楊學(xué)飛
(中國恩菲工程技術(shù)有限公司, 北京 100038)
隨著國家“走出去”戰(zhàn)略和“一帶一路”政策的逐步推進(jìn),國內(nèi)相關(guān)單位承接的國外有色工程項目越來越多。在進(jìn)行國外工程項目設(shè)計時,需要充分了解項目所在地的情況、項目本身的要求、技術(shù)特點等。國外許多國家沒有總圖專業(yè),總圖設(shè)計一般由總設(shè)計師、工藝設(shè)計師或土建工程師承擔(dān),缺乏完整的系統(tǒng)設(shè)計,因此需要加大力度與國外業(yè)主進(jìn)行對接。對接的總圖設(shè)計內(nèi)容主要包括現(xiàn)場踏勘、廠址選擇、總平面布置、廠區(qū)道路、現(xiàn)場技術(shù)服務(wù)等。本文結(jié)合實際工作經(jīng)驗,探討國外有色工程總圖設(shè)計應(yīng)注意的問題。
由于國外工程設(shè)計人員在現(xiàn)場的時間較短且數(shù)量相對較少,對當(dāng)?shù)氐那闆r不甚了解,為了提高現(xiàn)場的工作效率,需要提前整理好現(xiàn)場資料收集清單發(fā)給業(yè)主,讓其提前準(zhǔn)備。現(xiàn)場資料收集清單作為總圖設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié),主要包括以下幾方面:
(1)工程所在地的區(qū)域概況,廠址應(yīng)避免有文物和具有開采價值礦藏的地區(qū)、采礦塌落(錯動)區(qū);
(2)交通運輸資料(鐵路、公路、碼頭等);
(3)工程地形資料,包括收集50年一遇或100年一遇的洪水位標(biāo)高,廠址不能選在洪水線以下的地區(qū);
(4)氣象條件;
(5)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地震烈度,如:廠址應(yīng)避開泥石流可能經(jīng)過的地區(qū),有滑坡危險的地區(qū),溶洞和流沙地區(qū),大型構(gòu)造斷層帶(發(fā)震斷層和抗震設(shè)防烈度為9度及高于9度的地震區(qū))等;
(6)社會經(jīng)濟(jì)情況。
由于各種原因,設(shè)計團(tuán)隊在現(xiàn)場的工作時間不多,因此需要提前做出詳細(xì)的工作計劃,避免到達(dá)現(xiàn)場后遺漏。
對于新建工程,基本按照上述清單內(nèi)容進(jìn)行收集和踏勘,重點關(guān)注工程所在地的地形地貌、氣候、風(fēng)向(夏季主導(dǎo)風(fēng)向)、水系、外部運輸、洪水及不良工程地質(zhì)等。對于改造和擴(kuò)建項目,由于是在已有廠區(qū)基礎(chǔ)上進(jìn)行,需要重點了解改擴(kuò)建區(qū)域的各種現(xiàn)狀和原有工程情況,如已有建構(gòu)筑物的性質(zhì)、道路鋪裝形式、排水設(shè)施(溝還是管)、管橋架、運輸設(shè)施、鐵路軌距、道岔規(guī)格等,明確哪些建構(gòu)筑物可拆除、哪些不能拆除、哪些可以改造使用,踏勘時盡量與地形圖或現(xiàn)狀圖進(jìn)行比對、核實和記錄。現(xiàn)場踏勘后,與業(yè)主就改擴(kuò)建范圍內(nèi)的工程建設(shè)布局、運輸物料的方向、水電來源等進(jìn)行溝通,交換初步的設(shè)計思路,對清單上的內(nèi)容再次進(jìn)行落實,對工程設(shè)計具有較大影響的重點溝通。對清單中尚未落實的內(nèi)容,由業(yè)主進(jìn)一步完善后提供。
廠址選擇是一個綜合性較強的工作內(nèi)容,涉及的方面比較多。國內(nèi)外項目的廠址選擇各有不同。國內(nèi)項目的廠址選擇一般按照靠近原料產(chǎn)地、靠近運輸線路與樞紐(公路、港口和鐵路)、靠近產(chǎn)品消費區(qū)域等原則布置,若在城鎮(zhèn)等區(qū)域內(nèi)選址,則要在劃定的工業(yè)園區(qū)內(nèi)(就是通常所說的“入園”,即進(jìn)入已批準(zhǔn)的規(guī)劃園區(qū))。
