陈 敏，李 泉，王宏刚，钟久安，李 强，臧 鹏

（1.中电建振冲建设工程股份有限公司，北京 100102；2.国家电投集团云南国际电力投资有限公司，云南昆明 650228；3.四川共拓岩土科技股份有限公司，四川成都 610073）

水利水电建设中的引水隧洞存在许多洞线长、洞径大的引水隧洞。例如芬兰赫尔辛基调水工程的派延奈输水隧洞，其单洞长120km，埋深50～70m；我国某供水工程隧洞，其单洞长度达283.3km，最大埋深774m，为在建世界最长引水隧洞（单洞）；非洲莱索托有压隧洞，单洞长45km，最大埋深1200m；锦屏二级水电站引水隧洞穿越锦屏山脉，单工作面的施工长度达10km以上，隧洞群总长约118km，开挖洞径12.4～13m，最大埋深约2525m，埋深超过1500m 的洞段占76.7%；滇中引水工程超长隧洞群，特别是昆玉隧洞、香炉山隧洞从单洞长度、埋深、断面尺寸等方面，工程综合规模、建设难度均居世界前列[1-2]。

长大引水隧洞灌浆工程通常包括：岩溶洞段裸岩灌浆、富水洞段堵水灌浆、不良地质洞段灌浆、引水隧洞混凝土衬前无盖重防渗固结灌浆、引水隧洞混凝土衬后回填灌浆与系统固结灌浆、与引水隧洞相关联的横向辅助通道封堵施工之回填、固结、接缝、接触灌浆等[3-5]。

1 长大引水隧洞灌浆工程施工特点

（1）施工难度大。长大引水隧洞由于洞线长穿越的地质条件较复杂，可能会遇到岩溶裂隙水、岩溶、涌水等不良地质。若引水隧洞工程埋深较大，则会面对地应力高、穿越的不同地质单元多，水压力较大，例如滇中引水香炉山隧洞最大水压力达12MPa[6-8]，由此可见这类工程的施工难度较大。

（2）施工强度大。长大引水隧洞的洞线长，断面大、埋深可能大。一般情况下灌浆工程的及时完成是引水隧洞尽早实现充水过水的必要条件。通常情况下，灌浆工程工序安排较晚进行。因此，灌浆工作范围可能会全洞段覆盖，同时又受洞内混凝土衬砌进度制约，导致灌浆工程较晚且工期安排异常紧张同时洞内同时施工交通干扰大。由此可见，该灌浆工程总量大、施工作业面多、高峰强度高、高峰持续时间久、工期紧张[9]。

（3）施工管理要求高。由于工程量大、作业面多、施工强度大且持续时间长、工程质量要求高、工期短等众多因素对项目施工管理具有一定考验。

（4）施工协调任务重。由于灌浆工程与隧洞衬砌浇筑工作叠加且高峰重合，存在大量的交叉施工。对洞内交通、施工顺序、施工设备、施工人员、紧急情况处理等事务存在大量的协调任务[10]，既要保证安全、又要保证进度、还要保证施工质量。

2 施工措施的优化

引水隧洞灌浆施工战线长十余公里，施工组织、水泥浆液输送、资源配置、施工保障等难度均较大；隧洞断面大与开挖支护、衬砌等施工均有干扰，施工协调难度大；灌浆为引水隧洞施工最后一道工序，工程量大、施工强度高、管理要求高、协调任务重，需要对设备、工艺、组织管理等进行优化，保证按时完成灌浆工程。

2.1 灌浆工艺

常规灌浆主要在于资源的配置、人员的协调、工序的安排，只要安排合理对工期影响较小。然而突涌水治理、涌水的引排等难点是影响工程的关键因素，因此难点处理的灌浆工艺尤为重要。整体工艺抛弃就出水点处理出水点的思路，采取综合考虑、系统处理的方式。对于大的、较难处理的出水点，制定周密专项处理措施保证施工进度。采取系统布置分流减压、有序引排，同时采用钢制沉箱结构快速处理集中涌水点。该方式能够大大节省突涌水处理时间。

