泄洪洞及金属结构安装工程施工总体规划

泄洪洞及金属结构安装工程施工总体规划
2.1 编制依据
（1）金沙江溪洛渡水电站左岸地下电站、泄洪洞土建及金属结构安装工程施工招标文件和补遗通知；
（2）有关现行行业标准及规范；
（3）标前会及现场考察情况；
（4）本单位在地下工程施工中成熟的施工技术及经验；
（5）本单位可调动的设备、人员等资源；
（6）目前国际国内最先进的地下工程施工设备及工艺、技术等。

2.2 施工进度、质量、安全及文明施工总目标
（1）施工进度目标
抓住工程施工的重点、难点，加强与其它标段的配合协作，统筹兼顾组织好项目施工；以合同工期为目标，优化施工方案，制定切实有效的工期保障措施，合理安排好施工程序；采用国内外先进的施工设备，强化成龙配套的机械化作业，提高施工进度保证率，确保实现关键项目施工控制性工期目标。

（2）工程质量目标
认真贯彻执行GB/T19001-2000质量体系文件和质量计划，严格按照设计要求和国家有关规范施工，无施工缺陷。

确保土建工程单元工程合格率100%，优良率85%以上，金结工程单元工程合格率100%，优良率95%以上，确保工程质量达到国家优质工程标准。

（3）施工安全目标
认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，严格执行安全施工生产的规程、规范和安全规章制度，落实各级安全生产责任制及第一责任人制度，坚持“安全为了生产，生产必须安全”的原则，加强洞室围岩安全监测和支护，注重施工人员的劳动保护，确保人员、设备及工程安全，杜绝重大、特大安全事故，杜绝人身死亡事故和重大机械设备事故，减少一般性事故发生，各项安全监控指标达到国家标准，创建安全施工样板工地。

（4）环保及文明施工目标
以“均衡生产、文明施工、科学管理”为指导思想，在合同实施的同时，同步实施相应的环保措施。

施工过程中加强地下工程施工的通风、除尘，注重水土保持工作，使施工现场各项环保指标达到国标和地方标准、满足合同要求。

施工作业人员一律挂牌上岗，工地做到整洁、清爽、有序，施工标识齐全、美观，施工工艺科学合理，推进程序化、标准化作业，创建安全文明样板工程。

2.3 施工特点、重点、难点分析及应对措施
2.3.1 施工特点
（1）本合同工程规模大、结构类型多、结构尺寸大。

三大洞室中，厂房成型最大宽度31.9m，高度75m，长度约430m，为目前世界上最大的地下厂房之一。

尾水洞断面15～18m×16.5～20m。

泄洪洞断面上游段为圆形，直径15m，下游段为城门形，尺寸为14m×18m。

引水发电系统中有9条进口闸门竖井、9条引水竖井、2条深约450m的出线井等。

开挖、支护工程量巨大，具有持续高强度施工特征，对施工资源的要求高。

纵横交错，平、斜、竖相贯的庞大复杂地下洞室群，施工质量要求高、难度大，极具挑战性，需认真进行施工组织。

（2）本工程总体布置紧凑，结构形式复杂多变。

引水发电系统及泄洪洞工程建筑物水平向布置非常密集，且多处呈立体交叉。

施工强度高，施工通道多，左岸集中在1#道路隧洞内出渣，施工干扰大。

同时多条隧洞或竖井并列布置，且压力管道、母线洞、尾水管和尾水支洞相邻洞室间间距较小，施工过程中围岩稳定问题突出，各洞室间施工干扰大。

（3）由于受地形、地貌的限制，地表无条件开洞口，除尾调交通洞直接与外部联通外，施工支洞大多由1#和3#交通洞内开口派生形成，并且施工强度高，通风散烟难度很大。

（4）本合同工程与其它相关合同工程之间的界面关系复杂，与导流洞工程标、坝肩开挖和缆机平台工程标、大坝工程标搭接时间长，泄洪洞施工和大坝工程均以3#交通洞为主要通道，与机电安装标同在一个空间内交叉作业且存在多次相互提交工作面，与安全监测标在同一时段、同一空间内作业，与相邻标段间的施工干扰大。

