(中國水利水電第六工程局有限公司溪洛渡施工局, 云南 昭通657300)
金沙江溪洛渡水電站是我國僅次于長江三峽的第二大水電站,其導(dǎo)流洞工程是目前世界上最大的地下導(dǎo)流洞洞群。溪洛渡水電站施工期壩址兩岸各布置了3條導(dǎo)流洞,自左向右,左岸為1~3號導(dǎo)流洞,右岸為4~6號導(dǎo)流洞。左岸1號導(dǎo)流洞全長1937.695m,2號導(dǎo)流洞全長1704.99m,3號導(dǎo)流洞全長1360.483m。導(dǎo)流洞洞身斷面為城門洞形,洞身襯砌完后頂拱半徑R=11.25m,拱肩夾角為106°15′36.7″,斷面尺寸均為18m×20m。導(dǎo)流洞平面上呈單彎道布置,每條導(dǎo)流洞襯砌后的軸線轉(zhuǎn)彎半徑為200m。
左岸導(dǎo)流洞閘室豎井布置在左岸山體內(nèi),為世界上最大的閘室豎井,施工難度大,進(jìn)度計(jì)劃控制是否合理是豎井開挖能否按期完成的關(guān)鍵。閘室豎井是導(dǎo)流洞工程重要的臨時(shí)建筑物,是承擔(dān)下閘蓄水的重點(diǎn)部位,堪稱導(dǎo)流洞的咽喉。主要負(fù)責(zé)電站施工期臨時(shí)擋水任務(wù),左岸導(dǎo)流洞共布置三個(gè)豎井,總石方井挖6.9萬m3。
閘室豎井頂部為437.7m高程, 1號導(dǎo)流洞閘室豎井開挖斷面為17.5m×26m,井底高程為392.45m,開挖深度為45.45m。2號(3號)導(dǎo)流洞閘室豎井開挖斷面在411.5m高程,高程以上為17.5m×32m,411.5m高程以下為17.5m×34m。井底高程395.6(395.8)m,開挖深度42.1m。
采用反井鉆機(jī)開挖導(dǎo)井,1號豎井一個(gè)導(dǎo)井,然后分φ3m、9m×7.5m及全斷面三次擴(kuò)挖。2號、3號豎井均開挖2個(gè)導(dǎo)井,然后分φ3m、φ6m及全斷面三次擴(kuò)挖。φ3m、φ6m擴(kuò)井采用自上而下進(jìn)行。開挖為手風(fēng)鉆鉆孔,分部、分區(qū)開挖,人工扒渣,每排炮進(jìn)尺約1.5m,噴錨支護(hù)隨開挖進(jìn)行,一排炮循環(huán)時(shí)間長,無法滿足工期要求。
由于φ3m擴(kuò)挖的水平輻射孔提前完成,裝藥放炮按每天2個(gè)循環(huán),每循環(huán)進(jìn)尺3m,每個(gè)井計(jì)劃安排12天。
一個(gè)吊藍(lán)內(nèi)考慮1臺YT28手風(fēng)鉆,3個(gè)施工人員共同作業(yè),每2天完成1個(gè)循環(huán),每循環(huán)進(jìn)尺3m,日進(jìn)尺1.5m,計(jì)劃安排30天。
采用6臺手風(fēng)鉆同時(shí)施工,每2天完成1個(gè)循環(huán),每循環(huán)進(jìn)尺3m,日進(jìn)尺1.5m,計(jì)劃安排30天(詳見表1)。
表1 7.5m×9m開挖支護(hù)作業(yè)安排
注循環(huán)作業(yè)主要參數(shù):單循環(huán)進(jìn)尺3m; 循環(huán)作業(yè)時(shí)間48.0h。
采用10臺手風(fēng)鉆同時(shí)施工,每4天安排1個(gè)循環(huán)(即單側(cè)導(dǎo)井每2天1個(gè)循環(huán),509m3),每循環(huán)鉆孔深3m,有效進(jìn)尺2.5m,計(jì)劃安排75天(詳見表2)。
表2 1號豎井全斷面開挖支護(hù)作業(yè)安排
注循環(huán)作業(yè)主要參數(shù):單循環(huán)進(jìn)尺2.5m;循環(huán)作業(yè)時(shí)間96.0h。
圖1 1號豎井施工方案
通過上述可以看出:單循環(huán)時(shí)間太長,爆破效率低,每排炮進(jìn)尺量小,人工扒渣時(shí)間過長,且作業(yè)面狹小,另一方面手風(fēng)鉆分區(qū)爆破容易堵井,處理時(shí)間過長,臨空面小,安全問題突出,不利于當(dāng)前的工期要求。
