水电站工程施工难点、重点及主要措施

水电站工程施工难点、重点及主要措施2.4.1 施工难点、重点（1）科学合理地布置好各地下洞室的施工通道，是满足各洞室按科学的施工程序进行施工、减少相互间施工干扰、保证整个工程施工总体进度目标的关键。

（2）本工程地下洞室大跨度、高边墙的开挖稳定问题，地下洞室群交叉、交错处的开挖稳定问题，相邻洞室之间岩层、岩柱的稳定问题比较突出，同时，本工程地质情况较复杂，Ⅲ级、Ⅳ级结构比较发育，地应力较高，对围岩稳定不利，因此，地下洞室围岩稳定始终是洞室开挖的重点。

（3）本工程尾调室球形顶拱等体型复杂，主厂房岩锚梁等开挖支护精度要求高，确保重要部位及永久暴露面的开挖成型精度和支护质量是本工程洞室开挖的质量控制重点。

（4）本工程地下洞室埋藏深，开挖强度高，创造地下洞室良好的通风条件也是洞室开挖要重点解决的问题。

（5）本工程斜井、竖井多，深度大，开挖难度大，材料运输困难，砼采用滑模施工，是本工程的难点之一。

（6）尾水洞出口段为大跨度浅埋洞段，地质条件差，且受水流控制影响，尾水出口采用枯期围堰施工，有效施工时段短，尾水洞预留岩塞施工工期紧，难度较大，是本工程难点之一。

（7）主厂房一、二期砼特别是肘管砼工期紧，浇筑强度高，解决好砼入仓通道及入仓手段是砼施工的重点。

（8）进水口塔体、尾水出口闸体、主厂房、母线洞、主变室、电梯井等部位镜面砼质量标准高，进水口底板、主厂房尾水肘管、蜗壳外层、尾调室底板、尾水出口底板砼温度控制要求高，是混凝土施工的质量控制重点。

2.4.2 主要措施（1）汇集本集团公司有丰富地下工程施工经验的管理人员和技术人员，组建精干高效的项目管理机构，按项目法组织本工程施工。

同时，由本集团公司长期从事地下工程施工、在国内水电施工领域享有盛誉的专家组成专家组，定期或不定期指导施工，超前研究解决施工技术难题。

（2）配置先进高效和配套的施工设备，钻、挖、装、喷锚等主要设备采用一半以上的新购进口设备，配置电脑导向多臂钻、液压锚杆台车、湿喷砼作业车、液压平台车、液压正铲等先进设备，其它设备数量充足，性能优良，满足高峰施工强度要求并有一定的备用量，以保证地下洞室的快速开挖，快速支护。

（3）紧紧抓住主、副厂房开挖和尾水洞、尾水支洞、主厂房下部一线开挖的关键项目施工，结合地下洞室布置特点，充分利用永久洞室，合理布置各地下洞室的施工支洞，以保证关键项目通道畅通，快速施工，减少各洞室施工干扰，保证总工期目标的实现。

①压力管道下平段设2#施工支洞，并将下弯段底部扩挖，与主厂房运输洞相接，以解决压力管道竖井段、下变段、主厂房Ⅵ、Ⅶ层的开挖通道问题，不设竖井至第二层排水廊道的施工支洞，这样，压力管道下弯段可以和竖井段一起开挖完成，同时，取消竖井支洞的封堵施工，避免了竖井支洞对帷幕施工的影响。

②利用已提前开挖的一部分尾闸交通洞，在主厂房通风洞开挖的同时，迅速扩挖第一层上游排水廊道作为主排风洞施工支洞（即3#施工支洞），并与电梯井连通（3~1#施工支洞），以便提前进行主排风洞和电梯井的开挖，同时，电梯井先开挖导井，并与主厂房顶拱连通，在主厂房顶拱开挖初期，即可作为主厂房通风之用。

③为增加主厂房砼运输通道和取料平台，减少土建施工与金结施工的干扰，将1#、4#机疏散通道扩挖成4#施工支洞，充分利用临时桥机和100t/32t桥机，加快砼施工进度和保证砼施工质量，同时也有利用减少土建施工与机电设备安装的干扰，使1#机提前进行定子叠片成为可能。

