大崗山水電站大壩深部基礎處理工程業(yè)主管理與控制

吳 楠

(國電大渡河大崗山水電開發(fā)有限公司，四川石棉 625409)

1 工程簡介

大崗山水電站是大渡河干流中游上段具有日調(diào)節(jié)性能的高壩大型水電站。壩型為混凝土雙曲拱壩，最大壩高約210m，電站總裝機容量2600 MW，設計正常蓄水位 1130.00m，庫容 7.42億m3，調(diào)節(jié)庫容1.17億m3。電站樞紐建筑物由混凝土雙曲拱壩、水墊塘及二道壩、泄洪隧洞、引水及尾水建筑物、發(fā)電廠房、開關(guān)站等組成，發(fā)電廠房為地下式，廠內(nèi)安裝四臺水輪發(fā)電機組，每臺裝機容量為650MW。

2 項目概況

大壩深部基礎處理工程主要對在拱壩建基面925m ～1030m 高程范圍 β21、β8、β43三條輝綠巖脈進行網(wǎng)格置換處理、大壩灌漿和排水平洞開挖施工。輝綠巖脈深部處理包括三條巖脈的網(wǎng)格開挖、支護、鋼筋制安、混凝土澆筑、平洞襯砌后的回填灌漿、固結(jié)灌漿、巖脈加密固結(jié)灌漿、平洞混凝土回填后的回填灌漿等。

β21輝綠巖脈走向與河流近平行，陡傾坡外，傾角65゜～75゜，壩基巖脈出露在970m～1 040m高程，巖脈在空間上不完全連續(xù)，被f64、f67、f112等斷層切錯。巖脈厚度1m～6m，傾向上游、高程變薄，主要為Ⅲ2～Ⅳ類巖體，局部擠壓錯動相對強烈，屬Ⅴ類。β8(f7)輝綠巖脈發(fā)育于右岸低高程，走向與岸坡斜交，傾向坡內(nèi)偏下游，傾角70゜，壩基出露在970m～960m高程，巖脈厚度5m～8m，與圍巖主要呈裂隙式、斷層式接觸，內(nèi)部發(fā)育f7斷層，破碎帶寬230cm，屬V類巖體。β(f6)輝綠巖脈走向與岸坡近平行，起伏，傾向坡內(nèi)，傾角55゜～67゜，壩基出露高程在980m～960m高程，巖脈厚度1.5～3.5m，巖脈呈碎裂結(jié)構(gòu)，與圍巖主要呈斷層接觸，沿β43輝綠巖脈發(fā)育f6斷層，破碎帶100cm～180cm，屬V類巖體。

3 項目實施過程中面臨的主要問題

3.1 承包人低價中標帶來的合同風險

該工程施工部位分布在1135m～925m高程范圍，高差達210m。左右岸各布置了5層帷幕灌漿洞、4層排水洞，左岸β21巖脈處理設置了3層平洞、4條斜井;右岸β8巖脈處理設置了2層平洞、2條斜井，β43巖脈處理設置了2層平洞、4條斜井;為滿足施工需要設置21條施工支洞、4條豎井;布置的永久和臨時洞、井共計62條，洞挖總長度達10.9km，其中僅施工支洞就有3410 m。工程施工難度較大。

3.2 復雜地質(zhì)條件帶來的安全風險

深部基礎處理工程的主要工作內(nèi)容是壩基巖脈置換。巖脈置換洞室地質(zhì)條件復雜，β21輝綠巖脈主要為Ⅲ2～Ⅳ類巖體、局部屬Ⅴ類;β8(f7)和β43(f6)輝綠巖脈均為Ⅴ1類巖體，成洞條件差，尤其是斜井開挖難度最大。正由于洞井群布置密集，同層之間、層與層之間相互干擾大，不可預測因素太多，該工程安全風險極為突出。

3.3 臨時支護增加帶來的投資風險

巖脈施工區(qū)域工程地質(zhì)條件復雜，存在較大不確定性，招標過程中對地質(zhì)條件的認識不足，工程量清單中對臨時支護及固結(jié)灌漿工程量估算遠遠不夠。工程實施過程中，設計院又不參與臨時支護項目支護方案確定，施工單位以安全風險為由，提出較為保守的支護措施，而業(yè)主和監(jiān)理對地質(zhì)條件很難做出準確判斷，往往為保證安全及工期，提高承包人積極性，被迫采取較為保守的支護方案，工程投資大幅增加。

3.4 施工干擾帶來的工期風險

大崗山水電站施工部位狹小，現(xiàn)場分布標段眾多，相鄰標段之間存在較大施工干擾，深部基礎處理工程主要位于大壩建基面及以下，與大壩工程、引水發(fā)電系統(tǒng)工程、右岸卸荷裂隙加固處理工程、B1改線膠帶機洞等工程都存在交叉干擾。業(yè)主日常協(xié)調(diào)難度較大，該工程進度受到一定制約。

