淺談甲米河一級水電站引水隧洞施工進(jìn)度控制

趙立軍

(湖南水利水電工程監(jiān)理承包總公司，長沙，410007)

1 工程概況

甲米河一級水電站位于四川鹽源縣境內(nèi)，距西昌約220km，是一座引水式電站。電站設(shè)計(jì)水頭為90m，主要由5孔泄洪閘、進(jìn)水口、引水隧洞、調(diào)壓井、壓力管道(為埋藏式鋼管)、主、副廠房、安裝間、戶外式開關(guān)站等建筑物組成。裝機(jī)規(guī)模為3×12MW的混流式機(jī)組。

引水隧洞為有壓隧洞，設(shè)計(jì)引用流量為45.45m3/s，總長11.058km，邊頂拱襯砌的洞段長6973.74m。其 中，C2 標(biāo) 1032.75m，C1 標(biāo)5940.99m?；炷烈r砌斷面為馬蹄形，襯砌后底寬3.9m，高5.55m，襯砌厚度為40cm。

2 與進(jìn)度控制有關(guān)的幾個(gè)特點(diǎn)

2.1 地質(zhì)條件復(fù)雜

甲米河一級水電站地質(zhì)條件復(fù)雜，開挖階段出現(xiàn)過涌水量超過200m3/h的涌水洞段;1#支洞控制段下游側(cè)更是出現(xiàn)兩次較大的涌水涌渣塌方事件，洞線進(jìn)行了兩次大的調(diào)整;1#支洞控制段上游側(cè)出現(xiàn)較長的泥質(zhì)灰?guī)r洞段，開挖時(shí)采用半洞開挖;3#支洞控制段上游側(cè)出現(xiàn)煤系地層;4#支洞控制段上游出現(xiàn)180多m長的大斷層(含影響帶)。

2.2 工作面多

整個(gè)工程有6條施工支洞、進(jìn)水口、調(diào)壓井、壓力管道段，與隧洞有關(guān)的作業(yè)面共12個(gè)。

2.3 大部分支洞為倒坡洞段

除 4#支洞、5#支洞為順坡洞段外，0#、1#、2#、3#支洞均為倒坡洞段，且0#～3#支洞控制開挖與襯砌洞段長達(dá)到7180m。倒坡洞段較順坡洞段的排水難度要大，洞內(nèi)道路的維護(hù)力度大，給出渣、材料運(yùn)輸、人員進(jìn)出工作面增加了難度。

2.4 單向洞段較長

每條施工支洞單向控制段長均超過1km，最長單向洞段為4#支洞上的引水洞，單向長為1498m。開挖及支護(hù)階段的運(yùn)輸、通風(fēng)均較為困難。

2.5 3#支洞控制段上游為煤系地層，開挖過程中出現(xiàn)瓦斯現(xiàn)象。

由于3#支洞上為煤系地層，開挖及支護(hù)階段的施工預(yù)防措施均較常規(guī)洞室多，且工人的每班作業(yè)時(shí)間均要短于常規(guī)洞室，開挖須盡量采用短進(jìn)尺、弱爆破的方式進(jìn)行，以防出現(xiàn)塌方、瓦斯爆炸等安全事故。

3 隧洞進(jìn)度控制的方法、措施

根據(jù)業(yè)主上級公司所推行“進(jìn)度”為剛性目標(biāo)的要求，在甲米河一級水電站的進(jìn)度管控過程中，堅(jiān)持總目標(biāo)輕易不動搖的原則，采取在過程中科學(xué)分析，全力挖掘各種趕工潛力的思路，抓好工程進(jìn)度控制。

3.1 開挖及初期支護(hù)階段

3.1.1 明確各節(jié)點(diǎn)目標(biāo)

根據(jù)總目標(biāo)的時(shí)間要求，對開挖階段各洞段的完成時(shí)間進(jìn)行了細(xì)化，對關(guān)鍵線路上的3#支洞下4#支洞上的開挖貫通時(shí)間明確在2010年10月底前。

3.1.2 明確資源配置的要求并予以落實(shí)

