溪洛渡水电站左岸闸室竖井开挖支护施工计划控制及执行情况
2014-03-26
(中国水利水电第六工程局有限公司溪洛渡施工局, 云南 昭通657300)
1 工程概况
金沙江溪洛渡水电站是我国仅次于长江三峡的第二大水电站,其导流洞工程是目前世界上最大的地下导流洞洞群。溪洛渡水电站施工期坝址两岸各布置了3条导流洞,自左向右,左岸为1~3号导流洞,右岸为4~6号导流洞。左岸1号导流洞全长1937.695m,2号导流洞全长1704.99m,3号导流洞全长1360.483m。导流洞洞身断面为城门洞形,洞身衬砌完后顶拱半径R=11.25m,拱肩夹角为106°15′36.7″,断面尺寸均为18m×20m。导流洞平面上呈单弯道布置,每条导流洞衬砌后的轴线转弯半径为200m。
左岸导流洞闸室竖井布置在左岸山体内,为世界上最大的闸室竖井,施工难度大,进度计划控制是否合理是竖井开挖能否按期完成的关键。闸室竖井是导流洞工程重要的临时建筑物,是承担下闸蓄水的重点部位,堪称导流洞的咽喉。主要负责电站施工期临时挡水任务,左岸导流洞共布置三个竖井,总石方井挖6.9万m3。
闸室竖井顶部为437.7m高程, 1号导流洞闸室竖井开挖断面为17.5m×26m,井底高程为392.45m,开挖深度为45.45m。2号(3号)导流洞闸室竖井开挖断面在411.5m高程,高程以上为17.5m×32m,411.5m高程以下为17.5m×34m。井底高程395.6(395.8)m,开挖深度42.1m。
2 原方案工期
采用反井钻机开挖导井,1号竖井一个导井,然后分φ3m、9m×7.5m及全断面三次扩挖。2号、3号竖井均开挖2个导井,然后分φ3m、φ6m及全断面三次扩挖。φ3m、φ6m扩井采用自上而下进行。开挖为手风钻钻孔,分部、分区开挖,人工扒渣,每排炮进尺约1.5m,喷锚支护随开挖进行,一排炮循环时间长,无法满足工期要求。
2.1 φ3m扩挖循环作业时间安排
由于φ3m扩挖的水平辐射孔提前完成,装药放炮按每天2个循环,每循环进尺3m,每个井计划安排12天。
2.2 φ6m扩挖循环作业时间安排
一个吊蓝内考虑1台YT28手风钻,3个施工人员共同作业,每2天完成1个循环,每循环进尺3m,日进尺1.5m,计划安排30天。
2.3 1号井7.5m×9m扩挖时间安排
采用6台手风钻同时施工,每2天完成1个循环,每循环进尺3m,日进尺1.5m,计划安排30天(详见表1)。
表1 7.5m×9m开挖支护作业安排
注循环作业主要参数:单循环进尺3m; 循环作业时间48.0h。
2.4 保护层全断面开挖及支护时间安排
采用10台手风钻同时施工,每4天安排1个循环(即单侧导井每2天1个循环,509m3),每循环钻孔深3m,有效进尺2.5m,计划安排75天(详见表2)。
表2 1号竖井全断面开挖支护作业安排
注循环作业主要参数:单循环进尺2.5m;循环作业时间96.0h。
图1 1号竖井施工方案
通过上述可以看出:单循环时间太长,爆破效率低,每排炮进尺量小,人工扒渣时间过长,且作业面狭小,另一方面手风钻分区爆破容易堵井,处理时间过长,临空面小,安全问题突出,不利于当前的工期要求。
3 调整计划,加强计划执行力度
优化方案:由于原方案用手风钻钻孔爆破已不能满足要求,采用手风钻及100B钻分区开挖,分区贯通。
3.1 1号竖井调整后施工方案及细化计划
3.1.1 开挖顺序
1号竖井共分三个区域进行开挖及支护作业,施工顺序为①→②→③→④(分区如图1所示)。
①区:采用手风钻开挖,钻孔深度为3m,现该区最低点高程约为411.5m,剩余18m,8排炮贯通,每排炮周边孔63孔,爆破孔50孔,锚杆孔50孔,合计每排炮钻孔延米为339m。锚杆钻孔为225m,拟投入16台手风钻,其中10台进行开挖施工,6台进行锚杆施工。每班配备钻工22人,钻孔时间为12h,装药及安装锚杆时间为3h,警戒散烟时间为1h,共计16h。扒渣作业拟投入人员25~30人,需12h完成,喷混作业,配备人员5人/班,12h内喷完。总计循环作业时间为40h。
②区:如图1所示范围为形成中间掏槽的第一步,在①区挖至原扩挖底高程403左右时,安排100B风动钻机2台,钻孔16孔,孔深9m,2天完成钻孔、爆破,将②区先行贯通。②区开挖时间为2.5天。
③区:开挖采用100B风动钻机钻孔,爆破面积为9×10m2,钻孔22个,孔深26m,在②区响炮完成后进行爆破施工,钻孔从3月18日开始进行,配备100B风动钻机2台,25日钻孔完成。
