郭 偉

（中國(guó)水利水電第三工程局有限公司，陜西 西安 710016）

1 工程概況

石門(mén)水利樞紐工程位于陜西省漢中市漢江上游支流褒河峽谷出口以上1.8 km。原樞紐工程由混凝土拱壩、河床電站、東西干渠引水渠首、下游反調(diào)節(jié)池、南干渠首、左岸泄洪洞等建筑物組成。原泄洪洞由進(jìn)口引渠段、岸塔式進(jìn)水口段、有壓隧洞段、出口閘室段、出口明渠段組成。

2018 年11 月開(kāi)始對(duì)左岸原排沙泄洪洞進(jìn)行改造，改造段由進(jìn)口明渠段、豎井段、有壓隧洞段組成；泄洪洞下游及出口段，保持不變。改造段圍巖以石英巖、云母石英片巖、結(jié)晶灰?guī)r等為主，圍巖類別主要為Ⅱ～Ⅲ類。

2 建設(shè)項(xiàng)目

結(jié)合已有左岸泄洪洞布置形式，對(duì)其進(jìn)水口及“龍?zhí)ь^”段進(jìn)行改造，在原進(jìn)水塔上游10 m 處設(shè)置事故檢修閘門(mén)豎井，同時(shí)與原泄洪洞軸線一致，豎井底板高程560 m，見(jiàn)圖1。閘門(mén)豎井尺寸7.2 m×14.6 m，豎井深16.5 m，豎井開(kāi)挖工程量1850 m3；閘門(mén)豎井高程620.5 m 以下豎井襯砌；閘門(mén)豎井前后各設(shè)置一個(gè)漸變段，石方洞挖工程量17229 m3；左岸泄洪洞開(kāi)挖斷面8 m，襯砌后為6.8 m 圓形隧洞，襯砌混凝土量共計(jì)15023 m3。

圖1 事故檢修閘門(mén)豎井剖面布置圖

3 主要施工方法及技術(shù)措施

3.1 豎井開(kāi)挖

3.1.1 豎井采用一次成孔，反向分層爆破的施工方案

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，分析施工機(jī)械性能和其他項(xiàng)目導(dǎo)井掘進(jìn)方法，開(kāi)挖主要在庫(kù)區(qū)內(nèi)進(jìn)行，加之豎井結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相對(duì)復(fù)雜，施工難度較大；能否按期完成，直接影響到閘門(mén)井下閘蓄水等問(wèn)題。經(jīng)研究豎井采用一次成孔，反向分層爆破的實(shí)施方案。

豎井導(dǎo)井采用QZJ-100B 潛孔鉆機(jī)鉆孔，豎井?dāng)U挖采用風(fēng)鉆造孔，乳化炸藥，毫秒微差爆破。

3.1.2 開(kāi)挖施工

閘門(mén)豎井開(kāi)挖范圍EL589.5 m～EL560.0 m，高度約16.5 m，開(kāi)挖斷面為7.2 m×14.6 m 的矩形。閘門(mén)井的開(kāi)挖采用先自上而下施工正導(dǎo)井（直徑1.5 m 的圓形），在導(dǎo)井貫通后再自上而下一次擴(kuò)挖成型的方案。

（1）事故閘門(mén)井造孔

正導(dǎo)井和豎井?dāng)U挖施工均采用手風(fēng)鉆造孔，毫秒微差起爆。擴(kuò)挖的周邊孔采用光面爆破技術(shù)。

（2）出渣

1）正導(dǎo)井的出渣采用布置在井口附近的塔機(jī)，裝渣采用人工裝至吊籃內(nèi)，塔機(jī)提升至洞口卸料，暫時(shí)堆存；在規(guī)定的出渣時(shí)段再用2.0 m3反鏟裝10 t 自卸汽車運(yùn)至指定渣場(chǎng)。

2）擴(kuò)挖部分出渣

豎井?dāng)U挖的渣料經(jīng)人工輔助小型反鏟扒渣，通過(guò)正導(dǎo)井溜渣至閘門(mén)井底部，在泄洪排沙洞內(nèi)采用3.0 m3側(cè)卸式裝載機(jī)裝車，10 t 自卸汽車運(yùn)輸。

（3）爆破參數(shù)

