吉沙水電站施工總布置設(shè)計

馬治國，盧軍民，吳朝月，薛寶臣

（中國水電顧問集團北京勘測設(shè)計研究院，北京 100024）

1 工程概況及施工總布置原則

吉沙水電站為引水式電站，主要由混凝土閘壩、水道系統(tǒng)和地面廠房等組成?；炷灵l壩位于小中甸鎮(zhèn)下游約15 km的碩多崗河上，壩頂高程3 137.0 m，最大壩高約36 m，壩頂長74.75 m。水道系統(tǒng)沿碩多崗河左岸布置，由首部進水口、引水隧洞、調(diào)壓井和高壓管道等組成。廠房位于沖江橋上游約5 km的碩多崗河左岸花椒坡村附近，主廠房尺寸為58 m×21 m×35.5 m(長×寬×高)， 安裝 2 臺 60 MW立軸沖擊式水輪發(fā)電機組，總裝機容量120 MW。

施工總布置遵循因地制宜、有利生產(chǎn)、方便生活、節(jié)約用地、經(jīng)濟合理、易于管理的原則，并充分考慮如下因素：①水工樞紐布置特點；②施工布置條件和施工方案；③施工區(qū)段間關(guān)系及分標因素；④建設(shè)管理要求；⑤施工場內(nèi)外關(guān)系；⑥環(huán)保要求。

2 施工布置條件

2.1 引水系統(tǒng)施工支洞布置

本工程為引水式電站，混凝土閘壩和地面廠房相距較遠，引水系統(tǒng)長達15.3 km，是控制工程總工期的關(guān)鍵性工程，也是影響施工總布置格局的主要工程。

引水系統(tǒng)沿碩多崗河左岸布置，由首部進水口、低壓引水隧洞、調(diào)壓井和高壓管道等組成，其中進水口為岸塔式，底板高程3 116 m；低壓引水隧洞長約14.47 km，成型洞徑根據(jù)地質(zhì)情況有3.3 m和4.3 m兩種，縱坡坡度0.38%；調(diào)壓井為阻抗式，高約104.11 m，成型洞徑為7.5 m；高壓管道由上平段、上斜井段、中平段、下斜井段、下平段及岔管段和支管段組成，全長約1 054 m，最大高差約470 m，開挖洞徑為3.8 m和3.5 m。

引水隧洞采用 “鉆爆法”施工，為了滿足施工工期、隧洞通風及運輸?shù)男枰?，根?jù)引水隧洞沿線附近的地形、地質(zhì)條件，共布置了7條施工支洞。其中低壓引水隧洞設(shè)5條施工支洞，包括進水口和6號施工支洞 （該支洞位于高壓管道處）共12個工作面平行作業(yè)，單工作面推進最大控制長度1 658m；高壓管道設(shè)2條施工支洞分別通至上平段和中平段。

在施工過程中，根據(jù)地質(zhì)條件變化對5號洞口位置進行微調(diào)；根據(jù)進度要求及業(yè)主意見，修改了高壓管道的布置，增加了一個中平段，施工支洞的布置相應(yīng)進行了調(diào)整，即調(diào)整7號施工支洞的位置，并在下中平段新設(shè)8號施工支洞。其他施工支洞布置基本不變。

2.2 施工場地條件

混凝土閘壩和電站進水口位于碩多崗河由中甸壩子進入下游峽谷區(qū)的首部，壩址河谷為侵蝕深切型溝谷，兩岸較陡，附近平緩場地均分布于較高高程處，且兩岸山體雄厚，均為森林覆蓋，不宜布置施工場地，施工場地可集中布置于壩址上游約3.5 km處左岸的小平原上。

引水系統(tǒng)2號施工支洞洞前為一小平原壩子，可集中布置施工場地；其他各施工支洞洞口附近地形較陡，施工生產(chǎn)生活設(shè)施和渣場需布置在距離洞口較遠處，施工場地條件相對較差。調(diào)壓井平臺附近地形較陡，施工場地只能布置于下游的山體埡口平緩山坡上。

地面廠房位于沖江橋上游約5 km的碩多崗河左岸花椒坡村附近，廠址附近平緩地較少，施工場地只能布置在廠房下游兩岸的緩坡地帶。

3 施工總布置

根據(jù)施工布置原則和施工布置條件，結(jié)合工程實際情況，施工總布置采用集中與分散相結(jié)合的方式，布置首部施工區(qū)、調(diào)壓井施工區(qū)、廠區(qū)施工區(qū)等3個主要的相對集中施工區(qū)；另外1～5號施工支洞洞口分別設(shè)1個相對集中的施工區(qū)，來擔負各施工支洞內(nèi)各工作面的施工任務(wù)。此外，共布置了6處渣場用來堆放工程棄渣。

（1）首部施工區(qū)。位于首部樞紐上游約3.5 km河流左岸的小平原上，擔負攔河壩、導流工程、引水隧洞進水口及其進水口段工程的施工，主要布置有砂石料加工系統(tǒng)、綜合加工廠、施工機械和汽車修配廠及停放場、金屬結(jié)構(gòu)拼裝場等施工輔助企業(yè)，以及中心倉庫和生活營地等。另在壩址上游約1.2 km處左岸較平緩的山坡上布置混凝土拌和系統(tǒng)。

（2）調(diào)壓井施工區(qū)。位于調(diào)壓井口下游的山體埡口平緩山坡上，主要擔負調(diào)壓井、引水隧洞出口段、高壓管道工程的施工。主要布置有砂石料加工廠、混凝土拌和系統(tǒng)、綜合加工廠、鋼管加工廠、施工機械和汽車修配廠及停放場等施工輔助企業(yè)以及生活營地。