根據(jù)各工作面的完成時(shí)間要求，及承包人投標(biāo)階段承諾的人員、設(shè)備投入的情況，明確各作業(yè)面須到場的人員數(shù)量、設(shè)備種類及數(shù)量，包括鉆爆工的資質(zhì)及數(shù)量，手風(fēng)鉆的數(shù)量，裝載機(jī)、挖掘機(jī)的數(shù)量，出渣車的數(shù)量等。

3.1.3 抓好機(jī)械設(shè)備完好率的保障措施

在開挖初期，經(jīng)過監(jiān)理人員的現(xiàn)場統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)承包人因?yàn)樵O(shè)備配件損壞而停工的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出工地臨時(shí)停電時(shí)間。如，曾經(jīng)2#洞一臺挖掘機(jī)因?yàn)槁膸牧耍率?#洞整個(gè)洞段無法進(jìn)行爆破后的臨時(shí)排險(xiǎn)及出渣工作，停工等配件的時(shí)間達(dá)到2天以上;5#洞的裝載機(jī)的一個(gè)配件等待更換，所耗時(shí)間達(dá)到3d;而工地臨時(shí)停電時(shí)間一般在幾個(gè)小時(shí)之內(nèi)，最長也是一天時(shí)間。因此，后期的開挖施工階段，要求承包人在工地現(xiàn)場準(zhǔn)備一定數(shù)量的易損易耗配件;運(yùn)渣車輛則要求承包人聯(lián)系一至兩家車輛維修廠，派維修人員常駐工地。

3.1.4 抓好工序的銜接時(shí)間控制

根據(jù)現(xiàn)場監(jiān)理人員的統(tǒng)計(jì)及參考其他工地的經(jīng)驗(yàn)，摸索出各作業(yè)面不同圍巖類別情況下各工序的作業(yè)時(shí)間。如正常情況下，每一個(gè)開挖循環(huán)，測量放樣一般在40min～60min之間，排煙則根據(jù)開挖進(jìn)尺的延伸，在20min～60min之間;爆破后的危巖清理，一般在30min～60min之間，出渣根據(jù)回車道的距離、運(yùn)距的長度、道路的好壞程度，一般在4h～6h之間;格柵拱架的施工，一般每榀在3h～4h，混凝土素噴一般在2h～4h。各工序的作業(yè)時(shí)間與工人的熟練程度、人員數(shù)量、設(shè)備的好壞程度均有關(guān)系，工序的銜接時(shí)間則跟現(xiàn)場帶班工長的工作深入程度有很大關(guān)系。以3#支洞控制段為例，在開挖初期，現(xiàn)場帶班的工長一般進(jìn)洞時(shí)間不多，各工序交接基本上都是在洞口外的工人生活營地內(nèi)，即上一工序的工人回到營地，下一工序的工人才從營地出發(fā)進(jìn)洞。這種交接方式，在剛開始進(jìn)洞開挖時(shí)，對進(jìn)度的影響不是很明顯，越往洞內(nèi)進(jìn)尺影響越大。發(fā)現(xiàn)這一影響因素后，及時(shí)召開現(xiàn)場會，要求外協(xié)隊(duì)的帶班人員必須及時(shí)深入掌子面，各工序的銜接在掌子面做到無縫對接，甚至稍稍提前銜接，這樣，每一個(gè)開挖循環(huán)的時(shí)間最大可節(jié)約6h～8h。

3.1.5 動態(tài)分析、及時(shí)修正每月進(jìn)度計(jì)劃

每月召開一次生產(chǎn)例會，會上參建各方對各工作面上一月的進(jìn)度完成情況、下一個(gè)月的計(jì)劃安排進(jìn)行分析、評價(jià)，并綜合總體目標(biāo)、年度目標(biāo)、季度目標(biāo)進(jìn)行對比，適時(shí)提出修正意見，該采取趕工的部位，則要求承包人從資源投入、施工方案上考慮，采取必要的趕工措施。必要時(shí)針對某一工作面召開專題協(xié)調(diào)會，重點(diǎn)解決該工作面存在的有關(guān)問題。

