周 靖

(葛洲壩集團(tuán)公司三峽分公司，湖北宜昌 443002)

談水電工程洞室開挖施工控制

周 靖

(葛洲壩集團(tuán)公司三峽分公司，湖北宜昌 443002)

針對(duì)水電工程洞室開挖工程量大，施工難度高，施工周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，介紹了具體工程施工方案擬定及優(yōu)化的方法，并從施工前準(zhǔn)備、測(cè)量放樣、鉆爆試驗(yàn)等方面闡述了水電工程洞室開挖施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，以確保洞室工程順利進(jìn)行。

水電工程，洞室開挖，鉆爆，控制

0 引言

隨著我國(guó)西部大開發(fā)戰(zhàn)略的不斷深入，西南地區(qū)豐富的水能資源逐步被開發(fā)利用，很多大中型水電工程相繼上馬，但是由于西部地區(qū)特殊的地質(zhì)地貌，很多水電工程中都會(huì)遇到洞室開挖的問題，所以洞室開挖控制就顯得尤為重要，根據(jù)作者多年從事水電工程洞室開挖施工管理經(jīng)驗(yàn)，一些施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)要注意把握。

1 水電工程洞室開挖施工控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

1)施工方案的擬定及優(yōu)化。

水電工程洞室開挖工程施工前，應(yīng)根據(jù)圖紙、結(jié)合工期，在保障安全、質(zhì)量的前提下擬定出優(yōu)質(zhì)的施工方案。水電工程大型洞室開挖一般戰(zhàn)線長(zhǎng)，開挖量大，圍巖結(jié)構(gòu)變化大，在擬定施工方案時(shí)，應(yīng)將施工過程中可能要遇到的諸如通風(fēng)、散煙、爆破、支護(hù)等問題都考慮進(jìn)去，詳細(xì)的施工方案對(duì)工程施工能起到極大的幫助。施工方案的優(yōu)化選擇是施工企業(yè)降低工程成本的主要途徑，制定施工方案要以合同工期和上級(jí)要求為依據(jù)，聯(lián)系項(xiàng)目的規(guī)模、性質(zhì)、復(fù)雜程度、現(xiàn)場(chǎng)等因素綜合考慮。可以同時(shí)制定幾個(gè)施工方案，相互比較，從中優(yōu)選最合理、最經(jīng)濟(jì)的方案。

2)施工前準(zhǔn)備。

動(dòng)工之前，對(duì)人力，物力等資源的配備要準(zhǔn)備齊全，風(fēng)、水、電、出渣設(shè)備、道路、技術(shù)力量等都要達(dá)到開工要求。為了不出事故、不窩工，充分的準(zhǔn)備是非常有必要的。如何在保證進(jìn)度、質(zhì)量、安全的前提下以最小的投入快速竣工從而獲得最大的利益是企業(yè)獲利的先決條件。在施工準(zhǔn)備方面，項(xiàng)目經(jīng)理的統(tǒng)籌安排是至關(guān)重要的。

3)測(cè)量放樣。

精確的測(cè)量放樣是工程順利施工的前提。測(cè)量前，根據(jù)圖紙計(jì)算出所需數(shù)據(jù)，實(shí)測(cè)時(shí)細(xì)心做好每個(gè)步驟，確保誤差值控制在最小范圍內(nèi)。提供測(cè)量交樣單給鉆爆人員，有問題的地方要著重指出。對(duì)已完成的工作面設(shè)定觀測(cè)點(diǎn)，定期觀測(cè)結(jié)構(gòu)變化情況。精密的測(cè)量計(jì)算也是洞室順利貫通的保障。水電工程洞室開挖施工周期長(zhǎng)、測(cè)量環(huán)境條件差，施工干擾大，測(cè)量樁點(diǎn)時(shí)常遭到施工破壞，恢復(fù)這些樁點(diǎn)或增設(shè)新點(diǎn)時(shí)，保證其精度和日后穩(wěn)定是一件反復(fù)和需要高度重視的工作。補(bǔ)測(cè)(重測(cè))時(shí)應(yīng)按照原測(cè)精度執(zhí)行，且要達(dá)到原測(cè)精度質(zhì)量指標(biāo)。

4)鉆爆試驗(yàn)。

開挖前首先進(jìn)行鉆爆試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)成果進(jìn)行分析總結(jié)，確定最終鉆爆參數(shù)。鉆爆由造孔裝藥爆破組成，其中，造孔需要注意孔位分布、孔向、角度、深度。裝藥爆破要注意，周邊孔采用專用藥卷，間隔不耦合裝藥。單孔裝藥量嚴(yán)格按爆破設(shè)計(jì)裝藥，輪廓線采用光面爆破或預(yù)裂爆破等控制爆破技術(shù)。相鄰兩炮之間不得形成大于10 cm臺(tái)階。爆破后，開挖輪廓面上殘留炮孔應(yīng)均勻分布，根據(jù)圍巖類別殘孔率應(yīng)達(dá)到，微新巖石應(yīng)大于90%，弱風(fēng)化巖石大于80%，強(qiáng)風(fēng)化巖石大于50%。