我们将服从发包人和监理人协调指挥，与其他承包商共同打造溪洛渡精品工程。

（4）发包人加大了现代化管理力度，前期做了大量的准备工作，道路、水电设施、生活设施均已完善，施工主干道都按国家公路标准布置且为平整度较高的混凝土路面，引水发电系统三大洞室上支洞和中导洞、进排风洞，电站进水口明挖和闸门竖井前上平段洞挖、泄洪洞进口明挖和进口洞段开挖等与其它标段干扰较大的项目均已委托其他承包人施工，以及与相邻标段施工干扰较大的部分项目已委托其他承包人施工，为本工程减少干扰、快速施工创造了良好的条件。

（5）本集团公司现正承担右岸导流洞工程施工，各主要施工场地、仓储系统等其它临建设施均已正常运行，同时对溪洛渡地下工程已经积累了丰富的施工经验，由于本工程开工时导流洞开挖已过高峰期，人员设备均在场内，若我集团公司中标，则可利用场内已有资源优势，在短期内迅速展开全面施工。

2.3.2 工程重点、难点分析
（1）工程规模大，节点工期要求严
溪洛渡地下厂房结构尺寸大、工程项目多、开挖工程量大、支护类型
多且量大、金结和机电设备安装与混凝土浇筑施工干扰大，施工各阶段节点工期目标明确。

因此，围绕满足向机电安装标交面的工期目标，以本标关键线路——主厂房工程施工为中心，制定科学合理的施工程序和严密的进度控制网络计划，配备充足的资源，正确处理开挖与支护、混凝土浇筑与金结和机电设备安装之间的关系，是确保本合同工期目标实现的关键。

（2）洞室结构与地质条件复杂，高边墙、相邻洞室岩柱及顶拱开挖稳定问题突出
本工程三大洞室断面尺寸大、三大洞室间距离近、交叉洞室多；压力管道、母线洞、尾水管洞和尾水支洞间距近，尾水调压室间岩隔墙薄；三大洞室、尾水洞和泄洪洞等洞室部分洞段顶拱分布有缓倾角层内错动带，对顶拱围岩稳定不利；尾水洞和泄洪洞出口埋深浅，部分洞段围岩为Ⅳ类，成洞条件差；地下电站进水口及进水口闸门井、泄洪洞进水塔、压力管道竖井、出线井、尾水调压室等高塔、井的施工难度大、安全问题突出；加之本工程地下水位高，三大洞室部分洞段在地下水位以下，压力管道下平段和尾水管洞与尾水洞（支洞）均位于地下水位以下；地下洞室群的高边墙及顶拱开挖稳定问题突出。

因此，选择合理的施工程序和方法，确保洞室稳定始终是本工程安全工作的重点。

（3）岩锚梁成型精度和流道混凝土施工质量是本工程质量控制的重点
本工程岩锚梁开挖支护精度要求高，岩锚梁开挖成型质量和爆破后岩体完整性直接影响到桥机的运行安全；大部分混凝土为流道混凝土，对混凝土的内、外质量要求高。

因此，采用先进的技术、设备和工艺方法，确保重要部位和永久暴露面的开挖成型精度和支护质量，以及混凝土特别是免装修混凝土的外观质量是本工程质量控制的重点。

（4）对外开口少，通风散烟难度大
本合同工程地下洞室群开挖强度高，由于施工支洞大多由1#和3#交通洞内开口派生形成，通风散烟难度很大，创造地下洞室良好的通风条件是本工程的难点和重点。

（5）开挖强度高，确保交通畅通任务重
本工程开挖强度高，引水发电系统施工主要以1#交通洞为施工通道，交通拥挤。

因此，合理规划并利用好现有施工通道，确保交通畅通是顺利完成本工程工期目标的重点之一。

2.3.3 主要对策
针对本工程的特点、重点和难点，拟采取以下主要对策：
（1）合理规划施工通道
招标文件中发包人对三大洞室和泄洪洞的施工通道作了规划，规划的施工通
道为：至厂房、主变室及尾调室顶拱层的左上
2、左上
3
、左上
4
施工支洞及三大
洞室中导洞，至厂房中部的中
1
施工支洞、进厂交通洞，至压力管道下平段的下
1、下
2
、下
1.2
施工支洞，至尾水洞及尾水管中下层的下
3
施工支洞，出线竖井支
洞（上
5），至尾调室中部的中
1－1
、中
2－1
施工支洞，至泄洪洞中闸室的13#交通
洞，泄洪洞上、下支洞。