3.1.6 及時(shí)決策重大的技術(shù)方案

在本工程隧洞開挖過程中，經(jīng)歷過3次大的技術(shù)方案變更。

第一次:在2009年底，1#支洞控制段上游側(cè)開挖過程中遇到泥質(zhì)灰?guī)r，巖石泥化現(xiàn)象嚴(yán)重，且伴有地下水。開挖時(shí)出現(xiàn)塌方，不得已采取半洞開挖，且要求短進(jìn)尺、弱爆破的方式進(jìn)行，工程進(jìn)度非常緩慢。因?yàn)殚_挖效率非常低，外協(xié)隊(duì)情緒非常大。根據(jù)設(shè)計(jì)院的地勘成果分析，該類巖石的洞段尚占有很大比例，如不采取措施，1#支洞控制段上游側(cè)至進(jìn)水口之間的洞段，將無法滿足發(fā)電的進(jìn)度要求，在此情況下，經(jīng)參建各方幾次協(xié)商討論，最后業(yè)主決定在進(jìn)水口與1#支洞之間新增加一條0#支洞。目前，該支洞在開挖階段及混凝土襯砌階段均發(fā)揮了重要作用。

第二次:1#洞下在K1+535.2m左右發(fā)生涌水涌渣塌方事件后，經(jīng)過參建各方充分討論，并聘請省內(nèi)各相關(guān)專業(yè)的專家進(jìn)行現(xiàn)場查勘商議，最后短期內(nèi)確定了修改洞線的方案。

第三次:K1+899.3m(改1)左右樁號附近出現(xiàn)跟第二次性質(zhì)差不多的涌水涌渣事情，經(jīng)過參建各方的共同努力，在處理一段洞室后，發(fā)現(xiàn)處理效果及效率均不理想，再一次對1#洞下的隧洞軸線進(jìn)行了調(diào)整。1#洞下歷經(jīng)2次洞軸線調(diào)整，最終于2011年2月9日開挖貫通。

3.1.7 協(xié)助承包人更換不穩(wěn)定的外協(xié)隊(duì)

2009年年底，因?yàn)?#支洞控制段上游側(cè)出現(xiàn)泥質(zhì)灰?guī)r后，開挖效率低，外協(xié)隊(duì)產(chǎn)值一時(shí)無法保障其施工成本的支出，該外協(xié)隊(duì)因此進(jìn)行了人員精減，并出現(xiàn)消極怠工現(xiàn)象。發(fā)現(xiàn)這一苗頭后，要求承包人積極與該外協(xié)隊(duì)協(xié)調(diào)，經(jīng)幾次協(xié)調(diào)無果后，積極與承包人的上一級主管單位銜接，更換了對該外協(xié)隊(duì)，確保工程不能停工。

3.1.8 加強(qiáng)各參建單位對工程進(jìn)度的認(rèn)同感

通過座談會、溝通會等形式，使參加甲米河一級水電站建設(shè)的設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位均能充分認(rèn)識進(jìn)度的重要性，并積極予以配合。監(jiān)理人員做到24h值班，工序驗(yàn)收隨喊隨到，設(shè)計(jì)人員對現(xiàn)場問題的處理積極及時(shí)。各參建單位積極主動的工作態(tài)度，極大地推進(jìn)了隧洞的施工進(jìn)度。

3.1.9 及時(shí)解決承包人提出的有關(guān)商務(wù)問題，給予資金上的保障。

3.1.10 制定進(jìn)度獎(jiǎng)勵(lì)措施，充分調(diào)動各參建單位的積極性。

3.2 隧洞襯砌階段

3.2.1 明確各洞段襯砌完成的時(shí)間節(jié)點(diǎn)。

3.2.2 明確資源配置的要求并予以落實(shí)，襯砌階段需投入的主要機(jī)械設(shè)備為鋼模臺車、混凝土輸送泵、混凝土罐車等，應(yīng)及時(shí)到位。

3.2.3 抓好機(jī)械設(shè)備完好率。主要確保鋼模臺車及混凝土輸送泵的正常運(yùn)行，混凝土罐車如出現(xiàn)故障，則可在工區(qū)范圍內(nèi)調(diào)動，同樣要求鋼模臺車廠家派維修人員常駐工地。

