拉西瓦水電站導流洞?

1.1 工程概況

某水電站是黃河流域最大的水電站,其主要任務是發電。樞紐建築物由雙曲薄拱壩、壩身洩洪系統、右岸引水發電系統以及左岸導流隧洞等組成,電站裝機4200MW。壩址位於青海省貴德縣與貴南縣交界處,左岸為貴德縣境,右岸為貴南縣境,壩址上游32.8km處為已建的龍羊峽水電站,壩址下游75.8km處為已建的李家峽水電站。

左岸導流洞全長1398.118m,由進出口明渠、隧洞段、閘室段等四部分組成。導流洞的設計過流時間為5年。截止2002年10月初,導流隧洞出口2246m高程以上的土石方明挖已基本完成;導流隧洞出口下游的低線交通已初步竣工。本標段距峽口生活區約3km,距貴德縣城和西寧市的公路里程分別為25km和134km。工程施工期對外交通便利。

本次招標範圍包括:導流洞0-050.000m~0-010.000m進口明渠段、0-010.000m~1+298.118m隧洞段(含閘室段)、閘門埋件安裝、3#施工支洞、啟閉機室交通洞、施工支洞封堵、出口圍堰拆除以及相應臨時建築物的施工。

導流隧洞設計引數見表1-1。

1.2 本合同施工範圍、施工內容及工程量

1.2.1 施工範圍

本次招標範圍主要位於壩址左岸地下,其設計樁號為:0-050~1+298.118m,本標段由50m長的進口段、715m長的有壓隧洞段、47.5m高的地下式閘門井(含埋件安裝)和598.118m長的無壓隧洞段、以及3#施工支洞和啟閉機室交通洞等組成。

1.2.2 施工內容

本合同專案施工包括(但不限於)以下內容:

(1)導流隧洞進口明渠(樁號0-050.000m~0-010.000m)、隧洞(樁號 0-010.000m~1+298.118m)土石方開挖;

(2)進口開挖邊坡、隧洞噴錨支護處理;

(3)導流隧洞進口明渠、隧洞(含閘室)鋼筋砼澆築;

(4)導流隧洞進口明渠、隧洞(含閘室)固結、回填灌漿及排水孔施工;

(5)閘門埋件安裝;

(6)施工支洞封堵;

(7)3#施工支洞施工;

(8)啟閉機室交通洞施工;

(9)施工期觀測和永久觀測裝置施工;

(10)其它臨時工程:

①施工交通,從主幹線公路至工作面的道路;

②進口巖坎、出口圍堰(拆除);

③附屬加工車間;

④臨時生產、生活和倉庫用房;

⑤臨時風、水、電和通訊;

⑥施工期排水;

⑦為完成本合同工程需要的其它臨時工程。

1.4 現場施工條件

1.4.1 交通條件

(1)對外交通

電站施工期對外交通便利,青海省境內有4條國家公路幹線、1條國家鐵路幹線,分別與全國公路網、鐵路網聯接。其中109國道、214國道、蘭新鐵路距某壩區較近,某水電站施工期間外來物資運輸擬定採用公路與鐵路聯合運輸方式,距壩址最近的火車站有湟源車站、西寧車站和平安驛站。壩址現有三條公路與湟源和西寧相通。

(2)場內交通

左岸低線交通擔負著導流隧洞施工等任務。左岸低線公路(交通洞)延伸段(第2標段)與導流隧洞平行佈置,其長度為1040.0m,進出口高程分別為2246m和2255m。在導流隧洞上半洞開挖期,在左岸低線交通洞延伸段共佈置了3條施工支洞;在下半洞開挖和洞內混凝土澆築期共佈置了2條施工支洞。施工支洞的橫斷面尺寸為9×7m,最大坡度小於7%。啟閉機室交通洞的橫斷面尺寸為5×5m,最大坡度小於10%。