優(yōu)化方案:由于原方案用手風(fēng)鉆鉆孔爆破已不能滿足要求,采用手風(fēng)鉆及100B鉆分區(qū)開挖,分區(qū)貫通。
3.1.1 開挖順序
1號豎井共分三個(gè)區(qū)域進(jìn)行開挖及支護(hù)作業(yè),施工順序?yàn)棰佟凇邸?分區(qū)如圖1所示)。
①區(qū):采用手風(fēng)鉆開挖,鉆孔深度為3m,現(xiàn)該區(qū)最低點(diǎn)高程約為411.5m,剩余18m,8排炮貫通,每排炮周邊孔63孔,爆破孔50孔,錨桿孔50孔,合計(jì)每排炮鉆孔延米為339m。錨桿鉆孔為225m,擬投入16臺手風(fēng)鉆,其中10臺進(jìn)行開挖施工,6臺進(jìn)行錨桿施工。每班配備鉆工22人,鉆孔時(shí)間為12h,裝藥及安裝錨桿時(shí)間為3h,警戒散煙時(shí)間為1h,共計(jì)16h。扒渣作業(yè)擬投入人員25~30人,需12h完成,噴混作業(yè),配備人員5人/班,12h內(nèi)噴完??傆?jì)循環(huán)作業(yè)時(shí)間為40h。
②區(qū):如圖1所示范圍為形成中間掏槽的第一步,在①區(qū)挖至原擴(kuò)挖底高程403左右時(shí),安排100B風(fēng)動鉆機(jī)2臺,鉆孔16孔,孔深9m,2天完成鉆孔、爆破,將②區(qū)先行貫通。②區(qū)開挖時(shí)間為2.5天。
③區(qū):開挖采用100B風(fēng)動鉆機(jī)鉆孔,爆破面積為9×10m2,鉆孔22個(gè),孔深26m,在②區(qū)響炮完成后進(jìn)行爆破施工,鉆孔從3月18日開始進(jìn)行,配備100B風(fēng)動鉆機(jī)2臺,25日鉆孔完成。
④區(qū):開挖采用手風(fēng)鉆安排施工,爆破面積150m2,周邊孔70孔,爆破孔50孔,邊墻錨桿孔60孔,總計(jì)爆破鉆孔360m,錨桿鉆孔270m,配備16臺手風(fēng)鉆,其中10臺進(jìn)行爆破施工,6臺進(jìn)行錨桿施工。鉆孔時(shí)間為14h,裝藥及安裝錨桿時(shí)間為3h,警戒通風(fēng)時(shí)間為1h,合計(jì)8h。扒渣作業(yè)擬配備扒渣工30人,扒渣時(shí)間為12h,總計(jì)循環(huán)時(shí)間為42h,按13排炮計(jì)算,需時(shí)24天。
綜上所述,1號豎井施工計(jì)劃為:①區(qū)開挖3月17日~4月01日,用時(shí)15天;②區(qū)開挖3月24日~3月27日,用時(shí)4天;③區(qū)開挖3月18日~4月1日,用時(shí)13天;④區(qū)開挖4月1日~4月30日貫通。
3.1.2 錨筋束施工
1號豎井開挖施工中,設(shè)1環(huán)錨筋樁,3φ32L=9m,31束,按施工6天計(jì),預(yù)計(jì)1號豎井貫通時(shí)間為5月10日。錨筋束施工占用直線工期較長,施工時(shí)采用如下施工方案以減少施工時(shí)間:鉆孔時(shí)向下傾10°~15°,以保證對水平巖層流的錨固,以及減少錨筋束的安裝及注漿難度。鉆完3~4孔進(jìn)行驗(yàn)收和錨筋束的安裝,注漿集中進(jìn)行。錨筋束在孔口點(diǎn)焊,以減少整體入孔重量。
3.2.1 開挖順序
2號、3號豎井每個(gè)豎井分別分三個(gè)區(qū)域進(jìn)行開挖及支護(hù)作業(yè),施工順序?yàn)棰佟凇?或①→③→②,分區(qū)如下頁圖2所示)。
①區(qū):開挖采用100B風(fēng)動鉆施工,孔深9m,周邊孔30孔,間距1.5m,爆破孔8孔,鉆孔延米為324m,配備100B鉆機(jī)4臺,2天鉆孔完成。
②、③區(qū):開挖在①區(qū)爆破9m后,每3m為1層,進(jìn)行開挖,交替下降,支護(hù)與開挖施工交替進(jìn)行,每區(qū)爆破面積為170m2,周邊孔鉆孔孔數(shù)為84孔,爆破孔56孔,錨桿孔67孔,爆破孔420m,錨桿孔302m,需投
圖2 2號、3號豎井施工方案