近年來的國外有色工程,靠近原料產(chǎn)地和老廠改造擴(kuò)建項目居多。對于新建項目,通常業(yè)主已經(jīng)進(jìn)行了初步研究和技術(shù)討論,廠址基本確定,如無原則性問題,無須花太多時間,對業(yè)主推薦的廠址進(jìn)行確認(rèn)即可。對于改造和擴(kuò)建項目,由于是在已有廠區(qū)基礎(chǔ)上建設(shè),不存在廠址選擇問題。還有一種情況,就是業(yè)主提供的廠址選擇的范圍比較大,即在同一個大區(qū)域內(nèi)有多個可供選擇的廠址,如印尼鎳鐵項目,可供選擇的廠址有2個,一個在島的東面,一個在島的西面,這種情況就需要進(jìn)行專門的踏勘,對兩個廠址的優(yōu)缺點進(jìn)行詳細(xì)對比,物料運輸方便、地勢較高、地形較平坦、工程地質(zhì)良好,并且有利于排水及減少土石方工程量的優(yōu)先選擇。另外,國外項目廠址周圍的居民或者社區(qū)對項目選址的決定權(quán)很大,在土地私有的國家,只要居民或者社區(qū)不同意,該廠址基本上就被否決。
廠區(qū)的總平面布置設(shè)計,需要根據(jù)廠址地形、主導(dǎo)風(fēng)向、外部運輸線路、外部供水供電等因素,以工藝流程順暢、布置緊湊合理、廠區(qū)內(nèi)物料走向順暢、場地豎向結(jié)合地形高差、創(chuàng)造良好的工作環(huán)境等為原則進(jìn)行。國外有色工程與國內(nèi)工程在以下幾個方面存在不同。
每個國家都有其適合自身的設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),如防火規(guī)范和道路設(shè)計規(guī)范等,在一些山地國家,其道路設(shè)計規(guī)范會遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國內(nèi)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。例如,在國內(nèi),廠區(qū)道路的最大坡度一般為8%,而在南美一些國家,最大坡度可以達(dá)到14%。再比如,國內(nèi)車輛都是靠右行駛,而在一些英制國家,車輛都是靠左行駛,這樣車輛行駛的軌跡大大不同,故汽車衡的總圖布置就不同。還有一些國家的鐵路軌距與國內(nèi)也不同,如俄羅斯的鐵路是寬軌,軌距1 520 mm(國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)軌距是1 435 mm),其相應(yīng)的轉(zhuǎn)彎半徑、道岔型號、建筑限界與國內(nèi)均不同,甚至在進(jìn)出國界時,鐵路車輛還需要注意更換輪對等事宜。
每個國家的氣候特點都不同,設(shè)計時必須遵從當(dāng)?shù)氐臍夂蛱攸c,充分參考當(dāng)?shù)氐囊恍┝?xí)慣做法,這樣工作量會大大減少。如非洲的贊比亞,一年主要分雨季和旱季兩個季節(jié),年平均降雨量1 270 mm,雨季基本每天都降雨,且暴雨頻率高,對場地排水的要求高,廠區(qū)內(nèi)的鋪砌面積較少,以級配碎石路面為主,暴雨時的徑流系數(shù)和鋪裝路面形式大大不同。因此總圖布置時必須根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況進(jìn)行排水設(shè)施的設(shè)計。一些赤道上的國家,一年中有9~10個月的雨季,幾乎天天下雨,土壤含水極高,在廠區(qū)布置時應(yīng)重點關(guān)注邊坡穩(wěn)定和排水設(shè)施的設(shè)計。
在國內(nèi),為了營造企業(yè)的外部形象,業(yè)主往往對于廠前區(qū)、廠辦公樓的設(shè)計要求較高,廠區(qū)內(nèi)各個車間的辦公室相對從簡,車間內(nèi)留有辦公空間即可。而在國外,一些國家有很詳細(xì)的車間辦公室設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),如每個人的面積不能小于多少、多少人必須設(shè)一個廁所、淋浴間的面積都有一定的要求。車間辦公室是工人辦公和休息的場所,有的國家甚至還要求配備配餐間。因此,必須按照各個國家的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格執(zhí)行,在總圖布置時留夠車間辦公室的空間位置。