④区:开挖采用手风钻安排施工,爆破面积150m2,周边孔70孔,爆破孔50孔,边墙锚杆孔60孔,总计爆破钻孔360m,锚杆钻孔270m,配备16台手风钻,其中10台进行爆破施工,6台进行锚杆施工。钻孔时间为14h,装药及安装锚杆时间为3h,警戒通风时间为1h,合计8h。扒渣作业拟配备扒渣工30人,扒渣时间为12h,总计循环时间为42h,按13排炮计算,需时24天。
综上所述,1号竖井施工计划为:①区开挖3月17日~4月01日,用时15天;②区开挖3月24日~3月27日,用时4天;③区开挖3月18日~4月1日,用时13天;④区开挖4月1日~4月30日贯通。
3.1.2 锚筋束施工
1号竖井开挖施工中,设1环锚筋桩,3φ32L=9m,31束,按施工6天计,预计1号竖井贯通时间为5月10日。锚筋束施工占用直线工期较长,施工时采用如下施工方案以减少施工时间:钻孔时向下倾10°~15°,以保证对水平岩层流的锚固,以及减少锚筋束的安装及注浆难度。钻完3~4孔进行验收和锚筋束的安装,注浆集中进行。锚筋束在孔口点焊,以减少整体入孔重量。
3.2 2号、3号竖井开挖及支护方案及计划
3.2.1 开挖顺序
2号、3号竖井每个竖井分别分三个区域进行开挖及支护作业,施工顺序为①→②→③(或①→③→②,分区如下页图2所示)。
①区:开挖采用100B风动钻施工,孔深9m,周边孔30孔,间距1.5m,爆破孔8孔,钻孔延米为324m,配备100B钻机4台,2天钻孔完成。
②、③区:开挖在①区爆破9m后,每3m为1层,进行开挖,交替下降,支护与开挖施工交替进行,每区爆破面积为170m2,周边孔钻孔孔数为84孔,爆破孔56孔,锚杆孔67孔,爆破孔420m,锚杆孔302m,需投
图2 2号、3号竖井施工方案
入手风钻16台,其中10台进行下挖爆破,6台进行锚杆钻孔,钻孔时间为12h,装药时间为3h,警戒响炮散烟时间为1h,共需16h,扒渣人员投入25人,扒渣时间为12h,喷混每班投入12人/班,喷混面积为150m2,12h内完成,扒渣和喷混作业可以交替进行。②、③区单面循环时间为40h,完成9m一次大循环时间为12天,贯通需用时36天。
3.2.2 锚筋束施工
锚筋束施工每环向33孔,3φ32L=12m,每环拟投入100B4台,随开挖面安排,钻孔时间为24h,安装时间48h,共三环,需增加施工时间9天。
综上所述,2号、3号竖井第一次大循环时间从3月18日起计,在3月31日完成,第二次大循环在4月15日完成,第三次大循环在4月24日完成。
4 细化施工计划,加强控制
4.1 优化队伍
原开挖队伍由于承担了竖井开挖及锚喷支护,再抽调人员施工锚筋桩,容易分散施工队能力,不利于施工进度,及集中开挖队力量进行开挖支护。需配备足够的人员及设备,以满足锚筋桩施工。
4.2 制定更详细的施工计划
计划部门细化后的施工计划分解到小时,按照最佳循环时间及剩余工程量计算出施工队每天的工作任务及目标,及相应下一道工序衔接,严格计划的执行力度。
4.3 成立竖井专项领导小组
成立集调度、质检、测量、合同、技术、安全、计划、物资等各部门成员于一体的竖井领导小组,指定一名工区副主任主要负责,一名副主任夜班,生产局长主管。
4.4 坚持协调会
针对每天出现的各种问题,由竖井领导小组组织施工队及各成员参加每天下午16:00现场的生产碰头会,做到事不过夜,调度人员每天早、晚检查一次当日完成情况,及时发现问题。每周五下午的监理协调会,由业主、监理、施工方集中解决各类问题。
4.5 激励机制与考核
a.严格计划的管理及考核。指挥小组成员按期完成一次奖励,需奖金20万元。
b.现场施工人员奖励。对每班作业人员予以考核,规定时间内完成该工序作业,每人奖励50~100元,总计三个井奖金60万元。
5 细化后竖井开挖概述
通过以上周密的计划控制,原定1号竖井开挖支护5月2日完成,实际开挖支护4月20日完成,比计划提前12天完成;原定2号竖井开挖支护5月22日完成,实际开挖支护5月5日完成,比计划提前17天;原定3号竖井开挖支护5月24日完成,实际开挖支护5月3日完成,比计划提前21天。
6 结 语
溪洛渡水电站竖井开挖在节点工期不变的情况下,通过一系列手段,强化进度计划管理与控制,在保证施工安全的同时,加快了施工进度,保证了工期,为后期混凝土及金结施工赢得时间,争取到工期1.2个月。施工计划最重要的是提前作好控制性计划,在实施过程中关键线路滞后要通过手段赶工(增加资源投入:先进的施工技术及设备、人员、奖励机制、材料、工作面等),最终实现计划目标。