其中：左上
2、左上
3
、左上
4
施工支洞及三大洞室中导
洞，中
1施工支洞，进厂交通洞前50m和下
3
支洞前135m洞段发包人已委托其他
承包人提前施工，下
4
（原导流洞3#支洞）亦可作为本标尾水洞开挖施工通道，这些施工通道为本工程前期施工提供了良好的通道条件。

通过对招标文件的分析、研究，我们认为招标文件规划的建议通道比较合理，在洞室群主体开挖过程中能起到关键作用，本方案基本上采用这些通道，仅对个别通道做了局部修改。

在充分利用发包人已建施工通道及建议施工通道基础上，拟新增部分施工支洞，以满足整个地下洞室群洞施工需求。

新增支洞规划如下：
①上
6施工支洞：从上
5
支洞分岔至3#、2#尾调室间的岩隔墙顶，作为尾调
室中下部开挖支护及混凝土衬砌设备和材料运输通道。

②中
1－2施工支洞：通过中
1－1
支洞沿3#调压室下游侧的导洞在376.5m高程
连通3#和2#调压室，作为2#尾调室中部开挖出渣通道。

③下
3
施工支洞上岔洞：从下3施工支洞分岔，分别与1#～3#尾水洞上层上层连通，作为1##尾水洞上游段上层、2#、3#尾水洞上层、尾水支洞和尾水管及其连接洞上层开挖支护的施工通道。

④至各灌浆平洞及排水洞的施工支洞：在302#公路内设PGL6灌浆廊道支洞，在17#公路内设PGL5灌浆廊道支洞，在进水口平台附近设PGL4灌浆廊道支洞，
在下
1施工支洞内设PGL1灌浆廊道支洞，在下
2
施工支洞内设DL3排水廊道支洞。

（2）以主厂房工程施工为中心，配备充足的资源，正确处理开挖与支护、混凝土浇筑与金结和机电设备安装之间的关系，确保本合同工期目标的实现
①合理利用施工道路和分层，开辟双向施工通道以加快厂房开挖施工进度。

厂房拟分9层进行开挖及支护，第Ⅰ、Ⅱ层开挖及支护以上
2
施工支洞和风机室
交通洞（上
1支洞）为施工通道，第Ⅲ层开挖及支护以进厂交通洞（中
2
）和风
机室交通洞（上
1支洞）为施工通道，第Ⅳ、Ⅴ层开挖支护以进厂交通洞（中
2
）
和中
1施工支洞为施工通道，第Ⅵ层开挖支护以中
1
施工支洞和压力管道下平段
为施工通道，第Ⅶ开挖支护以压力管道下平段为施工通道，第Ⅷ层以下开挖支护以尾水管洞和下
3
施工支洞为施工通道。

②选择合理的施工方法，正确处理好开挖与支护的关系。

先对厂房已开挖中导洞顶拱进行支护，然后厂房上层两侧扩挖跟进；厂房第Ⅱ、Ⅲ层采取中部拉槽两侧预留保护层，拉槽前先对保护层进行施工预裂，预留保护层采用水平光面爆破；厂房第Ⅲ～Ⅶ层采取梯段爆破，周边预裂爆破，尾水管槽采取间隔开挖。

厂房顶拱锚杆和初喷混凝土紧跟开挖工作面，预应力锚索、挂网和复喷混凝土滞后开挖作业面60m左右，与开挖平行作业；厂房各层支护伴随开挖适时进行，滞后开挖作业面60m左右与开挖平行作业，开挖一层支护一层。

③合理安排施工程序，减少与厂房相邻洞室施工对厂房直线工期的影响。

在厂房下挖至地下水位高程之前完成435m高程以下的帷幕灌浆；对与厂房高边墙交叉的压力管道洞和尾水管洞，在厂房高边墙开挖至上述部位洞顶高程上一层之前先行开挖进入厂房1～2m，并做好锁口喷锚支护；对母线洞则在厂房第Ⅰ、
施工支洞先在厂房第Ⅴ层开挖导洞进行施工，在厂房Ⅱ层开挖的同时，通过中
1
开挖第Ⅲ层前完成母线洞的开挖支护，避免母线洞的开挖影响直线工期；主厂房岩锚吊车梁混凝土在第Ⅲ层开挖结束后即开始进行分块浇筑，安装场混凝土待厂房第Ⅵ层开挖结束后开始分块浇筑，以便尽快为桥机安装提供条件。

