電站廠房工程研究管理論文

時(shí)間:2022-06-27 08:10:00

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電站廠房工程研究管理論文

1、工程介紹

三峽水利樞紐左岸電站廠房二期開(kāi)挖工程因其在平面位置上涉及到2個(gè)標(biāo)段的范圍,在合同關(guān)系上牽涉2家施工單位,在施工安排上有開(kāi)挖、混凝土澆筑、基礎(chǔ)處理、金屬結(jié)構(gòu)及機(jī)電埋件安裝的交叉作業(yè),又由于其開(kāi)挖工程量大、工期短、開(kāi)挖輪廓復(fù)雜(特別是安Ⅲ段),是關(guān)系到另一施工單位青云公司能否按計(jì)劃進(jìn)行左岸電站廠房壩段混凝土(ⅡA標(biāo)段)施工的關(guān)鍵因素,是關(guān)系到左岸電站廠房混凝土能否按期澆筑、三峽水利樞紐能否實(shí)現(xiàn)2003年首批機(jī)組按時(shí)發(fā)電的先決條件。尤其是安Ⅲ一線(左岸電站廠房安Ⅲ壩段、安Ⅲ及其尾水渠段、部分7#壩段、部分7#機(jī)組段及其尾水渠段)開(kāi)挖,其制約因素較多,因而又是左岸電站廠房開(kāi)挖工程能否按期順利完成的決定性因素。

2、主要的制約因素

安Ⅲ一線開(kāi)挖在開(kāi)挖施工過(guò)程中,因其所處位置及施工時(shí)段的特殊性,即其以左是左岸電站廠房1?!?#機(jī)小基坑(以下簡(jiǎn)稱(chēng)小基坑),已經(jīng)開(kāi)始混凝土澆筑;以右是廠壩大基坑(以下簡(jiǎn)稱(chēng)大基坑),第一階段水位與河床水位相同,第二階段水位隨大基坑抽水水位的降低而下降;其間經(jīng)歷了一個(gè)汛期,遭遇了連續(xù)8次洪峰,最大壩址流量61000m3/s的特大洪水過(guò)程。該部位的開(kāi)挖施工在實(shí)施過(guò)程中受到許多不利因素的制約(注:50年一遇洪水流量為72300m3/s):

(1)占?jí)喊并笠痪€開(kāi)挖工作面的蘇覃路連接上下游橫向圍堰(以下簡(jiǎn)稱(chēng)上下游圍堰)交通,上下游圍堰防滲墻施工能否按期順利完成是關(guān)系到三峽工程1998年能否安全渡汛,是關(guān)系到整個(gè)三峽工程能否按計(jì)劃施工、按計(jì)劃發(fā)電的最關(guān)鍵施工項(xiàng)目。蘇覃路的斷路時(shí)間要視上下游圍堰防滲墻施工的進(jìn)度來(lái)確定,這在很大程度上制約著安Ⅲ一線開(kāi)挖的施工進(jìn)展。

(2)安Ⅲ一線在大基坑抽水到高程40m之前擔(dān)負(fù)著正在澆筑混凝土的小基坑的擋水任務(wù),在汛期未過(guò)、大基坑水位沒(méi)有下降到安全水位以下之前不能進(jìn)行常規(guī)進(jìn)度的開(kāi)挖和大的爆破作業(yè)。常規(guī)進(jìn)度的開(kāi)挖使安Ⅲ一線擋水石埂高程下降過(guò)快,低于大基坑水位時(shí)不僅無(wú)法進(jìn)行常規(guī)的干地開(kāi)挖,而且將導(dǎo)致小基坑被淹。由于安Ⅲ一線巖體的完整性從總體上來(lái)說(shuō)欠佳,大的爆破作業(yè)會(huì)使下一梯段巖體產(chǎn)生不同程度的裂隙,輕則加大小基坑的排水強(qiáng)度,重則導(dǎo)致小基坑被淹。特別是20+300.00m以下部位,大部分地段屬于一期工程的回填區(qū),滲透系數(shù)大,更應(yīng)該留出足夠的擋水寬度,以防進(jìn)入小基坑的滲水量大增。

(3)爆區(qū)距混凝土澆筑區(qū)很近。安Ⅲ機(jī)組段放炮時(shí),青云公司正在進(jìn)行左岸5#廠房壩段的混凝土澆筑,三七八聯(lián)營(yíng)總公司正在進(jìn)行左岸廠房5#機(jī)右塊的混凝土澆筑施工,距新澆混凝土的最小水平距離為38.30m。為避免爆破對(duì)新澆混凝土的振動(dòng)影響,在爆破設(shè)計(jì)中采用了小間排距、小裝藥量的控制爆破,同時(shí)采取各種手段控制爆破飛石。

