淺談投標(biāo)階段水電站調(diào)壓井開挖方案設(shè)計

代 輝

(中國葛洲壩集團第二工程有限公司，四川 成都 610091)

1 概述

斯里蘭卡莫拉高拉水電站項目位于斯里蘭卡中央省康提縣，距離康提城以南22 km處。本次招標(biāo)屬于該項目土建項目A2標(biāo)段，主要施工任務(wù)包括場內(nèi)道路、大壩、溢洪道、壩后小型水電站、進水口、引水隧洞、調(diào)壓井、壓力鋼管開挖段、廠房、尾水渠、開關(guān)站(含預(yù)埋金屬件)。本標(biāo)段施工總工期為1 338 d(44個月)，合同類型為基于FIDIC《施工合同條件》“新紅皮書”的單價合同。

該項目調(diào)壓井底板開挖高程EL.521.3 m，井口高程EL.570.0 m，總高度為48.7 m，斷面形狀為圓形，EL.570.0～EL.554.0高程范圍開挖直徑為15.7 m，EL.554.0～EL.521.3高程范圍開挖直徑為14.1 m?？偩诠こ塘繛?0 100 m3。巖層以片麻巖為主，中間穿過少量石英巖層。

2 施工布置

2.1 施工道路規(guī)劃

利用前期明挖階段形成的臨時道路，接入場內(nèi)施工道路網(wǎng)。

2.2 施工營地規(guī)劃

在調(diào)壓井進場道路旁布置面積100 m2的臨時生活營地和物資倉庫，因調(diào)壓井施工周期不長，建筑結(jié)構(gòu)規(guī)劃為活動板房，以降低臨建成本。

2.3 施工風(fēng)、水、電規(guī)劃

調(diào)壓井開挖的通風(fēng)采用正壓通風(fēng)方式，在進口處架設(shè)1臺軸流風(fēng)機。在井口附近布置1個20 m3電動空壓機，采用φ 100 mm風(fēng)管(主管)接至開挖部位。在前述施工營地旁砌筑容量約為10 m3的蓄水池1個，采用水車定期向該水池供水，用于施工和生活用水。在空壓機旁，布置800 kVA普通變壓器一臺，與工區(qū)內(nèi)33 kV供電線路相連。

3 井挖總體施工方案

經(jīng)綜合分析，本項目調(diào)壓井的開挖總體方案是采用中部溜渣井溜渣的方式進行開挖。溜渣井直徑為3.0 m，采用人工手風(fēng)鉆鉆爆法，從上自下用開挖，直至引水隧洞上平洞洞頂；溜渣井爆破后采用人工裝渣料至吊籃，龍門吊吊運至井口卸料場地，然后使用裝載機裝配合自卸車，將渣料運至就近渣場堆放。

溜渣井開挖完成后，對調(diào)壓井進行擴挖，周邊開挖從上而下進行，人工手風(fēng)鉆鉆孔，周邊光面爆破，人工扒渣至溜渣井，扒渣機在洞底部集渣區(qū)裝渣，通過引水洞上平段和相鄰的2#施工支洞作為施工通道，電瓶車運輸至洞外施工平臺處，然后裝載機裝、自卸車運至就近渣場。溜渣井開挖和調(diào)壓井?dāng)U挖時，開挖循環(huán)進尺均控制在1 m左右，視開挖后地質(zhì)情況，井壁采用錨桿支護或者掛網(wǎng)噴混凝土支護的方式隨開挖同步進行。

4 溜渣井施工

4.1 施工程序

在溜渣井施工前，先施工溜渣井井圈梁，防止地表水流或者石塊等物體落入井內(nèi)。井圈梁施工完成以后，安裝井口提升龍門吊，考慮到后期擴挖、支護和襯砌階段的工作便利，龍門吊工作范圍須覆蓋整個調(diào)壓井，提升能力為10 t。為利于溜渣井內(nèi)排水，減少施工期人工排水工程量，加快施工進度，開挖前，先用地質(zhì)鉆機在調(diào)壓井中心位置鉆一直徑約20 cm的排水孔。

4.2 施工工藝

4.2.1 測量放樣

采用全站儀測量，放出調(diào)壓井中心點、輪廓線及溜渣井的輪廓線，將放出的中心點向外引出兩條直線，并將引出的四端固定在樁子上，用于以后井挖測量，施工前，先在固定的樁上捆綁繩子，繩子的交點即為調(diào)壓井中心點，然后于中心點處固定一吊線，由吊線向外引出各鉆孔的位置，并在井壁上標(biāo)注樁號。每5個循環(huán)后，須用全站儀對中心點進行校正。

4.2.2 造孔

采用手風(fēng)鉆人工造孔，孔徑為φ 42 mm。

4.2.3 裝藥爆破

采用人工裝藥。裝藥前炮孔必須檢查并確認(rèn)合格，炮孔的裝藥、堵塞和引爆線路的聯(lián)結(jié)，須由專人進行，并履行爆破相關(guān)程序。

4.2.4 排險處理

散煙后，人工手持鋼釬配合對井壁上的松動危石和巖塊進行撬挖清除，排險處理完成后方可進行出渣作業(yè)。施工過程中，經(jīng)常檢查上部已開挖完成部位的圍巖穩(wěn)定情況，清除可能塌落的松動巖塊。