④配置先进高效和配套的施工设备，保证地下厂房支护的快速施工。

配置三臂凿岩台车、锚杆台车、锚固钻机、湿喷砼台车、液压平台车等先进设备，满足高峰施工强度要求并有一定的备用量，合理安排开挖进度，尽量减少爆破次数；每日做好详细的作业计划，工作面认真组织施工，严格按计划时间爆破，创造开挖与支护同步并进的良好氛围，以保证地下厂房开挖和支护的快速施工。

⑤混凝土采用多种入仓手段，尽量减少混凝土施工与金结和机电设备安装之间的施工干扰。

主厂房增设2台20t临时桥机，在厂房上游墙设置供料栈桥，支洞洞口、安装场、母线洞设置供料点，混凝土入仓采用胶带机、100t
分别在中
1
小桥机和20t临时桥机配6m3吊罐和混凝土泵并结合溜管、溜槽等多种手段，以避免影响金结及机电安装，确保混凝土及金结安装施工进度，按时向机电安装标提高工作面。

（3）针对各洞室的体型特点、地质条件、相互位置，采取综合措施，确保地下洞室围岩的稳定。

①三大洞室、压力管道平洞段、尾水系统、泄洪洞等大型洞室采用分层开挖，及时支护，初喷混凝土和锚杆支护紧跟开挖工作面，预应力锚索、挂网和复喷混凝土滞后开挖面60m左右，与开挖平行作业，下层开挖在上层支护完成后进行。

②地下洞室开挖采用光面爆破、预裂爆破技术，减少爆破振动对围岩的影响，确保开挖轮廓准确，减小围岩应力集中。

特别是三大洞室和尾水洞及泄洪洞等大跨度顶拱和高边墙的光面爆破及预裂爆破。

③相邻洞室的开挖按照相互位置安排好间隔开挖，压力管道、母线洞、尾水管及其连接段、尾水支洞分组进行间隔开挖，前一组洞室支护完成后开挖后一组洞室；三大洞室按照主厂房和尾水调压室先行施工，主变室滞后跟进开挖；尾水调压室1#、3#先行，2#跟进，开挖一层支护一层，上一层对穿锚索施工后再开挖下一层。

④在洞与洞、洞与井等交叉部位提前做好超前支护，在交叉口二倍洞径的洞段范围内采用浅孔多循环短进尺的方式开挖，开挖后及时施作强支护或视情况进行混凝土衬砌锁口。

⑤对1#尾水洞和泄洪洞出口段等不良地质洞段的施工，严格按照“新奥法”
原理进行，根据不同地质情况和部位，采取“超前预测，超前支护、短进尺、弱爆破、少扰动、早封闭、强支护、勤测量”等措施。

组织地质预测预报小组，及时进行预测预报工作，采用特殊的分部分块台阶法开挖，稳扎稳打，在结构面出露及浅埋洞段要提前加强预超前支护，采用超前锚杆、钢支撑、格栅钢架、挂网喷混凝土等综合措施，支护及时到位。

⑥竖井和调压室中下部等开挖采用反井法施工，导井采用LM-200反井钻机开挖，扩挖由上至下分层进行，井壁支护随着开挖层的下降分层进行，进水口闸门井和尾水调压室中下部扩挖采用小型反铲翻渣，其余竖井采用人工翻渣。

材料运输、人员上下采用卷扬机提升吊篮，提升吊篮设置完善的安全防护装置；调压室上部设置2台20t临时桥机，进水口闸门井采用龙门架配卷扬机，作为开挖支护施工机械进出垂直运输设备。

竖井砼施工采用液压滑升模板，砼泵机输送砼或砼搅拌车配防分离溜管输送砼；地下电站进水口和泄洪洞进水塔混凝土采用M900塔机垂直运输，采用多卡平面模板，塔机配吊罐作为主要入仓手段，溜槽作为辅助入仓手段。