5)鉆爆開挖質(zhì)量控制。

目前鉆爆開挖方式多樣化，無論是采用鉆爆開挖法、機(jī)械開挖法，還是采用人工和機(jī)械混合開挖法，應(yīng)視地質(zhì)、環(huán)境、安全等條件來確定。如用鉆爆法施工時(shí)，光面爆破和預(yù)裂爆破技術(shù)，既能使開挖輪廓線符合設(shè)計(jì)要求，又能減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)破壞。爆破應(yīng)嚴(yán)格按照鉆爆設(shè)計(jì)進(jìn)行施工，如遇地質(zhì)變化應(yīng)及時(shí)修改完善設(shè)計(jì)。大型洞室，因結(jié)構(gòu)尺寸大，為保障圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，一般分為多層開挖。如溪洛渡電站的導(dǎo)流洞，城門洞型，洞高20 m，洞寬20 m。分3層開挖。由3條施工支洞同時(shí)施工。上層9 m，人工鉆爆開挖，采用先中間導(dǎo)洞開挖，后兩側(cè)擴(kuò)挖，結(jié)構(gòu)面使用光面爆破，裝藥量嚴(yán)格按爆破設(shè)計(jì)，半孔率達(dá)90%以上，保證了頂拱圍巖的穩(wěn)定性。中層開挖采用兩側(cè)潛孔鉆預(yù)裂，中間液壓鉆打緩沖孔及爆破孔，裝藥采用混裝炸藥車，確保安全、快捷、高效。下層開挖也是采用人工底部光面爆破進(jìn)行鉆爆。如此，在整個(gè)洞室開挖過程中，最大限度的保障了圍巖的穩(wěn)定性，甚少發(fā)生塌方事故，保證了設(shè)計(jì)開挖尺寸。

6)支護(hù)質(zhì)量控制。

支護(hù)也是洞室開挖質(zhì)量控制重點(diǎn)。嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求錨桿材料，孔向，孔位，孔深，錨桿外露長(zhǎng)度，錨固要求等都應(yīng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。不良地質(zhì)段的掛網(wǎng)，噴護(hù)，這些都是不能有一點(diǎn)馬虎的。包括后期鋼筋混凝土襯砌，各倉位的備倉，驗(yàn)倉，澆筑。這些工序的過程控制尤為重要，每個(gè)環(huán)節(jié)都不能有誤。因此，在洞挖過程中，要有專門的質(zhì)量保證體系貫徹其中。每道工序?qū)嵭小叭龣z”制，鉆爆施工實(shí)行“三證五表”制。對(duì)各班組完成的質(zhì)量情況實(shí)施獎(jiǎng)懲考核辦法，以激勵(lì)作業(yè)人員的質(zhì)量意識(shí)。

7)施工安全控制。

洞室開挖歷來都存在著重大的安全隱患，這一問題在水電工程大型洞室開挖中更加突出。洞內(nèi)陰暗，潮濕，照明情況差，用電安全經(jīng)常出現(xiàn)問題;高空作業(yè)的安全問題，支護(hù)質(zhì)量差造成的問題，爆破警戒，以及自然環(huán)境突發(fā)因素等都對(duì)生命安全造成危害。因此，安全的控制是作為安全生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。相關(guān)人員進(jìn)出洞，應(yīng)佩戴安全帽，反光標(biāo)識(shí)和其他防護(hù)用品。執(zhí)行進(jìn)洞掛牌，出洞摘牌的制度。洞口或適當(dāng)處設(shè)立緊急材料儲(chǔ)備倉庫。防火、防水、防毒等材料工具的儲(chǔ)備，保證質(zhì)量，及時(shí)補(bǔ)充。洞室開挖頂拱因開挖爆破擾動(dòng)極大，對(duì)于開挖過程中，應(yīng)先查明工作面是否安全，再開始進(jìn)行鉆爆作業(yè)。如圍巖松動(dòng)，有異響等應(yīng)先安排機(jī)械設(shè)備排險(xiǎn)，并專人指揮。鉆爆過程中，嚴(yán)格按爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行鉆孔，安排專人檢查鉆孔質(zhì)量，裝藥量，同時(shí)鉆孔過程中還要專人觀察頂部的圍巖情況，防止鉆孔過程中鉆機(jī)的振動(dòng)對(duì)周圍巖石情況破壞造成安全隱患。爆破前，進(jìn)行安全警戒，爆破范圍300 m以外設(shè)立安全警戒線。爆破后，一段時(shí)間待炮煙散去，圍巖穩(wěn)定之后再派專人查炮，確認(rèn)無盲炮后解除警戒。查炮完后，應(yīng)先安排機(jī)械設(shè)備頂部排險(xiǎn)，然后才能開始出渣。待工作面清理完后，根據(jù)圍巖情況作臨時(shí)支護(hù)，超前支護(hù)，或系統(tǒng)支護(hù)。對(duì)不能把握的情況，如塌方，透水，氣體燃燒，支護(hù)方案不滿足等情況應(yīng)立即停止作業(yè)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)單位地質(zhì)工程師前來查看。確定方案后，組織人力，物力及時(shí)的進(jìn)行支護(hù)，確保施工安全。