有些國外項目業(yè)主要求公輔設(shè)施盡量合并布置,如全廠的綜合循環(huán)水或者區(qū)域循環(huán)水、區(qū)域配電站等,一是節(jié)省用地,二是方便管理,三是國外人工成本高,這樣布置可以減少勞動定員,減少人工成本。近幾年,國內(nèi)項目也逐漸開始采納這一理念。
國外工程設(shè)計一般分為基本設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計兩個階段,不同于國內(nèi)的可行性研究、初步設(shè)計和施工圖三個階段。在基本設(shè)計階段,業(yè)主會用很長的設(shè)計周期對項目進(jìn)行系統(tǒng)討論和詳細(xì)審查,防止漏項,避免造成投資的追加。國內(nèi)許多項目不斷地增加設(shè)計子項,就是前期考慮不周或是設(shè)計遺漏,不僅項目的進(jìn)度和費用受到影響,而且增加子項會增加占地,進(jìn)而對總圖布局產(chǎn)生較大影響。
道路是工廠的運輸通道,也是各個車間的聯(lián)絡(luò)通道,各種建構(gòu)筑物都沿著道路進(jìn)行布置。廠區(qū)內(nèi)的道路布置通常為方格網(wǎng)狀,分為主干道、次干道、支路和車間引道,既要滿足生產(chǎn)運輸需要,又要滿足消防、檢修、安全、管線敷設(shè)等要求。
國內(nèi)的廠區(qū)道路基本采用水泥混凝土或瀝青混凝土道路,以達(dá)到美觀、整潔的要求。國外的一些工程項目,由于當(dāng)?shù)厮嗳狈η覂r格高,廠區(qū)內(nèi)的道路往往采用碎石路面,只有一些特殊區(qū)域為混凝土或瀝青路面。
與國內(nèi)項目相比,許多國外有色項目所在地的技術(shù)水平和人員能力相對較低,需要設(shè)計人員到項目現(xiàn)場進(jìn)行長期的技術(shù)指導(dǎo)和施工服務(wù)?,F(xiàn)場技術(shù)服務(wù)涉及工作中的方方面面,既有對外的協(xié)調(diào)指導(dǎo),也有對內(nèi)的聯(lián)絡(luò)工作,由于語言的不同,對現(xiàn)場工作提出了更高的要求。作為總圖設(shè)計人員,需要做好以下幾個方面工作:
(1)熟悉項目的前因后果和設(shè)計資料,了解每個功能區(qū)的布置,去現(xiàn)場之前做到心中有數(shù);
(2)由于現(xiàn)場服務(wù)的專業(yè)人員較少,除了總圖本專業(yè)的內(nèi)容外,往往還要兼顧解決相近或相關(guān)專業(yè)現(xiàn)場問題,如給排水、土建等專業(yè),需要及時與本部相關(guān)設(shè)計人員溝通;
(3)與業(yè)主方、施工單位多方協(xié)同,做好技術(shù)支持和答疑工作,如現(xiàn)場出設(shè)計變更、聯(lián)絡(luò)單等;
(4)總圖設(shè)計人員必須具備大局意識,有時業(yè)主或其他專業(yè)提出的問題針對的是某一個點或一個車間,如電解車間需要加長9 m,單獨看這個車間加長沒有什么問題,但總圖設(shè)計人員需要從總體的角度考慮,判斷加長后是否影響建筑物之間通道和管線(橋架)的走向。
總圖設(shè)計是一個復(fù)雜性、綜合性的系統(tǒng)工程,特別是在項目前期,總圖專業(yè)需要比其他專業(yè)先行一步,優(yōu)先完成工程的初步選址和總圖布置方案,與業(yè)主和當(dāng)?shù)卣嘘P(guān)部門進(jìn)行對接,總圖設(shè)計合理與否,將對整個工程產(chǎn)生較大的影響。特別是國外許多國家沒有總圖專業(yè),僅通過翻譯不能清晰表達(dá)總圖設(shè)計的理念,總圖設(shè)計人員應(yīng)在提高技術(shù)水平的同時提高自身的外語聽說能力,處理好同項目參與方的關(guān)系,以保證工程的總圖布置更加合理,項目推進(jìn)更加順暢。