⑦加强围岩原型观测，建立安全预报制度。

开挖过程中，及时埋设各种观测仪器，记录初始数据，及时分析整理观测数据，进行爆破振动监测，用以指导施工，调整开挖程序及钻爆参数，减轻开挖爆破对围岩的影响。

⑧在厂房开挖至地下水位线高程之前，完成相应的防渗帷幕和周边排水幕施工；尾水洞开挖设置足量的排水泵站，配备充足的抽排水设备，遇地下水丰富时，采用中导洞超前的方法施工，在渗水集中处打排水孔，以降低施工区域裂隙水压力，必要时采取超前预注浆堵水，为洞室稳定创造条件。

（4）提高地下洞室岩锚梁等重点部位的开挖成型质量
①岩锚梁采取预留保护层，保护层采用手风钻进行垂直和仰孔光面爆破，严格控制岩壁及岩台面无欠挖，超挖值不超过设计规定。

②岩锚梁锚杆采用三臂凿岩台车造孔，选用技术全面操作熟练的钻工造孔，钻孔前由测量人员测放出孔位，开孔前测定角度无误后施钻，抗压锚杆采取先注浆后安装锚杆，抗拉锚杆采取先安装锚杆再注浆的施工工艺，确保岩锚梁锚杆的施工质量。

③在岩锚梁混凝土施工前，完成主厂房第Ⅳ层的预裂和第Ⅳ层中部拉槽爆破，并在厂房第Ⅲ层开挖前完成1#～8#母线洞上段的开挖支护，9#母线洞开挖时先对洞口周边布设超深防振孔，开挖采取小导洞浅孔短进尺爆破、短进尺密孔小药量扩大开挖跟进等措施，以减轻下部爆破对岩锚吊车梁的影响。

④岩锚梁混凝土浇筑后加强保护，达到龄期后再开始放炮，下层开挖过程中严格控制爆破质点振动速度不超过7cm/s，混凝土表面不拆模板或加盖一层保护材料覆盖，防止爆破飞石损坏混凝土。

（5）发挥集团公司多卡模板专业公司的优势，采用先进的模板技术，确保混凝土特别是镜面混凝土的外观质量。

①进水塔塔身采用专门设计的多卡悬臂模板，采用D22系列加强型支架、加厚面板，平整度及光洁度很高，变形小。

拦污栅墩及尾水出口闸墩采用整体定型钢模板。

拦污栅墩联系墙采用整体定型模板。

②压力管道竖井段采用滑模，下弯段、上弯段采用定型木模板，上平段采用钢模台车。

③主厂房机墩和风罩模板采用定型大模板，钢结构骨架，钢面板；主副厂房及主变室各种梁板柱结构采用专门定型钢模板和木模板外贴PVC板，定制阴角阳角钢模，各种牛腿采用定制钢模，大部分内侧墙体采用大型钢模。

④主变交通洞边墙、顶拱采用钢模台车。

⑤出线井、尾闸室等采用滑升模板，其面板部分为整体定型钢模板。

⑥尾水洞、尾水支洞、交通洞采取先浇底板，后浇边顶拱；泄洪洞、压力管道上平段采取先浇底板，后浇边顶拱；底部平缓段不设模板或设活动模板，以便进行抹面，减少气泡的发生，边顶拱采用钢模台车进行浇筑。

⑦所有渐变段、隧洞转弯段模板采用定型木模板，木模板外贴PVC板，使混凝土表面平整光滑。

⑧所有定型整体钢模板、滑升模板的骨架均采用小变形大刚度设计，提高加工精度，控制焊接变形。

⑨针对不同浇筑部位，及时调整混凝土的坍落度，采用二次振捣工艺，同时，选用优质脱模剂涂刷模板表面，以提高混凝土表面质量。

⑩在模板上口收仓线部位设置收仓线控制装置，使收仓线在同一水平线上，并在模板下口设薄橡皮止浆，将模板内的缝隙用腻子刮平，使用多卡模板拼缝板，防止混凝土浇筑时漏浆，保证接缝平整，印迹线整齐一致。

（6）改善地下洞室开挖的通风条件，为地下洞室群快速开挖及支护创造良好地施工环境
本工程开工时主厂房进风洞和排风洞已经形成，由于引水发电系统施工支洞大都由1#交通洞派生而成，而1#交通洞洞线较长且车流量大、油烟多。