④从主变通风洞分岔设尾闸室中部施工支洞（即6#施工支洞）至尾闸室左端墙中部987.0m高程，该高程以上6层开挖通过溜碴至该施工支洞出碴，从而使尾闸室仅剩两层开挖石碴溜碴至尾水支洞出碴，大大减少尾闸室开挖对尾水支洞通道的影响。

⑤设从尾闸室顶拱至尾调室顶拱的施工支洞（即7#施工支洞），尾闸室顶拱层开挖后暂停施工，作为通道，解决尾调室顶拱的开挖问题，使尾调室顶拱有通道进行机械作业，改善作业环境，加快施工速度，保证开挖及支护质量。

⑥从主厂房运输洞分岔设8#施工支洞至尾调室连通上室底板高程1012.9m，其上岔洞至2#调压室Ⅱ层1022.5m高程，以分别解决两个尾调室Ⅱ、Ⅲ层的开挖通道问题。

⑦尾水洞施工支洞承担尾水洞、尾水支洞、主厂房下部、尾闸室下部、尾调室下部的开挖及砼浇筑运输任务，而且要利用尾水洞、尾水支洞、尾调室下部、尾闸室下部相互作为通道，还要满足各部位特别是主厂房下部开挖的工期要求，施工干扰很大，因此，拟从尾水出口1017m平台设尾水洞施工支洞（即9#施工支洞），至尾水洞上游端（尾1#0+262桩号处），以最快进入尾水支洞及主厂房底部，该施工支洞进入尾水洞的位置离尾水支洞的距离比在低线公路隧洞开洞口方案短约300m，工期提前约4个月，从而满足主厂房工期的要求，并为主厂房开挖工期提前创造条件，同时使尾水洞作为通道的范围减少，尾水洞大部分位于支洞下游段，与上游的诸多项目施工均无大的干扰，而且还避免了在低线公路隧洞中设岔洞口带来的运输干扰问题。

⑧为了确保避免尾调室底部开挖对其上游各项目施工的影响，在尾水支洞底部设尾水支洞施工支洞（即10#施工支洞），将6条尾水支洞底部连通，以保证有一个尾调室通道中断时，另一个尾调室可作为通道至6条尾水支洞。

⑨为了减少尾调室开挖施工对其上游尾水支洞和主厂房施工的影响，将尾调室底部的溜井出碴通道与通过尾调室底部进入尾水支洞的通道在尾调室内（宽24m以上）分开设置，中间有岩墙隔开，这样即有利于一侧通道溜碴（溜井位于尾调室中心一侧），另一侧通道保持畅通，又有利于尾调室围岩的稳定及开挖设备从中间岩墙上撤退。

同时，在尾调室最后一层开挖时，分两部分开挖，尽量减少其开挖对通道的影响。

（4）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。

①三大洞室及尾水洞、尾水支洞等开挖采用分层开挖，及时支护，下层开挖在上层支护完成后进行。

采用新购锚杆台车、锚索钻机、液压升降平台车、湿喷车等专用锚喷设备，以实现支护的快速施工。

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。

特别是三大洞室大跨度顶拱和高边墙的光面爆破及预裂爆破。

③交叉洞室交叉洞口两倍洞径洞段范围采用浅孔短进尺的开挖方式，在开挖后及时施作强支护或视情况进行砼衬砌锁口。

④合理安排交叉洞室的施工程序，6条引水洞、6条母线洞、6条尾水支洞与主厂房、尾调室的高边墙的交叉洞口，均采用先将引水洞、母线洞、尾水支洞等较小洞室在大洞室开挖其上一层前挖至大洞室边墙以内2m，并及时做好锁口喷锚支护。

在大洞室开挖至交叉口附近时，采取严格的控制爆破。

在开挖后的高边墙开洞口时，采取锁口锚杆、超前锚杆对边墙进行超前锚固，必要时进行超前预注浆加固、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。