3.2.4 抓好工序的銜接時(shí)間。在襯砌階段，工序銜接重點(diǎn)是局部欠挖的處理、鋼筋的安裝、混凝土的澆筑，要求承包人提前安排專業(yè)人員對局部欠挖部位采用有效設(shè)備進(jìn)行處理，如振沖錘的使用;鋼筋安裝則要求配備專門的鋼筋安裝臺車，提前襯砌倉號3～5個(gè)倉面(約提前50m長)長度完成鋼筋的安裝。

3.2.5 動態(tài)分析、修正每月進(jìn)度計(jì)劃。

3.2.6 及時(shí)決策重大的技術(shù)方案。在開挖即將完成之際，召開參建各方對后期襯砌存在的困難、施工計(jì)劃安排進(jìn)行系統(tǒng)分析，并對承包人提出的趕工措施進(jìn)行詳細(xì)討論與審核;同意承包人提出的趕工措施，即兩個(gè)土建標(biāo)段的鋼模臺車增加到9臺，拌合系統(tǒng)增加到5套。

3.2.7 及時(shí)掌握外協(xié)隊(duì)的動態(tài)。3#支洞控制段作業(yè)面的外協(xié)隊(duì)對混凝土襯砌工序不很熟練，造成各種問題，經(jīng)多次協(xié)商，并與承包人后方聯(lián)系，協(xié)助承包人對3#支洞控制段的外協(xié)隊(duì)進(jìn)行了更換。

3.2.8 召開專題會評審承包人的施工方案，要求承包人靈活多變的采取襯砌方案，并與承包人技術(shù)部門一起，共同解決底板清基與混凝土澆筑之間的干擾問題。具體如下:

為避免底板清基時(shí)出渣對已澆筑混凝土底板的破壞，明確清基與混凝土澆筑均從各支洞控制段的分界樁號開始，往支洞口進(jìn)行，每清理3～5段底板，便開始澆筑底板混凝土。這樣，在這3～5段范圍內(nèi)，可同步進(jìn)行一倉混凝土澆筑，一倉鋼筋綁扎，一倉局部欠挖處理及倉面清理，工期及效率均得到了提高。這種分倉方式只針對巖石情況相對稍好的洞段。

對于地質(zhì)條件較差洞段，則采取清理一倉，綁扎一倉的鋼筋，澆筑完該倉混凝土后再行開始下一倉的工作，清基與混凝土澆筑的方向還是從洞中往支洞口方向進(jìn)行。

對于個(gè)別地質(zhì)條件很差、底板須留至后期澆筑的洞段，根據(jù)工序銜接情況安排，在考慮底板清基出渣與混凝土邊頂拱澆筑的影響時(shí)，采取兩種方式解決:①集中在鋼模臺車拆模后下一倉混凝土的臺車就位前的一段時(shí)間出渣;②對于工期較為緊張的C1標(biāo)，考慮到該種情況的存在，在定制鋼模臺車時(shí)，要求制作成穿行式鋼模臺車，這樣后面澆筑邊頂拱混凝土，前面可進(jìn)行底板清基出渣工作。

其他組織措施與開挖階段基本一致，如獎(jiǎng)勵(lì)措施、及時(shí)解決商務(wù)問題等。

4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

根據(jù)目前甲米河一級水電站隧洞進(jìn)度完成情況，要使隧洞施工進(jìn)度得到比較好的管控，須從以下幾個(gè)方面開展工作:

(1)參建單位對進(jìn)度的認(rèn)識要明確，目標(biāo)要統(tǒng)一;

(2)對施工現(xiàn)場有關(guān)問題要深入調(diào)查了解，這樣解決問題才有針對性，才能起到事半功倍的效果;

(3)解決問題要及時(shí)，包括對方案的審查、方案的變更、有關(guān)商務(wù)、技術(shù)問題的解決等;

(4)要加強(qiáng)與參建各方上級主管單位或者后方的聯(lián)系與溝通，這樣督促效果會更明顯;

(5)須采取一定行之有效的激勵(lì)措施;

(6)重點(diǎn)抓落實(shí)，所有決定的有關(guān)事項(xiàng)，不論是對承包人、監(jiān)理單位，還是對設(shè)計(jì)單位的，甚至是對業(yè)主方面，都須予以落實(shí)執(zhí)行。