（3）廠區(qū)施工區(qū)。位于地面廠房下游河流兩岸，主要擔負廠區(qū)樞紐工程和高壓管道的施工。主要布置有混凝土拌和系統(tǒng)、綜合加工廠、機電設(shè)備拼裝場、施工機械和汽車修配廠及停放場等施工輔助企業(yè)以及生活營地。另在廠址下游的只獨石料場附近布置砂石料加工系統(tǒng)。

（4）施工支洞施工區(qū)。在低壓引水隧洞的1～5號施工支洞洞口附近的合適地段分別布置施工支洞施工區(qū)，擔負各施工支洞洞內(nèi)工作面的施工。主要布置有混凝土拌和系統(tǒng)、綜合加工廠及生活營地等。另在2、3號施工支洞和4、5號施工支洞之間各設(shè)1個砂石加工廠分別供應(yīng)2、3號施工支洞和4、5號施工支洞施工區(qū)砂石料。

（5）土石方平衡及渣場規(guī)劃。根據(jù)主體工程各部位土石方平衡結(jié)果，結(jié)合施工區(qū)內(nèi)實際地形條件，選擇了6處渣場用來堆放工程棄渣，渣場總?cè)萘?06.7萬m3，實際堆渣量 （回采前）85.72萬m3，最終棄渣量 （回采后）71.57萬m3。施工建設(shè)過程中，由于砂石料料源發(fā)生了一些變化，砂石料加工系統(tǒng)的布置也相應(yīng)作了調(diào)整，棄渣總量及渣場位置也有所變化。

4 施工交通道路布置

工程施工時對工程所處區(qū)段 （沖江河橋-小中甸）的G214國道進行了改線，改線前的214國道（舊）經(jīng)沖江河橋后沿碩多崗河左岸的測任河上行到小中甸 （首部樞紐上游約15 km）；改線后的214國道 （新）不過沖江河橋，直接沿碩多崗河右岸上行至小中甸。新、舊214國道均有鄉(xiāng)村簡易公路與工程區(qū)相連，因此工程施工交通道路均可由新、舊214國道引入。共布置了14條施工交通道路，公路里程總計約43 km，除14號公路為礦山三級公路外，其他均為山嶺重丘四級公路。

（1）1、2號公路為永久上壩公路，是首部樞紐場內(nèi)外交通的主要連接公路，分別長4、3.2 km。其中，1號公路由214國道舊線引入，利用原有鄉(xiāng)村簡易公路改擴建而成；2號公路由1號公路終點引入，為新建公路。

（2）4、5號公路是2～5號施工支洞場內(nèi)外的主要連接公路，分別長10 km和3.0 km。其中，4號公路由214國道舊線引入，利用原有至一家人村的鄉(xiāng)村簡易公路改擴建而成，承擔4、5號施工支洞的施工交通任務(wù)；5號公路由4號公路首段大馬廠附近引入，利用原有至麻瘋院村的鄉(xiāng)村簡易公路進行改擴建而成，承擔2、3號施工支洞的施工交通任務(wù)。

（3）10號公路通至調(diào)壓井口的永久公路，公路長5.574 km，由214國道舊線在土管村上游附近測任河左岸引入，通過新建1座跨河橋至右岸岸坡展線，為新建公路。該公路的布置大大方便了工程施工及永久運行期的管理。

（4）14號公路為至廠房的永久公路，全長3.159 km，為新建礦山三級公路，其中，包括1座隧道（長690 m）、1座鋼筋混凝土T形簡支梁橋 （2跨，每跨長13 m）。路線由G214國道新線俄迪隧道出口處接入，沿碩多崗河右岸展線，通過回頭彎和跨河橋至電站廠房。

（5）其他道路均為臨時公路，總長約14 km。分別由上述公路引入，連接至各施工支洞、渣場、施工場地等，承擔引水隧洞開挖出渣、混凝土澆筑、各個施工區(qū)的物資運輸以及調(diào)壓井金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備和壓力鋼管安裝的運輸?shù)热蝿?wù)。此部分道路均為主體工程標的標內(nèi)道路，施工時將規(guī)劃的雙車道改為了單車道。

施工建設(shè)過程中，施工承包商根據(jù)其施工設(shè)計方案，結(jié)合實際地形地質(zhì)條件，對自行設(shè)計的部分道路進行了微調(diào)，總體上，施工交通道路的布置基本維持了設(shè)計規(guī)劃方案。

5 小結(jié)

（1）吉沙水電站為長引水式電站，施工總布置根據(jù)樞紐布置特點及施工支洞布置方案，結(jié)合工程實際情況，并考慮其他因素，采用集中與分散相結(jié)合的布置方式，經(jīng)過施工實踐檢驗，滿足工程建設(shè)的需要。

（2）對于長引水式電站，引水系統(tǒng)施工支洞的布置是實現(xiàn)工程進度計劃的關(guān)鍵，也是制約工程施工總布置甚至樞紐布置方案的重要因素，施工總布置必須結(jié)合施工進度要求和引水系統(tǒng)施工方案，對施工支洞布置方案進行重點關(guān)注和研究，以實現(xiàn)電站綜合效益最大化。

（3）該工程引水系統(tǒng)施工道路總長約32.6 km，占工程公路總長度的75%，其布置對工程投資影響較大。為此，引水系統(tǒng)施工道路布置時，一是充分利用原有交通，如對原有交通公路進行改擴建；二是要對路寬進行深入研究，如通至各支洞口的臨時道路在施工時改為單車道，也基本滿足了施工需要。