1）正導(dǎo)井開(kāi)挖見(jiàn)表1。

表1 事故閘門(mén)井正導(dǎo)井開(kāi)挖鉆爆設(shè)計(jì)參數(shù)表

2）擴(kuò)挖鉆爆參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 事故閘門(mén)井?dāng)U挖鉆爆設(shè)計(jì)參數(shù)表

3）開(kāi)挖作業(yè)循環(huán)見(jiàn)表3。

表3 事故閘門(mén)井開(kāi)挖單循環(huán)時(shí)間表

（4）泄洪排沙洞開(kāi)挖方法見(jiàn)表4。

表4 泄洪排沙洞開(kāi)挖支護(hù)方法統(tǒng)計(jì)表

3.2 滑模施工方案

3.2.1 豎井襯砌施工

閘門(mén)豎井底坎、側(cè)墻及門(mén)楣?jié)仓?，高程范圍：EL557.5 m～EL570.8 m，分層高度3.5 m，共計(jì)4 層，采用鋼木模板組合人工立模，同時(shí)在泄洪洞內(nèi)布置1 臺(tái)THB-100 車載泵，直接泵送入倉(cāng)。

3.2.2 豎井滑模施工

（1）閘門(mén)豎井589.5 m 以下襯砌采用混凝土滑模施工技術(shù)，每倉(cāng)滑升1.5 m。通過(guò)塔機(jī)進(jìn)行豎井物料的倒運(yùn)下吊。布置在洞內(nèi)的THB-100 車載泵，直接從下往上泵送入倉(cāng)，混凝土輸送泵管可利用支護(hù)錨桿固定。

（2）閘門(mén)豎井高程589.5 m 以上澆筑與內(nèi)滑模，形成一個(gè)整體液壓系統(tǒng)。豎井（EL589.5 m～EL620.5 m）襯砌每天滑升約1 m。通過(guò)塔機(jī)進(jìn)行豎井物料的吊運(yùn)，車載泵連接混凝土輸送管入倉(cāng)澆筑。

3.3 隧道襯砌施工

左岸排沙泄洪洞改造，明渠段、轉(zhuǎn)彎段、漸變段利用小鋼模現(xiàn)立模板襯砌，其他部位利用鋼模臺(tái)車襯砌。臺(tái)車為針梁式全斷面臺(tái)車，可一次進(jìn)行全斷面襯砌，襯砌分段長(zhǎng)度按9 m 控制，局部調(diào)整。泄洪洞襯砌采用C40W8F100 抗沖磨混凝土。

4 施工現(xiàn)場(chǎng)管理

4.1 施工進(jìn)度管理

為確保本項(xiàng)目在預(yù)期的期限內(nèi)完成，采取如下措施。

1）為保證施工進(jìn)度，各個(gè)施工工序緊密銜接，配備充足的人員設(shè)備，安排24 小時(shí)不間斷施工，加強(qiáng)夜間施工管理、照明。

2）編制緊密的工程進(jìn)度計(jì)劃，優(yōu)化施工技術(shù)方案，嚴(yán)格按進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行施工管理，緊緊抓住關(guān)鍵工序。

3）在抓好施工管理、安全施工的前提下做好材料、機(jī)械設(shè)備和施工隊(duì)伍的各項(xiàng)保障工作是完成工期的物質(zhì)保證。

4）合理安排各項(xiàng)工序，排除一切干擾，合理安排機(jī)械設(shè)備、施工材料、人力，極大限度地發(fā)揮各職能部門(mén)的作用。

5）增加人員設(shè)備保證豎井施工工期，增加一臺(tái)塔機(jī)輔助施工，混凝土采用滑模澆筑，增加施工及管理人員進(jìn)行不間斷作業(yè)。

4.2 施工質(zhì)量管理

本項(xiàng)目開(kāi)挖的主要質(zhì)量控制點(diǎn)：鉆孔作業(yè)及爆破設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)。

1）鉆孔作業(yè)的控制對(duì)策為：首先鉆孔測(cè)量放線的精度，必須滿足爆破設(shè)計(jì)要求；其次鉆機(jī)操作手鉆孔時(shí)，要掌握好控制鉆孔方向、角度及鉆孔深度等；還有爆破設(shè)計(jì)時(shí)的單孔裝藥量、起爆順序、聯(lián)網(wǎng)等。

