水電站引水建筑物各分部施工相互制約矛盾的處理

童可臣

（浙江省淳安縣水利水電局，淳安 311700）

引水建筑物是水電站的重要組成部分，其功能是集中落差，形成水頭，并將此符合水質要求的且有一定數(shù)量的水引向水力發(fā)電機組。引水系統(tǒng)采用隧洞引水，隧洞各施工面分別與進水口、沉沙池、前池、壓力管路等分部工程銜接，不可避免的存在著互相制約、干擾工期的矛盾，因此合理安排各分部工程施工程序，盡量避免工期干擾，是工程能否早日產生經濟效益的關鍵，有其重要的現(xiàn)實意義。

銅山二級水電站是一座引水式水電站，在工程施工中合理安排施工計劃，調整引水建筑物各分部工程施工程序，較好地解決了相互制約、干擾矛盾，取得了一定成效。

1 工程概況

銅山二級水電站位于浙江省淳安縣楓樹嶺鎮(zhèn)內楓林港支流上游，屬新安江水系，錢塘江流域。該電站是銅山梯級電站工程的二級開發(fā)，電站由堰壩工程、引水工程、廠房工程、升壓站工程等組成，為徑流式電站。堰址以上流域面積78.6km2，平均流量3.05m3/s，電站裝機2×2000kw，設計施工總工期為兩年。

銅山二級水電站引水建筑物主要有：無壓引水隧洞、進水口（包括工作橋、公路交通橋）、沉沙池（包括溢水堰、連接段）、前池、壓力管路等。無壓引水隧洞長2347m，分兩段開挖，其中1#洞長1160m，2#洞長1187m。進水口工程設在1#洞進口，且與公路交叉；沉沙池設在1#和2#洞銜接段，長30m，寬6m；壓力前池設在2#洞出口，總容積3200m3；壓力鋼管總長103.4m。

2 存在的主要問題

銅山二級電站工程于2006年5月1日正式動工，2006年5月開始洞體開挖，分四個工作面，即：1#進口段、1#出口段、2#進口段、2#出口段。原計劃開挖工期12個月，隧洞清基、襯砌、噴錨6個月，然后進行其它分部工程施工，工期6個月。所以隧洞開挖、襯砌工期直接影響進水口、沉砂池、前池、壓力鋼管安裝等工期。進水口工程設有工作橋、公路橋，為不影響公路交通需分兩次施工，施工難度較大，計劃工期6個月；沉沙池夾在1#、2#洞之間，是隧洞出渣、襯砌期的運輸?shù)缆罚a生施工干擾，計劃工期需4個月；前池與2#洞出口銜接，也是隧洞出渣、襯砌運輸?shù)缆罚┕は嗷ブ萍s，計劃工期8個月；管路開挖及壓力管安裝與前池存在交叉施工，計劃工期6個月。如按原計劃施工，引水系統(tǒng)各分部工程完工需工期24個月。如果施工不順利將會延誤電站整體工期，更談不上提前竣工并網(wǎng)發(fā)電。其原因主要是隧洞開挖、襯砌制約了與其銜接的進水口、沉砂池、前池、壓力管安裝等分部工程施工，因此，在要求縮短工期的情況下，必須重新調整施工順序。原施工計劃路線見圖1。

圖1 原施工計劃路線圖 （工期24個月）

3 調整各分部工程施工工序的擬定

銅山二級電站隧洞總長2347m，斷面寬3m，高3.82m，城門洞型，分四個工作面，采用梯級開挖。經過4個月的隧洞開挖施工，由于施工設備技術等原因只完成隧洞開挖600m，未能達到原有施工計劃800m目標。如不調整施工工序，完成原計劃都很困難。因此通過對各分部工程進行認真分析，結合現(xiàn)場實際情況，調整了施工工序。調整的思路主要是改善隧洞開挖施工設備，爭取隧洞開挖提前完成，隧洞襯砌、噴錨盡量與進水口、沉砂池、前池、壓力鋼管安裝等分部工程實行并列施工。主要工序調整如下：

（1）各隧洞開挖工作面均改進空壓鋼管設備（加大直徑）及增大排風容量，以加快開挖進度。1#隧洞出渣運輸路線較長，為縮短出渣時間改用二次運輸，先就近堆放，確保隧洞開挖提前完成。