4 采取的措施

針對深部基礎處理工程復雜的施工條件及管理難度，施工過程中業(yè)主單位采取各種積極措施，保證了工程建設順利推進。

4.1 加強協(xié)調(diào)管理，及時處理現(xiàn)場問題

針對現(xiàn)場施工干擾，業(yè)主單位組織成立了大壩施工協(xié)調(diào)工作組，及時協(xié)調(diào)施工過程中的各類問題。

該工程施工過程中，業(yè)主單位細致分析了施工進度計劃及其特性，深入討論了相鄰標段之間聯(lián)系，按照優(yōu)先大壩施工的總體原則，根據(jù)現(xiàn)場情況積極協(xié)調(diào)該工程及時改變施工計劃，調(diào)整施工程序，優(yōu)化資源配置。業(yè)主單位發(fā)揮主導作用，開展了大量的協(xié)調(diào)工作，結(jié)合現(xiàn)場情況對左右岸940m、右岸1030m、右岸1081m等多條灌漿排水平洞、巖脈置換斜井的施工程序進行了調(diào)整，最終保證了大壩工程關(guān)鍵工期，也避免了該工程出現(xiàn)較大規(guī)模的費用索賠。

4.2 過程精細化，確保工程質(zhì)量和安全

面對大崗山水電站不良地質(zhì)條件帶來的安全風險，業(yè)主單位組織成立了由業(yè)主、設計、監(jiān)理及施工單位組成巖脈追蹤開挖工作組，對開挖過程進行精細化設計、精細化施工。巖脈每一開挖循環(huán)由監(jiān)理單位組織“四方”現(xiàn)場查看確定下一循環(huán)施工參數(shù)。為了保證洞室安全，對巖脈置換平洞及斜井采取了“短進尺、弱爆破、強支護、勤觀測”的開挖方式，施工過程中未出現(xiàn)塌方事故。

對于灌漿這類隱蔽工程，一是加強過程質(zhì)量監(jiān)管，確保施工過程監(jiān)理到位，業(yè)主單位加強現(xiàn)場巡視，嚴控灌漿工程量及質(zhì)量;二是對于發(fā)現(xiàn)的質(zhì)量問題采取嚴厲的懲罰措施，增強施工管理人員責任心;三是每條平洞灌漿完成后，及時組織各方進行成果評審，分析灌漿施工中存在的不足，督促施工單位積極改進，保證了輝綠巖脈灌漿效果滿足設計要求。

4.3 過程動態(tài)設計施工，嚴控工程投資

在巖脈施工過程中，設計院按照“跟蹤開挖、動態(tài)設計”的思路，及時分析研究，調(diào)整開挖方案，對左岸β21H3平洞、右岸β8V1斜井進行了優(yōu)化設計，取得了較好的經(jīng)濟效益。同時在施工支洞布置方案上，巧妙的結(jié)合抗力體排水洞進行布置，節(jié)省了洞室開挖工程量;在灌漿排水平洞施工中，為避免下穿導流洞造成安全風險，經(jīng)與設計溝通，取消了下穿導流洞段洞室施工，從而避免了安全風險，也節(jié)省了工程投資。

對于臨時支護項目，為了確保工程安全，控制投資，業(yè)主單位在每條洞室施工前先組織相關(guān)單位技術(shù)人員召開專題會，研究確定臨時支護的基本原則，開挖過程根據(jù)不同圍巖類別，通過技術(shù)核定單形式共同研究確定支護參數(shù)，再結(jié)合已施工部位實施效果，對支護參數(shù)進行不斷的優(yōu)化，逐步摸索形成一套有效的臨時支護方案。

5 管理效果及評價

5.1 工程進度

由于各方面原因，工程進度較原計劃順延了半年，但對大壩關(guān)鍵線路工期沒有造成影響，工程總體進度滿足大壩蓄水發(fā)電需要。

5.2 工程投資

工程實施過程中通過跟蹤開挖、動態(tài)設計，巖脈置換工程量取得優(yōu)化，工程總體投資控制在合同規(guī)定的范圍內(nèi)。

5.3 工程安全

深部基礎巖脈置換過程中，通過強支護措施，巖脈開挖過程從未塌方，在一定程度上保證了工程進度，減少了工程投資，也創(chuàng)造了復雜的工程地質(zhì)條件洞室開挖的奇跡。

5.4 工程質(zhì)量

2013年6月通過竣工驗收，工程質(zhì)量滿足合同要求。

6 結(jié)語

大崗山水電站大壩深部基礎處理工程歷時五年建設，積累了豐富的經(jīng)驗，對復雜地質(zhì)條件洞室工程業(yè)主方管理提供了較多可參考的經(jīng)驗和教訓。

(1)對于類似工程，在招標過程中，應考慮必須的臨時支護工程量;施工過程中，應充分發(fā)揮設計核心作用，協(xié)調(diào)設計院應參與臨時支護方案的制訂，同時應加強設計溝通，積極開展設計優(yōu)化。

(2)在施工單位的選擇上，要盡可能避免低價中標，應選擇有可靠資信和履約能力的合理低價方作為中標合作單位。

(3)對于監(jiān)理單位，應配備合格的監(jiān)理工程師;對于施工單位，應保證合同資源投入。施工過程中，應采取適當?shù)募畲胧?，調(diào)動參建各方積極性。