導流隧洞通過施工支洞、啟閉機室交通洞等連線左岸低線公路延伸段和前期左岸低線公路,並通過前期左岸低線公路與場內其它道路相連,形成場內交通網路。

1.4.2 施工場地

用於本工程施工的生活營地佈置在伊黑龍溝生活區,由發包人有償提供。其它施工場地按招標檔案的要求佈置。

1.4.3 主要材料供應

為完成本工程所需的炸藥等火工材料、水泥、鋼筋、砂子、骨料、油料及混凝土等,由業主以不變價格供應。

業主提供材料(不包括砂石料)交貨地點為載重汽車可到達的承包單位倉庫或招標方指定地點,卸車由承包方負責。

由發包人提供給承包人的材料用量根據定額用量測定,領用時須經發包人審批,承包人超領的材料的材料差價和管理費用由承包人承擔,並由發包人在當月結算費用中扣除。

1.4.3 水、電及通訊條件

(1)本標段工程緊鄰黃河,施工用水可從黃河抽取,取用方便。供水系統由承包人負責設計、採購、安裝、鋪設、管理、維護和拆除,並需經過監理工程師審批。生活用水在生活區由發包人有嘗提供。

(2)本標段工程施工用電由發包人在距洞口300m範圍內安裝供本標段工程施工用的變壓器。承包人需按《某水電站供用電管理辦法》向發包人的供用電管理部門提出書面申請,在交納用電計量裝置費用和供配電裝置使用費後,承包方施工、生活用電可由供電點接線端接引,電量計量點設在接線端上,由接線端至所有施工和生活用電點的全部配電裝置,均由承包方負責設計、實施、管理、維護和拆除。

(3)業主已在工地設立對外、對內通訊設施,業主可提供內線、外線電話,費用由承包人自行承擔;另外,施工現場已開通GMS網。

1.5 總進度計劃和主要控制性工期

1.5.1 總進度計劃

本標段工程2002年12月20日開工,2003年12月20日本標段工程全部完工、通過竣工驗收並具備過水條件,歷時1年。

1.5.2 發包方要求的控制性工期

(1)2002年12月20日,本標段工程開工

(2)2003年3月31日,上半洞貫通;

(3)2003年4月30日,閘門井開挖、錨固完工;

(4)2003年6月30日,下半洞貫通;

(5)2003年12月20日,本標段工程全部完工。

1.5.3 計劃實施的控制性工期

(1)2002年12月20日,本標段工程開工

(2)2003年3月31日,上半洞貫通;

(3)2003年4月30日,閘門井開挖、錨固完工;

(4)2003年5月31日,下半洞貫通;

(5)2003年11月30日,砼澆築完成;

(6)2003年12月20日,本標段工程全部完工。

1.6 施工總體目標規劃

根據本工程的特點、招標檔案及有關技術規範的要求,結合本公司的實際情況,制定本專案工程的施工總體目標如下:

(1)工程質量目標

嚴格按照ISO-9001(2000版)質量保證體系組織施工,工程合格率100%,土建工程優良率90%以上,單位工程優良率達到90%以上,埋件安裝優良率達到95%以上,杜絕質量事故,工程總體質量達到優良,創國家優質工程和達標投產工程。

(2)施工工期目標

圍繞本合同工程2003年12月20日竣工的目標,抓住施工的重點難點,統籌兼顧組織好專案施工,制定切實有效的工程保障措施,合理安排好施工程式,抓好工序銜接,採用成龍配套的機械化施工,提高工效,加快施工進度,確保節點控制工期和合同工期目標的按期完成,滿足按期完工要求。

(3)施工安全目標

建立嚴格的安全經濟責任制,運用系統工程的思想,堅持“以人為本、教育為先、預防為主、管理從嚴”的原則,做好安全事故的超前防範工作,做到機構健全、措施具體、落實到位、獎罰分明,確保實現安全管理目標——“四無一杜絕一建立”(即無工傷死亡事故、無重大機械裝置事故、無交通死亡事故、無火災和洪災事故;杜絕重大事故;建立安全文明工程)。

