摘要:按照目前中國小型水電站的設(shè)計(jì),高水位一般設(shè)計(jì)為高水頭引水式的水電站發(fā)電模式,引水隧洞的施工就成為水電站較為重要的構(gòu)成部分,本文結(jié)合作者在小型水電站施工工作中的時(shí)間經(jīng)驗(yàn),針對(duì)目前水電站采用不同模式進(jìn)行的引水隧洞施工管理進(jìn)行比較分析,提出自己的一些看法。 

   關(guān)鍵詞:水電站;引水隧洞;施工管理 

   中圖分類號(hào):TU71文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào): 

   一、水電站基本設(shè)置及引水隧洞施工類型 

   目前大型的河流水資源利用已經(jīng)進(jìn)入尾聲,剩余未開發(fā)的水資源均位于西藏、云南等地勢(shì)險(xiǎn)要的地點(diǎn),開發(fā)難度大。因此進(jìn)行小型高水頭引水式的水電站布點(diǎn)開發(fā),則成為水電發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。高水頭引水式的小型發(fā)電站,一般采用水庫蓄水,通過引水隧洞或者導(dǎo)流渠進(jìn)行引水式發(fā)電。水電站的主體工程一般包括堆石壩、泄洪洞、導(dǎo)流隧洞、引水隧洞、雙室式調(diào)壓井、壓力管道、地下廠房等建筑物和構(gòu)筑物。而引水隧洞作為其主要構(gòu)筑設(shè)施,其施工質(zhì)量與施工效果將決定水電站的發(fā)電效率和使用實(shí)效。 

   引水隧洞施工一般包括進(jìn)水口、攔污柵閘、引水隧洞主洞,引水隧洞支洞等部分。進(jìn)水口一般采用豎井式,同時(shí)設(shè)置固定的攔污閘,包括以平板工作閘門、檢修閘門和啟閉機(jī)等金屬部件構(gòu)成的金屬結(jié)構(gòu)。隧洞主體一般包含主洞與支洞兩部分,凈空采用馬蹄形斷面,根據(jù)當(dāng)?shù)貛r層情況不同采用不同的巖壁防護(hù)措施,比如說主洞與支洞交叉段采用鋼筋混凝土襯砌,斷層帶地段采用鋼板襯護(hù),無特殊地質(zhì)要求的洞段邊墻與拱頂采用錨噴混凝土,底板使用現(xiàn)澆混凝土。為了輔助主洞施工,一般會(huì)設(shè)置一到兩個(gè)施工支洞。 

   二、引水隧洞施工管理及組織措施 

   1、根據(jù)質(zhì)量管理體系文件要求組建高效運(yùn)行的施工管理項(xiàng)目部,主要施工技術(shù)人員和管理人員均由有類似施工經(jīng)驗(yàn)的人員組成,以便可以充分借鑒以往類似工程的施工經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。由施工單位成立技術(shù)專家組與現(xiàn)場(chǎng)管理人員共同研究,制訂嚴(yán)密、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、合理的施工方案和方法。由項(xiàng)目經(jīng)理組織各專業(yè)工程師匯總編寫相關(guān)施工方案和施工文件,做好開工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作,從思想保證、組織保證、技術(shù)保證、施工保證、進(jìn)度保證這幾方面切實(shí)落實(shí)好組織措施,并實(shí)施施工過程中的監(jiān)控管理。 

   施工組織設(shè)計(jì)是工程施工的指導(dǎo)性文件,它反映了施工單位在引水隧洞施工中的質(zhì)量目標(biāo)、方法及進(jìn)度控制措施,是施工單位技術(shù)水平、技術(shù)要素的綜合反映。施工方案和施工組織措施等編制完成后,需要經(jīng)過項(xiàng)目部?jī)?nèi)部審核批準(zhǔn),然后上報(bào)監(jiān)理單位及業(yè)主單位審核批準(zhǔn)。各單位各級(jí)項(xiàng)目經(jīng)理及專業(yè)工程師應(yīng)對(duì)施工組織設(shè)計(jì)中的施工方案、方法、措施及施工機(jī)械設(shè)備的選用情況進(jìn)行審閱,并審核以下要點(diǎn):①看各施工階段的時(shí)間安排是否符合工期總目標(biāo)的要求;②施工工序是否符合工藝要求;③施工工序與施工人員、施工設(shè)備等的進(jìn)場(chǎng)計(jì)劃是否協(xié)調(diào)同步;④各專業(yè)施工方案與施工方法是否與施工單位的施工經(jīng)歷和技術(shù)水平相適應(yīng);⑤是否根據(jù)工程項(xiàng)目所在地的地質(zhì)情況進(jìn)行了專案分析和施工對(duì)策解決;⑥是否結(jié)合工程建設(shè)的實(shí)際情況做出預(yù)案;⑦是否對(duì)施工方案進(jìn)行了充分的可行性分析。如果各級(jí)單位在審查時(shí),如果發(fā)現(xiàn)方案內(nèi)容有欠妥當(dāng),應(yīng)該向施工單位專業(yè)工程師及編寫人員提出調(diào)整變更意見、建議和要求,以確保施工方案的準(zhǔn)確可行。經(jīng)過各級(jí)審批的施工組織設(shè)計(jì)方案才能作為工程施工進(jìn)度控制的依據(jù),施工時(shí)才能做到對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)、各項(xiàng)工程都有管理依據(jù)。 