入手風(fēng)鉆16臺,其中10臺進(jìn)行下挖爆破,6臺進(jìn)行錨桿鉆孔,鉆孔時(shí)間為12h,裝藥時(shí)間為3h,警戒響炮散煙時(shí)間為1h,共需16h,扒渣人員投入25人,扒渣時(shí)間為12h,噴混每班投入12人/班,噴混面積為150m2,12h內(nèi)完成,扒渣和噴混作業(yè)可以交替進(jìn)行。②、③區(qū)單面循環(huán)時(shí)間為40h,完成9m一次大循環(huán)時(shí)間為12天,貫通需用時(shí)36天。
3.2.2 錨筋束施工
錨筋束施工每環(huán)向33孔,3φ32L=12m,每環(huán)擬投入100B4臺,隨開挖面安排,鉆孔時(shí)間為24h,安裝時(shí)間48h,共三環(huán),需增加施工時(shí)間9天。
綜上所述,2號、3號豎井第一次大循環(huán)時(shí)間從3月18日起計(jì),在3月31日完成,第二次大循環(huán)在4月15日完成,第三次大循環(huán)在4月24日完成。
原開挖隊(duì)伍由于承擔(dān)了豎井開挖及錨噴支護(hù),再抽調(diào)人員施工錨筋樁,容易分散施工隊(duì)能力,不利于施工進(jìn)度,及集中開挖隊(duì)力量進(jìn)行開挖支護(hù)。需配備足夠的人員及設(shè)備,以滿足錨筋樁施工。
計(jì)劃部門細(xì)化后的施工計(jì)劃分解到小時(shí),按照最佳循環(huán)時(shí)間及剩余工程量計(jì)算出施工隊(duì)每天的工作任務(wù)及目標(biāo),及相應(yīng)下一道工序銜接,嚴(yán)格計(jì)劃的執(zhí)行力度。
成立集調(diào)度、質(zhì)檢、測量、合同、技術(shù)、安全、計(jì)劃、物資等各部門成員于一體的豎井領(lǐng)導(dǎo)小組,指定一名工區(qū)副主任主要負(fù)責(zé),一名副主任夜班,生產(chǎn)局長主管。
針對每天出現(xiàn)的各種問題,由豎井領(lǐng)導(dǎo)小組組織施工隊(duì)及各成員參加每天下午16:00現(xiàn)場的生產(chǎn)碰頭會,做到事不過夜,調(diào)度人員每天早、晚檢查一次當(dāng)日完成情況,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題。每周五下午的監(jiān)理協(xié)調(diào)會,由業(yè)主、監(jiān)理、施工方集中解決各類問題。
a.嚴(yán)格計(jì)劃的管理及考核。指揮小組成員按期完成一次獎勵,需獎金20萬元。
b.現(xiàn)場施工人員獎勵。對每班作業(yè)人員予以考核,規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成該工序作業(yè),每人獎勵50~100元,總計(jì)三個(gè)井獎金60萬元。
通過以上周密的計(jì)劃控制,原定1號豎井開挖支護(hù)5月2日完成,實(shí)際開挖支護(hù)4月20日完成,比計(jì)劃提前12天完成;原定2號豎井開挖支護(hù)5月22日完成,實(shí)際開挖支護(hù)5月5日完成,比計(jì)劃提前17天;原定3號豎井開挖支護(hù)5月24日完成,實(shí)際開挖支護(hù)5月3日完成,比計(jì)劃提前21天。
溪洛渡水電站豎井開挖在節(jié)點(diǎn)工期不變的情況下,通過一系列手段,強(qiáng)化進(jìn)度計(jì)劃管理與控制,在保證施工安全的同時(shí),加快了施工進(jìn)度,保證了工期,為后期混凝土及金結(jié)施工贏得時(shí)間,爭取到工期1.2個(gè)月。施工計(jì)劃最重要的是提前作好控制性計(jì)劃,在實(shí)施過程中關(guān)鍵線路滯后要通過手段趕工(增加資源投入:先進(jìn)的施工技術(shù)及設(shè)備、人員、獎勵機(jī)制、材料、工作面等),最終實(shí)現(xiàn)計(jì)劃目標(biāo)。