(4)環保及文明施工目標

以“均衡生產、文明施工、科學管理”為宗旨指導工程建設。在合同實施的同時,同步實施相應的環保措施,使施工現場各項環保指標達到國標、地方標準和招標檔案要求。施工作業人員一律掛牌上崗,工地做到整潔清爽、有序,施工標誌齊全、美觀,施工工藝科學合理,推程序序化、標準化作業,建立安全文明工區。

1.7 工程施工特點、重點和難點

1.7.1 施工特點

(1)隧洞進口段邊坡開挖高度大(左側邊坡和洞臉邊坡的最大開挖高度達93m和68m),開挖區自然岸坡陡峻(在2290m高程以下岸坡陡立,坡度約80°左右),土石方明挖工程量集中,施工道路明線佈置難度大,需採取合理有效的施工方法和措施。

(2)施工區為高寒山區(最低氣溫達-23.8℃),冰凍期較長(10月下旬至次年3月),需合理安排各專案的施工時段。

(3)本合同工程有六條施工通道(1#施工支洞兩條、2#施工支洞兩條、3#施工支洞1條、啟閉機室交通洞1條),施工時作業面較多,各部位施工期間相互之間存在施工干擾。

(4)本合同工程的六條施工通道都連線左岸低線交通洞延伸段,並通過此唯一道路聯絡對外交通,施工期左岸低線交通洞延伸段車流量大,交通繁忙。

(5)本合同工程施工場地狹窄集中,工期緊,強度高,多部位、多工作面交叉流水作業,齊頭並進,各工序銜接緊湊,從開工到完工施工安排計劃慎密,施工中規劃、組織、協調的工作量較大。

1.7.2 施工重點和難點

(1)隧洞進口段邊坡明挖開挖高度大(高程2290m~2237.5 m,最大開挖高度達93m和68m),開挖區岸坡陡峻(在2290m高程以下坡度約80°),土石方明挖時佈置明線施工道路難度大、成本高,施工方案計劃採取在進口明挖區修築溜渣井,所有明挖渣料通過導流洞經2#施工支洞下支洞出渣,進口砼澆築也沿此線路運輸,所以進口施工受到導流洞3#施工支洞和導流洞(樁號0-010.000m~0+357m)施工的嚴格限制和制約,外加上進口邊坡的岩石條件和邊坡穩定性相對較差,又增加了施工過程中的難度。使得整個進口施工從土石方明挖到砼澆築都處在施工進度計劃的關鍵線路上,成為本合同工程的施工重點和難點。

(2)根據招標檔案地質資料,導流隧洞洞身段地質條件良好。巖性以新鮮完整的花崗岩為主。洞內圍巖類別以II類為主,II類和III類圍巖長度分別為1049m和249m,沿線斷裂規模較小,並以中陡傾角為主,走向與洞軸線大角度相交。因此導流洞洞挖施工難度較小,但隧洞頂部巖體覆蓋厚度為60~267m,中間洞段地應力較高,通過岸坡坡腳部位,地應力值也較高,且與最大主應力優勢方向SN向近垂直,對洞室穩定不利,洞挖施工中可能會在洞壁及頂拱部位產生輕微至中等程度的巖爆,出現岩石剝落或劈裂現象,對施工安全不利,因此洞挖施工時,對地應力較大洞段在開挖過程中的巖爆的預防、監測和有效的施工措施是本標段洞挖工程的一個重點。另外,本標段洞身段長達1308m,如此長的隧洞在洞挖過程中的通風排塵同樣是本標洞挖重點注意的問題。