2.2 资源配置优化

（1）钻孔设备。长大隧洞灌浆工程高峰期单洞钻孔强度高且钻灌作业面数量多，常规的钻孔设备移动不便捷导致需要大量的钻孔设备，设备数量众多不仅占据空间大还需要大量人工，这样会进一步加剧洞内交通压力。另外此类工程的难度还在于可能高达10m的高位钻孔、多种角度的孔位布置以及小于±1.5°的钻孔精度控制。在既要保证钻孔与灌浆质量的前提下，又要提高施工进度，还要控制目标成本，那就需要寻找一种合理的施工方式来解决。

为了提升钻孔功效高通过必选确定采取功效高、适应性强、机动性高、性能稳定同时满足各种角度孔位的Atlas 多功能多臂凿岩台车，再根据实际需求适当匹配部分常规钻孔设备[11-12]，这样既能保证钻孔效率，还能实现设备的灵活配置，保障了工程进度。

（2）灌浆设备。由于大量灌浆工作面同时施工且分布较散、常规灌浆设备大量布置的话导致洞内交通对正常其他施工影响较大。针对灌浆工程和其他工程同步进行的要求，除部分少量特殊洞段使用固定灌浆设备外，其他常规洞段采用厂家定制的移动式灌浆集成设备。该设备通过轨道进行移动，减小洞内交通干扰。灌浆集成设备具备一定的灌浆量，同时还能完成简易污水处理及灌浆记录工作。

2.3 辅助措施优化

长大隧洞由于洞线长，为了加快施工速度，有必要将长隧洞分割为若干短的洞段以增加工作面。通常采用平行导洞、横洞、竖井、斜井等辅助坑道，来改善主洞的运输条件，减少工序间的干扰。因此，辅助措施要充分利用辅助坑道减少主洞交通的影响。

（1）制供浆系统。主体工程主洞与灌浆交叉施工对洞内交通产生严重的干扰，而隧洞洞线长灌浆工程施工作业面多，集中供浆可能有难度。采取横向辅助通道布置集中制浆站，每个制浆站负责一定范围内的供浆任务，且保证连续3d的灌浆需要。短期制浆站可采取主洞靠边布置，且不影响洞内交通。该方式可能尽可能保障主洞交通通行的前提下完成大量的灌浆工程。

集中制浆站可由厂家专门定制，采用封闭式水泥料仓，大小外形适应隧道环境大小，同时便于运输安装。辅助坑道应该尽可能预先预留出安装集中制浆站的位置以保证制浆效率。

（2）供水系统。供水系统采取多点取水、分段供水、纵横联网的方式。即引水隧洞供水管路分别纵向连接至多个水源地，纵向管路上每间隔1km 左右布置横向连接水管。管路中间安装高压闸阀及增压泵，解决管路检修和水压衰减问题。该方式既能保证每个工作面又能保证集中制浆站的用水需求，关键也保证了供水的稳定性。

（3）供电系统。为保障用电负荷和供电系统的安全稳定采取引水隧洞分别敷设了高压电缆，变压器布置在隧洞之间的横向辅助通道内并加装导向开关用于解决临时断电问题[13]。

（4）污水处理。污水处理系统采取集中处理的方式。可根据现场情况采取洞内处理或洞外处理。洞内充分利用混凝土浇筑时预留的集污坑或其他已有设施，只能在辅助通道内设置沉淀池，还需在边墙砌筑排污沟将污水汇集。处理后通过管路完成抽排。洞外处理也需要设置集渣坑将钻孔废渣汇集后集中清理。

2.4 施工管理优化

2.4.1 组织管理

为了保证施工的顺利，加强施工组织管理。积极、及时、高效处理灌浆工程遇到的问题。通过编制项目策划书、增设职能部门、加强资源调配、加强沟通协调和技术保障等措施，保证项目整体安全顺利有序运行[14]。

（1）项目组织机构明确所有人员责任和分工，各司其职，从人员上确保施工顺利。

（2）建立考核机制、签订目标考核责任书，定期考核，实现作业机组优胜劣汰，保证工程施工质量和效率。

（3）值班领导紧跟一线，第一时间解决现场问题，不能解决的及时上会。

（4）按照时间、施工进度、施工节点建立例会制度，及时处理施工中遇到问题，保证问题及时解决不拖延。

（5）优化灌浆地下水处理工艺，制定专项处理方案。择优储备地下水处理的专业团队，保证随时到场，保证重难点洞段能够得到及时快速处理。

2.4.2 进度管理

（1）制定进度激励措施，激励项目部和施工队的工作热情。引水隧洞施工高峰期是具有工程量大、工期紧、强度高、持续时间长等特点。为保证灌浆工程顺利实现各节点目标，设置进度奖金。保证质量的前提下以部位和完成量为基数进行考核奖励，针对灌浆工程的关键线路，设立专项奖金。采取每月考核一次，当月兑现奖金，极大地调动了施工作业人员积极性。

