较好、水流平顺,坎后泄槽陡坡段及挑流鼻坎段均得到保护,不再具备产生空化空蚀的条件,空化空蚀问题能得到有效解决。该处理措施可为类似工程设计提供借鉴。