1.8 採取的主要施工措施

1.8.1 技術措施

(1)為確保本標段進口高邊坡明挖的順利安全施工,採取明挖渣料通過溜渣井經導流洞和施工支洞出渣的施工方案。工程開工後,在3#施工支洞和0-010.000m~0+357m洞身段上半洞開挖支護的期間,提前人工開挖完成進口溜渣井導井(2.0m直徑),然後,在此段上半洞開挖完成後,再進行豎井擴挖,緊接著開始進口土石方開挖與支護,同時還進行此段下半洞開挖與支護,下半洞開挖按左右半洞分期分段(50m一段)交錯開挖,以保證出渣道路的連續暢通。進口開挖完成後,接著進行進口、進口漸變段和進口隧洞段砼澆築,為了給進口明渠及漸變段砼澆築贏得時間,進口洞身段底板砼全幅澆築配鋼棧橋提供交通的施工方法,給進口砼運輸提供通道。進口部位施工安排,環環相扣,需精心組織,慎密協調,嚴格按計劃要求完成各階段施工。

(2)本標段土石方明挖及隧洞開挖安排在2002年12月20日至2003年6月30日期間施工,混凝土澆築安排在2002年5月中旬至11月20日期間施工,儘量縮短冬季混凝土施工時段。

(3)根據不同施工階段的使用要求,充分利用本合同工程設計的六條施工通道,精心規劃,儘量減少各通道的使用干擾。1#施工支洞上叉洞負責承擔0+830m~1+298.118m(468.118m)洞段上半洞開挖支護,2#施工支洞上叉洞負責承擔0+357m~0+830m(473m)洞段上半洞開挖支護,3#施工支洞(只有上叉洞)負責承擔0-010m~0+357m(367m)洞段上半洞開挖支護;1#施工支洞下叉洞負責承擔0+630m~1+298.118m(668.118m)洞段(含閘室段)下半洞開挖支護和砼澆築,2#施工支洞下叉洞負責承擔0-010m~0+630m(640m)洞段下半洞開挖、支護、砼澆築和進口明渠砼澆築,啟閉機室交通洞負責承擔閘室2264m以上的擴挖及下部開挖支護、砼澆築的機動交通(閘室下部開挖和砼澆築也主要利用1#施工支洞下叉洞),各通道(啟閉機室交通洞除外,其主要用作閘門、啟閉機安裝)承擔的任務比較均衡,為滿足總體進度要求,各通道還可根據現場的實際需要進行相互調劑使用(下部開挖和砼澆築時)。

(4)進行洞挖施工,特別是在上半洞開挖作業時,對上覆岩層較厚的洞段和通過岸坡坡腳部位洞段,因地應力較高,發生巖爆的機率較大,施工中對這些洞段加強安全監測,埋設應力應變計,加密安全監測斷面,提高施工期安全觀測和記錄的頻率。開挖時提前打超前探洞,既可瞭解圍巖地質情況,又使其提前進行應力釋放,對開挖安全有利。縮短單迴圈進尺,鑽機打溼鑽,加密光爆孔,提高爆破半孔率,確保開挖面儘可能光滑,減少應力集中機會。開挖後迅速向掌子面用高壓水灑水,讓圍巖積蓄的勢能轉化為熱能消散。嚴格按“新奧法”施工,開挖後及時支護,對應力特別高的洞段可以在爆破後馬上噴護,確保安全順利施工。隧洞通風采用壓入和抽吸同時使用的混合方式,加大通風量,增強排塵效果,必要時還可增設通風斜井。

(5)本合同的六條施工通道都連線左岸低線交通洞延伸段,並通過此唯一道路聯絡對外交通,施工期左岸低線交通洞延伸段車流量大,交通繁忙。施工期保持左岸低線交通洞的場地整潔,左岸低線交通洞延伸段的施工裝置儘量遠離交通繁忙區段,各種管道佈置有序,以不影響交通為原則。另外在錯車區和轉彎段設專人進行交通指揮,並加大洞內的通風量,確保洞內交通順暢、安全和洞內較好的作業環境。