   2、仔細(xì)閱讀圖紙,明確主要工程量表,明晰施工要求,配合監(jiān)理做好圖紙會(huì)審工作,認(rèn)真審查圖紙錯(cuò)漏問題,要求設(shè)計(jì)院做好技術(shù)交底工作。一般而言,引水隧洞的施工包含有以下工程內(nèi)容:①隧洞開挖及土石方工程,這部分包含進(jìn)水口、閘門豎井、引水隧洞工程的土石方明挖、石方洞挖開挖;②隧洞鋼筋混凝土工程,包含進(jìn)水口、閘門豎井、引水隧洞工程的混凝土噴涂、混凝土澆筑、鋼筋制作安裝、鋼襯安裝;③隧洞基礎(chǔ)加固工程,包含進(jìn)水口、閘門豎井、引水隧洞工程的灌漿、各類圍巖的固結(jié)和回填灌漿及施工支洞的封堵等項(xiàng)目;④引水隧洞細(xì)部工程:包括局部地段的鋼板襯護(hù)安裝及波紋管位移補(bǔ)償器的安裝;⑤相關(guān)觀測(cè)設(shè)備的檢驗(yàn)、安裝、調(diào)試與施工期的觀測(cè);⑥永久進(jìn)人支洞的土建及金屬結(jié)構(gòu)安裝工程;⑦各類金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的運(yùn)輸、保管、安裝、埋設(shè)及調(diào)試;⑧施工支洞及工棚庫房等臨時(shí)設(shè)施的施工。針對(duì)這些施工內(nèi)容,應(yīng)該列出主要工程數(shù)量表,除交給現(xiàn)場(chǎng)專業(yè)工程師與圖紙進(jìn)行校核外,更要提交費(fèi)用控制工程師作為結(jié)算依據(jù)。 

   3、確立施工目標(biāo)及進(jìn)度節(jié)點(diǎn),編制施工控制進(jìn)度計(jì)劃。 

   工程開工前,編制謹(jǐn)慎嚴(yán)密的網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃,抓關(guān)鍵線路,嚴(yán)格按網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃組織安排施工。根據(jù)施工系統(tǒng)總計(jì)劃編制施工的月計(jì)劃、周計(jì)劃甚至日計(jì)劃,并形成P3系統(tǒng)管理,并根據(jù)實(shí)施過程中的完成情況,及時(shí)與原計(jì)劃進(jìn)行對(duì)比,并采取措施修正調(diào)整,實(shí)行動(dòng)態(tài)管理。計(jì)劃中必須明確各個(gè)專業(yè)施工節(jié)點(diǎn)要求,比如說進(jìn)水口、闡門井施工,必須明確開工時(shí)間、工期及完工時(shí)間,細(xì)化到每個(gè)月必須完成的土石方量,主洞工程要計(jì)算月均成洞量。 

   4、根據(jù)施工進(jìn)度計(jì)劃做出人員、材料、機(jī)械等安排,如爆破施工等以招標(biāo)方式進(jìn)行專業(yè)分包,選用合格供應(yīng)商采購相應(yīng)主體設(shè)備。 

   5、重視開工前的資料收集工作,包括當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)勘察資料及水文資料、氣象氣候資料等。根據(jù)這些資料對(duì)引水隧洞的分段地質(zhì)情況進(jìn)行逐段分析,如長(zhǎng)度、埋深、圍巖類別、地質(zhì)條件、主要裂隙、不良地質(zhì)情況等,并針對(duì)不良地質(zhì)情況提出施工的特殊工藝及技法。選取有利的枯水期進(jìn)行施工,避開汛期。 