（2）在隧洞開挖到后期的同時開始前池一期開挖、壓力管路開挖，隧洞開挖完成后開始前池二期開挖及前池前半部分襯砌施工，采取銅片止水分縫，因壓力管頂點位置可定，使壓力管支墩澆筑，壓力管安裝均可進行。

（3）隧洞開挖完成后，利用兩個月時間集中力量完成全隧洞清基任務。然后由原計劃四個工作面清基、襯砌、噴錨施工改用1#出口和2#進口兩個工作面襯砌、噴錨施工，并實施三班制24小時施工；封閉1#進口運輸，使進水口工程提前4個月施工；封閉2#出口運輸，使前池提前六個月開始二期開挖、砌筑和襯砌施工。

（4）1#洞出口和 2#洞進口連接段，長40m，中間布置沉沙池和溢水堰，改用沿山體兩岸稍加開挖布置1#洞和2#洞運輸?shù)缆罚栽黾右稽c工程量，但在不影響隧洞出渣、襯砌運輸?shù)那闆r下，可提前3個月進行沉沙池一期開挖、襯砌。隧洞襯砌、噴錨全面完成后進行沉沙池二期開挖、襯砌，這是引水工程最后一環(huán)節(jié)。

由于上述施工思路調整，各分部工程均能并列施工，故可以達到縮短工期的目的，保證工期目標的實現(xiàn)。調整后施工計劃路線見圖2。

4 效果

銅山二級水電站引水工程采取上述調整措施，于次年1月開始實施。2月15日開始前池一期開挖，3月15日開始管路開挖；隧洞開挖于次年5月8日全面貫通，隧洞清基、襯砌、噴錨于5月9日動工，11月28日隧洞工程完工；4月15日開始前池砌筑、澆筑，11月12日前池完工。8月11日開始管路支墩澆筑、鋼管安裝等，12月18日壓力管安裝結束。進水口工程于6月10日動工，12月17日完工；沉沙池及溢水堰工程于8月19日開始一期開挖、襯砌，11月17日開始二期開挖、襯砌，12月17日完工。于12月20日進行引水工程通水階段驗收。

圖2 調整后施工計劃路線圖 （工期19個月）

銅山二級水電站原計劃總工期24個月，調整后計劃工期19個月，實際完成工期19個月。該工程由于合理安排工期、調整工序，使引水建筑物分部工程實行并列施工取得了較好的效果，在保證質量和安全的前提下比原計劃提前五個月完成工程施工。由于縮短了工期，對施工單位來說節(jié)省了人力、物力，也降低了管理成本，還減少了對當?shù)丨h(huán)境造成的的影響。引水系統(tǒng)分部工程調整前后計劃時間對比見表1。

表1 引水系統(tǒng)分部工程調整前后計劃時間對比

5 主要研究成果

對于工程建設而言，特別是水電站工程，縮短工期就是增加經濟效益，所以應盡量多考慮施工實際情況，合理安排施工計劃，做出最佳方案以達到縮短工期的目的。

（1）隧洞開挖進度直接影響各銜接分部工程動工時間，因此合理配備機械設備以及選用最適合的開挖方法是加快開挖進度的必要條件。如部分工作面出渣較遠，應考慮二次搬運來縮短出渣時間，從而提高進洞速度。

（2）施工中重視解決各銜接分部工程相互制約、干擾工期的矛盾，這是縮短工期的關鍵。在提高各分部工程施工進度的同時，合理調整施工工序，盡可能做到并列施工。

（3）引水工程是水電站起著引水、蓄水、平水的重要建筑物，安全系數(shù)較高，各分部工程施工時相互制約，相互干擾矛盾較為突出。采用上述調整工序方法，還應重視施工縫的銜接止水以及襯砌質量。只有在保證質量、保證安全的前提下縮短工期，才能真正發(fā)揮電站工程的經濟效益。

[1]水利水電工程施工組織設計手冊[M].北京：中國水利水電出版社，1996.

[2]天津大學水利系主編.小型水電站[M].北京:水利電力出版社，1979.

[3]電力工業(yè)標準匯編·水電卷·施工[M].北京:水利電力出版社，1995.