2）嚴(yán)格執(zhí)行施工工藝流程

在石方開(kāi)挖施工過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)帶班人員嚴(yán)格執(zhí)行施工工藝流程，抓好每個(gè)環(huán)節(jié)，控制掘進(jìn)進(jìn)尺。

3）及時(shí)采取支護(hù)措施

開(kāi)挖中圍巖結(jié)構(gòu)變化，及時(shí)做出和調(diào)整支護(hù)方案，用較短的時(shí)間保證施工面的正常化。

4）充分發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)力量

現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施按專項(xiàng)施工方案進(jìn)行施工，如：炮孔布置、藥量控制等嚴(yán)格按現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的意見(jiàn)執(zhí)行，充分發(fā)揮現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)的主導(dǎo)力量，依靠科學(xué)來(lái)確保安全、進(jìn)度和質(zhì)量。

5）選定的爆破參數(shù)在施工中應(yīng)及時(shí)通過(guò)爆破試驗(yàn)予以修正，以最佳的爆破效果來(lái)保證開(kāi)挖質(zhì)量。

6）施工技術(shù)人員嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格控制開(kāi)挖邊線。

7）在開(kāi)挖過(guò)程中，詳細(xì)做好施工記錄和施工大事記。

4.3 施工安全管理

左岸排沙泄洪洞改造項(xiàng)目多，加之洞徑大，交叉作業(yè)多，施工環(huán)境復(fù)雜，給施工帶來(lái)了隱患。為此，制定了嚴(yán)格的安全管理措施，定期聽(tīng)取安全生產(chǎn)管理匯報(bào)；每季度召開(kāi)一次安全生產(chǎn)分析會(huì)，分析安全形勢(shì)；逐級(jí)簽訂安全責(zé)任書(shū)和制定安全生產(chǎn)等一系列的有效管理措施，使安全管理工作取得了較好的效果。

4.4 施工成本控制

施工前，對(duì)施工部位進(jìn)行實(shí)地考察和編制施工方案，優(yōu)化豎井爆破方案、滑模施工和隧洞襯砌等主要方案，從施工管理強(qiáng)弱、技術(shù)管理難度以及人工投入、機(jī)械租賃費(fèi)用等方面作為切入點(diǎn)進(jìn)行成本費(fèi)用分析，優(yōu)化實(shí)施方案和擇選施工隊(duì)伍合理組織施工，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)成本核算。

針對(duì)具體的實(shí)施方案優(yōu)缺點(diǎn)，尋找單個(gè)實(shí)施方案成本節(jié)超原因，并提出實(shí)施方案降低成本的管控措施，以提高項(xiàng)目的效益。

4.5 施工安全度汛

2020 年汛前，保證閘門(mén)豎井及泄洪洞內(nèi)一次支護(hù)按設(shè)計(jì)要求施工完畢，充水向控制充水速度，避免洞內(nèi)設(shè)施受到破壞。汛期結(jié)束下游弧形閘門(mén)打開(kāi)放水時(shí)，控制放水速度，讓豎井內(nèi)水位緩慢下降。

汛前組織檢查排沙泄洪洞新建豎井頂部、原泄洪洞進(jìn)口邊坡，對(duì)上部邊坡的危石、堆渣進(jìn)行清理。原排沙泄洪洞進(jìn)出口附近沿河度汛水位以下設(shè)備、材料、臨時(shí)設(shè)施及人員等全部拆除、轉(zhuǎn)移至安全位置，保證安全度汛。

5 結(jié)論

左岸排沙泄洪洞改造施工緊、工作內(nèi)容繁雜，與施工導(dǎo)流、庫(kù)區(qū)水位有密切關(guān)系，其各部位施工程序結(jié)合各階段導(dǎo)流程序展開(kāi)施工。經(jīng)過(guò)三枯三汛，水流控制對(duì)施工影響較大，要嚴(yán)格按工期節(jié)點(diǎn)要求安排施工。

要從施工組織設(shè)計(jì)和實(shí)施技術(shù)方案的編審，合理的組織施工等方面考慮和實(shí)踐。實(shí)踐證明，科學(xué)組織施工，注重專項(xiàng)施工方案編審及施工隊(duì)伍的擇選，充分調(diào)動(dòng)人員的積極性，是本項(xiàng)目順利完成的關(guān)鍵。