⑤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、尾水支洞分三组进行间隔开挖，前一组洞室支护完成后开挖后一组洞室；三大洞室开挖按照主厂房先行施工，主变室滞后跟进，1#、2#尾水调压室同步滞后开挖；同一机组的母线洞与尾水支洞错开施工。

主厂房运输洞与尾闸交通洞、主厂房通风洞与主变室顶部施工支洞和出线洞等交错洞室相距太近，先开挖洞室开挖完成后，及时进行锚喷支护，并对后开挖洞室围岩进行加固处理，必要时进行砼衬砌加固后再进行开挖。

⑥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。

⑦对Ⅲ、Ⅳ级结构面，蚀变岩体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，确保围岩的稳定，避免围岩塌方。

配备有丰富地下工程经验的地质工程师，及时预测预报工程地质情况，分析工程地质问题。

⑧对可能发生岩爆的地段采取超前钻孔卸压、提高洞室成型质量减小围岩应力集中、喷雾洒水湿润围岩以利应力释放、加强支护等措施，减少或避免岩爆发生，确保安全。

（5）提高地下洞室岩锚梁等重点部位和复杂体型部位的开挖成型质量。

①岩锚梁采用预留保护层，其保护层采用电脑导向多臂钻进行水平钻孔和光面爆破，严格控制岩壁及岩台面无欠挖，超挖值不超过设计规定。

②为了减轻下部爆破对岩锚梁及锚杆的影响，在岩锚梁锚杆及砼施工前，完成主厂房Ⅳ层的预裂，采用电脑多臂钻进行岩锚梁锚杆孔造孔，岩锚梁锚杆在Ⅲ层系统锚杆支护完毕后施工，保证岩锚梁锚杆的质量。

同时，在岩锚梁砼浇筑前完成母线洞第Ⅰ层开挖及主变运输洞开挖。

③岩锚梁砼浇筑后应加强保护，达到龄期后再开始放炮，严格控制爆破质点振动速度不超过7cm/s，砼表面不拆模板或加盖一层保护材料覆盖，防止爆破飞石损坏砼。

④尾水调压室球形顶拱体型复杂，只有一次支护，开挖质量要求高，采取在尾调室顶拱增设施工支洞，以改善施工环境，利于机械作业，加快施工进度。

从顶拱施工支洞进入尾调室后，先挖尾水调压室顶拱周边环形导洞，再挖中间岩柱，所有周边孔采用手风钻短进尺，沿切线方向钻孔，逐孔精确放样，标出钻孔方向，以保证钻孔精度，开挖过程中及时进行顶拱锚喷支护。

⑤采用断面仪、天井仪等先进的测量仪器，精确放样，快速准确地测量开挖成型断面，保证开挖成型质量。

（6）改善地下洞室开挖的通风条件，为地下洞室群快速开挖支护创造条件。

①利用最近的施工通道，通过尾闸交通洞→第一层排水廊道→厂坝电梯井→主排风洞的3#施工支洞，在2004年1月1日1245m高程工作面移交后即及早进行厂坝电梯井和主排风洞的施工。

考虑到主排风洞施工工期较长，在其施工期间，采用在电梯井导井贯通至第一层排水廊道高程后，将电梯井与主厂房顶拱用2×2m通风洞连通，并在井口安装通风机排烟，2004年3月主厂房顶拱开挖初期即可形成电梯井导井通风通道，以解决主厂房顶拱及第二层开挖的通风问题。

2004年11月主排风洞施工完成后，三大洞室即可形成较好的自然通风条件。

②在尾水洞对应中线公路处设置两条通风竖井，以解决尾水洞及尾水支洞的通风问题。

③在各施工交通洞口及岔洞位置设置大功率通风机通风，以改善作业环境；同时，洞内柴油机械加装过滤器，减小对空气的污染；爆破后及时洒水除尘。

（7）针对斜井、竖井多深度大的特点，采取不同的施工方法，解决好开挖出碴、砼模板、材料运输等问题。

①对压力管道、电梯井、主排水洞等较小断面、较大深度的竖井、斜井采用LM-200或ZYF2.0/400强力式反井钻机钻反导井溜碴，手风钻正向扩挖人工扒碴的施工方法。

小型湿喷机、手风钻跟进支护。

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。