4.2.5 出渣

排險完成后，用吊籃先將工人與工具送至出渣面，再將渣罐吊至出渣面，進行人工出渣。在渣罐即將提升或降落至工作面時，井內(nèi)工作人員需對渣罐進行牽引，避免碰觸到井壁，導(dǎo)致石塊掉落。

4.3 溜渣井支護方案

根據(jù)開挖圍巖揭露情況，對于圍巖相對完整不會掉塊洞段，在需要部位進行隨機錨桿支護。對于圍巖破碎，可能出現(xiàn)掉塊等現(xiàn)象洞段，采用單獨噴混凝土或者掛鋼筋網(wǎng)噴混凝土的方式進行臨時支護，混凝土強度等級為C20，厚度為5 cm。

5 調(diào)壓井?dāng)U挖施工

5.1 施工程序和方法

采用光面爆破的方式，爆破后通過人工方式將渣料由溜渣井卸至引水洞上平段內(nèi)，通過施工支洞出渣。其他施工程序和方法同溜渣井。進行擴挖鉆孔時，為保證施工安全，由龍門吊將事先制作的尺寸稍大于溜渣井尺寸的井蓋放置在溜渣井口，將溜渣井封閉，以防止人員或者機具墜落。

5.2 調(diào)壓井支護施工

調(diào)壓井井內(nèi)一期支護為掛鋼筋網(wǎng)噴混凝土支護，按設(shè)計要求，支護型式為厚度為10 cm的為C25混凝土，鋼筋網(wǎng)規(guī)格為φ 6@200 mm×200 mm。鋼筋網(wǎng)制安應(yīng)符合規(guī)范要求并經(jīng)驗收合格，噴護混合料嚴(yán)格按照配合比進行，噴護后需進行灑水養(yǎng)護。

6 施工進度計劃

根據(jù)工作安排，井挖施工準(zhǔn)備時間15 d，井挖支護施工時間為4個半月，共5個月開挖完成，滿足招標(biāo)文件中的工期要求。

7 施工資源配置計劃

1)擬投入的主要施工設(shè)備配置，見表1。

表1 擬投入的主要施工設(shè)備配置

2)擬投入的主要人員配置，見表2。

表2 擬投入的主要人員配置

8 特殊情況處理

在投標(biāo)階段，考慮到招標(biāo)文件的地質(zhì)資料可能存在缺陷，在做投標(biāo)方案設(shè)計時，需要對調(diào)壓井開挖過程中可能遇到的特殊情況進行預(yù)估，并考慮相應(yīng)的應(yīng)對措施，以便在投標(biāo)報價中考慮相應(yīng)的風(fēng)險費用。

8.1 圍巖類型變化

當(dāng)開挖揭露的圍巖類型明顯變差時，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求及時調(diào)整支護方式。

8.2 破碎帶處理

當(dāng)開挖遭遇破碎帶時，會對施工產(chǎn)生重大影響，此時應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求，對圍巖進行超前固結(jié)灌漿。

8.3 地下涌水處理

地下涌水的主要處理措施是引流，溜渣井施工時，可根據(jù)涌水量的大小采用埋設(shè)導(dǎo)管等施工手段將水流引入調(diào)壓井中心位置設(shè)置的排水孔，水流通過引水隧洞排至洞外。擴挖施工時，涌水可直接通過溜渣井排出，此時應(yīng)做好引水洞內(nèi)的排水工作。

8.4 坍塌處理

坍塌處理可單獨或者聯(lián)合采用架設(shè)支撐、噴混凝土、隨機錨桿和局部襯砌等方式加快支護進度，防止坍塌范圍的進一步擴大。清理坍塌方時應(yīng)小量慢挖，隨挖隨支護。處理坍塌方時，應(yīng)先加強堵排水。

9 結(jié)語

水電站調(diào)壓井的施工有多種方式，施工技術(shù)也比較成熟，在投標(biāo)階段，不同的施工方案選擇意味著較大的報價差距，決定了最終投標(biāo)報價是否具有較強的競爭力和優(yōu)勢，在針對特定項目進行施工方案的比選時，應(yīng)該充分研究項目自身施工條件，結(jié)合招標(biāo)文件中對合同工期的要求，以及擬投入的設(shè)備人員等資源和投標(biāo)策略等因素綜合考慮，本文針對斯里蘭卡莫拉高拉水電站項目的實際情況，對該項目的調(diào)壓井施工提出了切實可行并且經(jīng)濟合理的方案，為本項目的成功中標(biāo)簽約奠定了堅實基礎(chǔ)，同時為實施階段項目的順利施工，提供了很好的技術(shù)支撐，具有很強的實際價值，同時也為類似項目的投標(biāo)方案選擇和具體實施，提供了借鑒。