8)施工成本控制。

對(duì)施工企業(yè)而言，盈利才是硬道理。如何在按時(shí)完成工期的情況下贏得最高的利潤(rùn)價(jià)值，才是最大的成功。工程中標(biāo)后結(jié)合施工方案根據(jù)工期及投入人力、物力費(fèi)用制定詳細(xì)的分析、預(yù)測(cè)。成本預(yù)測(cè)是成本控制的基礎(chǔ)。施工過程中，減少資源的消耗就等于成本費(fèi)用的節(jié)約，能有效的控制成本費(fèi)用。明確責(zé)、權(quán)、利的關(guān)系，樹立成本控制的責(zé)任感。優(yōu)秀的技術(shù)措施也是成本控制的一個(gè)方面。如爆破質(zhì)量的好壞能最大限度的減少成本投入，節(jié)約工期。加強(qiáng)質(zhì)量管理，杜絕返工現(xiàn)象發(fā)生也能避免不必要的人、財(cái)、物等大量投入而加大工程成本。還有對(duì)混凝土使用量進(jìn)行準(zhǔn)確嚴(yán)格的控制，安排專人檢查每天的混凝土使用情況。施工企業(yè)應(yīng)提高作業(yè)人員及管理人員的業(yè)務(wù)水平，減少施工過程中問題的處理不當(dāng)，以免造成不必要的損失。

9)變更索賠。

施工過程中，由于地質(zhì)缺陷、設(shè)計(jì)變更，或不可抗力的因素會(huì)或多或少的產(chǎn)生成本的增加。因此，當(dāng)遇到這些情況的時(shí)候，現(xiàn)場(chǎng)第一時(shí)間收集資料，關(guān)鍵位置提供影音資料，做好簽證工作，為以后竣工結(jié)算做好充分準(zhǔn)備。變更索賠是一項(xiàng)細(xì)致的工作，并不是一個(gè)人或者一個(gè)部門所能完成的，需要各職能部門密切配合通力合作。變更索賠工作應(yīng)由指定領(lǐng)導(dǎo)牽頭，相關(guān)各部門人員組成變更索賠小組，小組成員要對(duì)招標(biāo)文件、施工圖紙和施工現(xiàn)場(chǎng)的情況有詳細(xì)的了解，同時(shí)與各相關(guān)部門密切溝通，這樣才能將變更索賠工作做好。

2 結(jié)語

水電工程洞室開挖具有工程量大，施工難度高，施工周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，為了能夠順利的保質(zhì)保量的完成工程施工，施工前期系統(tǒng)的充分準(zhǔn)備，中期的工序控制，后期的變更索賠，對(duì)于施工單位來說都是很重要的，把握好這些環(huán)節(jié)，才能使洞室開挖工程順利完成，為其他工程的施工提供保證。

［1］阮愛國(guó)，譚 輝，孟德志．三峽地下電站洞室開挖質(zhì)量管理與控制［J］．水利建設(shè)與管理，2007(1)：7-8．

［2］夏維學(xué)，張國(guó)平，王 強(qiáng)．龍頭石水電站特大洞室開挖施工技術(shù)［J］．四川水力發(fā)電，2009(S1)：30-32．

［3］段雪霞．導(dǎo)流洞洞室開挖施工［J］．內(nèi)蒙古水利，2011(4)：19-20．

［4］黃曉明，甘武新．百色水利樞紐工程主變洞開挖QC質(zhì)量控制［J］．企業(yè)科技與發(fā)展，2009(18)：167-171．

On control over underground excavation construction in hydro-electric projects

ZHOU Jing

(China Gezhouba Group Co．，Ltd，Three Gorges Company，Yichang 443002，China)

According to the features for the underground excavation in hydro-electric projects，that is，high construction difficulties and long construction period，the paper introduces the matching for the construction schemes and the optimal methods for the factual projects，and illustrates the key steps for the underground excavation of the hydro-electric projects from the preparation，the staking out survey，and the drilling and blasting，so as to ensure the smooth operation of the underground projects．

hydro-electric project，underground excavation，drilling and blasting，control

TV741

A

10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2013.10.081

1009-6825(2013)10-0226-03

2013-01-29

周 靖(1976-)，男