因此，如何解决工作面新鲜空气的供应及压力管道下平段和尾水系统底部的排烟是本工程施工通风的重点，对此，拟采取如下措施：
①在1#交通洞顶拱每间隔100m设置1组射流风机，加速洞室空气流动，确保洞室群新鲜空气的供应。

②充分利用开工前期形成的地下厂房进、排风洞和主变室排风井，分别在各井口安装轴流风机向外排烟，加速空气流动，以改善主厂房和主变室开挖支护施工条件。

③引水发电系统新增4条通风竖井，尽早开挖各通气孔（洞）和竖井，以
改善下部施工条件。

拟在上
5支洞底板与中
1
支洞顶拱之间增设1#通风井，作为
下
1，下
1.2
、压力管道下平段及母线洞施工通风通道；在中
1
施工支洞与3#尾水
洞和1#尾水洞顶拱间增设2#和3#通风竖井，作为3#尾水洞和1#尾水洞及其支洞施
工排烟通道；在2#尾水洞上层开挖至上游通气孔下部时，用反井钻机打通上游通气孔，作为2#尾水洞及其尾水支洞和尾水管洞施工排烟通道；在1#尾水洞上层开挖至出口后，在出口地面400m高程至1#尾水洞出口导洞顶部增设4#通风竖井，
施工支洞开挖支护完成后，用反井钻机打通作为1#尾水洞施工通风通道；在上
5
出线竖井导井，作为尾调室及尾水系统施工排烟通道；通过1#、2#、3#、4#通风竖井和2#尾水洞上游通风洞以及出线竖井的组合使用，解决压力管道下平段和尾水系统底部施工排烟难的问题。

④提前进行泄洪洞中闸室施工，在泄洪洞上层开挖至中闸室部位时即打通闸门井导井并进行扩挖，尽早打通中闸室通气洞，在泄洪洞上层开挖至龙落尾顶部时，即采用反井钻机开挖龙落尾补气洞，并在井口安装轴流风机向外排烟，以改善泄洪洞开挖支护施工条件。

⑤采取综合治理措施，确保通风效果，有效改善作业环境。

采用大直径隧洞专用拉链式软风管，安排专人进行通风管理，保证通风系统完好有效运行；采用湿式凿岩、水封爆破降尘、爆破后喷雾降尘、出渣前冲洗岩壁、装渣洒水等综合防尘降尘措施；加强内燃设备保养，保持内燃设备工况良好，以减少废气排放量；内燃设备安装有效的消烟化油器，并在柴油中加入S30-30柴油添加剂以净化尾气减少空气污染。

（7）采用多通道出渣，减缓1#公路隧洞交通流量，确保交通畅通
①在导流洞工程完工后和厂房开挖完成前，在满足厂房下部开挖出渣的前
施工支洞出渣，以减缓1#公路隧洞交通流量。

题下，尾水系统开挖尽量通过下
4
②在施工支洞和交通洞配置充足的照明，在所有洞内交叉口均设置警报灯，主要叉口和干扰较大洞段设专职交通协调员，确保交通畅通。

2.4 施工总体程序
根据引水系统、厂房系统、尾水系统和泄洪洞相对独立的情况，合理规划施工通道，形成既相对独立又相互联系的四大施工体系，引水系统与厂房系统间通过压力管道下平段相联系，厂房下部机坑施工利用尾水系统作为通道，泄洪洞从3#交通洞设置独立施工通道，在引水系统开挖基本结束后开始施工。

（1）三大系统各洞室间施工程序
①主厂房、主变室、尾水调压室均采用分层开挖及支护的方法，主厂房和尾水调压室先行施工，主变室在主厂房和尾水调压室顶拱层开挖支护完成及主变室排风洞开挖完成后滞后跟进。

②对压力管道洞、进厂交通洞及尾水管洞等与厂房高边墙交叉的洞口，在厂房高边墙开挖至上述部位前先行开挖进入厂房1～2m，并做好锁口喷锚支护；对母线洞则在厂房第Ⅰ、Ⅱ层开挖的同时，通过第Ⅴ层导洞先行开挖，并在厂房第Ⅲ层开挖前完成锁口喷锚支护。

③压力管道洞（竖井）、母线洞、尾水支洞及尾水管洞的施工按相邻两洞错。