1.8.2 組織措施

(1)充分認識本標段的施工特點和難點,嚴格按招標檔案要求的施工程式,技術要求組織施工。

(2)選用責任心強,施工經驗豐富的施工管理人員和施工隊伍,配備精良的機械裝置及物資裝置。

(3)根據不同的地質條件、工程特性和現場實際情況,有針對性地採取不同的施工方法,嚴格按“新奧法”施工。

(4)制定科學合理的施工方案和嚴密的網路進度計劃,精心組織,精心施工,確保工程按期完工。

(5)嚴格按照業主,監理工程師的指令施工,搞好與其他承包人的協作配合工作。

其它施工措施詳見各章節施工方案。

1.9 總體施工規劃

1.9.1 總體施工程式

本合同工程是某水電站前期的關鍵性工程,能否按期完工將直接關係到整個專案是否能如期截流,進而會影響到主體工程施工。因此必須結合招標檔案和現場的施工條件,制定切實可行的施工方案,確保本合同工程保質、保量地按期完工。

目前我公司正在加緊進行左岸低線公路延伸段(第2標段)和1#、2#施工支洞的施工,而且工程進展順利,完全能夠按照發包方的要求提交各相關工作面,確保本合同工程能招標檔案的要求如期具備開工條件。

本合同工程釋出開工令後,迅速組織人員裝置進場,提前進行施工準備,確保按時開工,因為根據施工組織設計安排,本工程一開工,很快就形成多部位、多工作面同時作業的緊張局面。本合同工程施工工期只有一年,涉及施工部位和專案眾多,工程量集中。由於受到現場施工場地和實際地形條件的影響,施工程式和施工方法也受到制約。(如進口土石方明挖採用在進口開挖區設定溜渣豎井連通導流隧洞,所有明挖渣料均通過溜渣井經導流隧洞和施工支洞出渣,砼澆築也需沿此運輸路線)需精心組織,嚴密協調,嚴格按設計的施工計劃和程式進行施工,確保各階段進度控制點和總進度的實現。

1.9.2 總體施工階段劃分

根據施工總進度計劃和各控制點工期的要求,結合實施的施工程式及現場施工條件、施工特點,計劃將本合同工程分四個階段進行施工。

第一階段,2002年12月20日開工至2003年3月31日,此施工階段主要進行施工準備、3#施工支洞施工、啟閉機室交通洞施工、導流洞洞身段上半洞及部分下半洞開挖及支護、進口溜渣井導井(2.0m直徑)開挖、閘門井高程2264m以上開挖及支護等專案施工,工程一開工,即展開全面決戰的陣勢,達到開挖施工高峰,施工部位專案眾多,各部位相互銜接關聯,交叉流水作業。

第二階段,從2003年4月1日至2003年6月30日,此階段主要進行導流洞洞身段剩餘大部分的下半洞開挖及支護、進口溜渣井擴挖(4×6m)、進口土石方開挖及支護、閘門井高程2264m以下溜渣井開挖及下部土石方開挖支護、部分洞口段砼澆築、部分閘門井砼澆築、部分灌漿等專案施工。

此階段土石方開挖處於關鍵時期,且有部分砼也開始施工,施工部位和專案也較集中,特別是進口明挖和0-010~0+357段下半洞開挖,因下半洞採取半邊開挖、半邊提供交通交錯開挖的方式為進口出碴提供交通,相互間施工存在一定的干擾,且進口明渠開挖處於總進度關鍵線路上,因此,需精心組織和協調好此階段的施工。

第三階段,從2003年7月1日至2003年11月20日,此階段為本合同工程的砼澆築高峰期,在此階段主要進行進水口剩餘部分土石方開挖及支護、進口明渠及漸變段砼澆築及大部分洞口段砼澆築、閘門井剩餘砼澆築及埋件安裝、灌漿等專案施工。此階段為砼澆築高峰期,該時段施工應以砼澆築為主,因部分時段處於冬季施工期,應採取有效技術措施,確保砼澆築進度和質量。

第四階段,2003年11月21日至2003年12月20日,進入尾工、竣工驗收階段,這一階段主要完成1#、2#施工支洞下叉洞封堵、灌漿尾工、出口圍堰拆除、竣工驗收等專案。

交通, 工程, 支洞, 隧洞, 導流,
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