（2）本灌浆工程的特点要求施工措施到位、及时进行进度纠偏、狠抓落实保证进度。灌浆工程由于不确定因素多，不可避免会出现短暂的工期滞后。项目部对进度计划实施动态管理并适时调整，使实施进度计划更具有实时性、可行性。理清关键线路并给予5%～10%提前量，以保证项目进度。最终做到集中精力突破重难点，统筹全局，有条不紊。

（3）设置提前量措施。针对计划外情况建立针对性的提前量措施。实时跟踪分析机组工作完成量，补充资源或增加其他机组工程量保证总体进度；针对主洞衬后固结灌浆的工序采取独立实时进度计划，实时跟踪、随时进场施工；储备足够的资源（人材机）以便及时补充。

2.4.3 质量管理

（1）鉴于本工程量大、工作面多、管理人员和口径多，为保障施工质量，特成立独立质量管理机构相较于质检部具有更高的自主性和独立性——内部第三方，其日常运行和管理权限直接由总公司负责。质量管理机构具有与质检部相同的工作权限但更具有独立性。赋予质量考核的一票否决权和资源撤换的最高建议权[15]。本工程各单元质量经质检部检测合格后，再通过独立质量管理机构检查合格后（关键部位质量管理机构可以采取自检和社会第三方同时检查的方式），才能向外推荐。

（2）公司组建质量管理领导小组直接领导质量管理机构和质检部，制定质量管理办法，严格执行“三检”制，质量管理机构检测复核制，未经验收合格决不允许进入下个工序施工。质检员实行两班制，并进行现场交接班。对于关键工序执行100%检查验收，一般工序随机抽检，比例不低于30%，若抽检发现不合格，则翻倍抽检。现场重点管控措施包括：孔位、孔向、孔深、钻孔冲洗等钻孔工序控制；浆液水灰比、灌浆压力、结束标准、间歇待凝条件、卡塞位置、封孔压力和时间等灌浆封孔工序控制等。

（3）为提升相关人员的业务能力，强化现场质量管控意识，定期组织相关人员针对性的质量培训。按照施工进度及时间组织每周质量例会及进度质量例会，通报质量问题及整改落实情况，明确未来质量管理重点。对各机组、工区的质量情况进行综合评比，并纳入项目部工区和机组月度综合考评，考评结果与奖励直接挂钩，且质量是优胜劣汰的重要核心指标。

2.5 其他措施

加强与各参建方就技术、进度、质量等进行沟通与协调，保证锦屏二级水电站长大引水隧洞灌浆施工工程中遇到的问题能够第一时间得到解决。通过沟通协调将灌浆工程的难点、困难及时传导给上级，给灌浆工程争取更多的施工协调以便解决重难点，保障项目的总体顺利进行。

3 结论

（1）通过实践发现采取优化措施后锦屏二级水电站引水隧洞灌浆工程其中的两条隧洞灌浆工程比业主规定的充水节点分别提前3d 和15d，且目前整体运行情况良好。说明本工程施工措施优化合理，组织管理高效。

（2）Atlas 多功能多臂凿岩台车与有轨灌浆集成设备的配合使用大大提高了工效。

（3）单独设立的质量管理机构和常备的质检部极大的满足了项目质量管理和质量检查的需求。由于本灌浆工程的特点决定质量管理难度大，后期质量检查工作量更大。组建的独立质量管理机构作为总公司监管质量的内部第三方不仅严格落实了质量管理而且提供了有力保障。后期联合质检部完成大量的质量检查，保证了工程的按时验收。

（4）管理到位、责任到人、激励机制等措施大大提高了人员的积极性，保证了项目的顺利实施。

综上所述，该工程引水隧洞洞线线长、断面大、施工组织、施工保障等难度均较大；同时钻孔灌浆工作范围全洞段覆盖与开挖支护、混凝土衬砌等施工存在较大干扰，导致工期紧张、施工协调难度较大。通过以上的优化措施不仅保证了施工进度、保障了施工质量，还提升了人员的管理水平、技术水平等。对类似项目有一定的借鉴。