   6、針對(duì)施工重點(diǎn)及難點(diǎn)設(shè)計(jì)專項(xiàng)施工方案。特別加強(qiáng)開挖爆破方案的優(yōu)化設(shè)計(jì),嚴(yán)格控制工序作業(yè)時(shí)間,上道工序超時(shí)下道工序補(bǔ)償,將循環(huán)時(shí)間卡死。 

   7、加強(qiáng)與當(dāng)?shù)馗鲉挝患跋嚓P(guān)各方單位的聯(lián)系和協(xié)調(diào),謀求工程施工良好的外部環(huán)境。不僅是作為工程施工主體的業(yè)主、監(jiān)理工程師、設(shè)計(jì)單位要保持緊密的聯(lián)系與匯報(bào),還要加強(qiáng)與各級(jí)政府部門,如交通、供電、供水等部門以及工地鄰近單位和村民的聯(lián)系與協(xié)調(diào),取得當(dāng)?shù)孛癖娎斫夂椭С,確保施工生產(chǎn)順利進(jìn)行。 

   8、按照施工各階段做好施工全程的質(zhì)量控制工作。 

   加強(qiáng)工地現(xiàn)場(chǎng)的協(xié)調(diào)和指揮,緊緊抓住開挖這一關(guān)鍵工序,以開挖為龍頭,其他工序間緊密銜接,減少延誤時(shí)間。隧洞由開挖、支護(hù)、裝運(yùn)、襯砌到供應(yīng)、均由專業(yè)隊(duì)伍施工,主要工序采用機(jī)械化施工,合理安排施工工序循環(huán),減少工序之間干擾,在滿足質(zhì)量要求和安全前提下,開展多工序同步平行作業(yè),加快隧洞襯砌施工進(jìn)度。 

   9、做好施工人員的安全教育工作,保障施工環(huán)境安全,達(dá)到職業(yè)健康安全體系的要求。隧洞施工最重要的安全工作就是保障通風(fēng)透氣,要做好隧洞通風(fēng)、排水、排煙防塵工作,同時(shí)要加強(qiáng)施工技術(shù)管理,防止坍方,預(yù)防突水,控制超、欠挖等質(zhì)量事故。 

   三、引水隧洞施工監(jiān)控及測(cè)量校核 

   由于引水隧洞施工,屬于半封閉式地下施工,因此必須對(duì)施工工段及周圍地質(zhì)情況進(jìn)行嚴(yán)密的監(jiān)控及測(cè)量校核。一般而言,工程量測(cè)項(xiàng)目和具體實(shí)施有以下要點(diǎn): 

   1、地質(zhì)狀態(tài)觀察。每次爆破施工和大土方開挖施工之后,必須觀察確認(rèn)圍巖名稱、類別、巖層傾角,走向及變化情況與趨勢(shì),斷層、節(jié)理、裂隙發(fā)育、發(fā)展情況、洞內(nèi)滲水、涌水部位、里程、流量等作地質(zhì)狀況的觀察作地質(zhì)描述。 

   2、支護(hù)狀況觀察。對(duì)初期支護(hù)和二次襯砌的情況進(jìn)行觀察,并注意相對(duì)位移、巖層的變形情況及發(fā)展趨勢(shì),以確保施工安全和反饋支護(hù)結(jié)構(gòu)是否合理。 

   3、周邊位移量測(cè)。這是判斷圍巖穩(wěn)定性的重要手段。根據(jù)不同類型的圍巖設(shè)置斷面進(jìn)行觀測(cè),如II、III類圍巖每50米設(shè)置一個(gè)斷面,IV、V類圍巖每30米設(shè)置一個(gè)斷面,每個(gè)斷面設(shè)兩條水平測(cè)線,采用收斂計(jì)測(cè)量邊墻、邊墻與拱部相對(duì)位移。 

   四、結(jié)束語 

   總之,工程隧洞施工質(zhì)量與施工單位的管理及業(yè)主、設(shè)計(jì)、承包商之間密切的配合是分不開的,無論隧洞處于何種地質(zhì)條件,施工管理肯定是控制重點(diǎn)也是最重要的手段,這就需要施工單位根據(jù)因地制宜的原則,制定行之有效的施工管理措施,合理選擇隧洞開挖和支護(hù)措施,并應(yīng)對(duì)各種突發(fā)事件,改善施工環(huán)境,才能確保工程的順利進(jìn)行。 

   參考文獻(xiàn): 

   1.顏學(xué)賢.花園水電站引水隧洞施工[J],廣西水利水電,2009年06期 

   2.魯順偉.拉氣水電站長(zhǎng)引水隧洞施工[J],云南水力發(fā)電,2009年01期