(4)安Ⅲ排水廊道的開(kāi)挖與其上部巖體的梯段爆破開(kāi)挖、相鄰6#壩段鋼管槽、隔墩的危石及欠挖處理、安Ⅲ左側(cè)邊坡的錨桿施工穿插進(jìn)行,相互間有一定的干擾。安Ⅲ排水廊道的開(kāi)挖不得不時(shí)挖時(shí)停。

(5)由于安Ⅲ機(jī)組段高程42m平臺(tái)及其左側(cè)、下游側(cè)按設(shè)計(jì)開(kāi)挖到位,右側(cè)開(kāi)挖到高程34m平臺(tái)形成左側(cè)、右側(cè)、下游側(cè)3個(gè)臨空面后,該處巖體上諸多斷層、裂隙有不同程度的張開(kāi),相互切割形成不穩(wěn)定塊體,左右下角已有崩塌,地基巖體的整體性削弱。經(jīng)業(yè)主、設(shè)代、監(jiān)理、施工單位現(xiàn)場(chǎng)研究決定:“對(duì)安Ⅲ地質(zhì)缺陷采用對(duì)穿錨筋樁及局部錨桿加固處理”。共布置有孔徑90mm的錨樁29根,孔徑90mm的錨桿4根,孔徑42mm的錨桿8根。地質(zhì)缺陷的處理占用了安Ⅲ一線開(kāi)挖的直線工期,并影響到相鄰部位的開(kāi)挖和混凝土澆筑施工。

3、施工組織

由于受到以上諸多因素的制約,安Ⅲ一線開(kāi)挖在施工中干擾大,難度高;更由于安Ⅲ一線開(kāi)挖在二期工程施工中占據(jù)著重要的戰(zhàn)略地位,安Ⅲ一線開(kāi)挖的施工組織就擺到了空前重要的位置。安Ⅲ一線開(kāi)挖平面如圖1所示。

施工組織的合理與否、優(yōu)化程度,是直接關(guān)系到安Ⅲ一線開(kāi)挖能否按期順利、保質(zhì)完成的關(guān)鍵因素,是直接關(guān)系到三七八聯(lián)營(yíng)總公司能否取得預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益的重要環(huán)節(jié)。因此,在施工組織上結(jié)合大基坑抽水的情況,將安Ⅲ一線開(kāi)挖施工人為地分成3個(gè)階段,各階段開(kāi)挖工程量見(jiàn)表1

3.1第一階段開(kāi)挖第一階段開(kāi)挖的施工時(shí)段是從1998年元月中旬至1998年3月中旬,歷時(shí)2個(gè)月。本階段開(kāi)挖施工的主要特點(diǎn)是大基坑水位較高(約為高程67m,基本上與河床水位齊平),開(kāi)挖與防汛渡汛的矛盾很大;開(kāi)挖與蘇覃路改道同時(shí)進(jìn)行,蘇覃路沿線供上下游圍堰防滲墻施工用的水電線路經(jīng)常受到爆破飛石砸壞的嚴(yán)重威脅;爆破施工區(qū)距新澆筑混凝土很近,每一次放炮都應(yīng)嚴(yán)格的控制爆破。

本階段開(kāi)挖的主要目的是為了減少開(kāi)挖對(duì)混凝土澆筑的影響,削減1998年開(kāi)挖高峰強(qiáng)度,提前對(duì)擋水石埂、安Ⅲ一線進(jìn)行開(kāi)挖。

施工布置:在保證小基坑渡汛安全的前提下,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的具體施工情況,對(duì)多個(gè)方案進(jìn)行分析、比較后選定以下施工方案。在上下游橫向圍堰間的蘇覃路段外側(cè)河床內(nèi),布置一條路面寬度不小于20m的施工道路,上游至上游圍堰左端,下游從3#點(diǎn)接原蘇覃路,回填區(qū)全長(zhǎng)719.26m,此道路作為蘇覃路改道后的公共施工道路,最低高程為68m,最大縱坡為8%。道路填筑完成前,原蘇覃路不中斷。視當(dāng)時(shí)的施工干擾情況,施工道路回填分2段進(jìn)行。先回填上游段,自原蘇覃路和高程90m平臺(tái)相接起坡處開(kāi)始下河床,沿高程90m平臺(tái)外圍向上游方向填筑,推進(jìn)到上游圍堰左端,并在此段形成足夠的回車(chē)場(chǎng)地,然后利用該回車(chē)場(chǎng),按設(shè)計(jì)路線向下游方向填筑推進(jìn),完成下游段施工道路的鋪筑。上游從樁號(hào)20+118.0m以上(壩段部分)利用已有的施工道路進(jìn)行高程77m以下土石方開(kāi)挖,開(kāi)挖石渣用于道路的填筑;下游從樁號(hào)20+430.81m附近,在保證原蘇覃路留有足夠?qū)挾鹊那疤嵯滦纬筛叱?7m施工平臺(tái),開(kāi)挖料亦運(yùn)至上游進(jìn)行道路回填。

施工方法:開(kāi)挖采用自上而下分層梯段爆破的方法進(jìn)行,梯段高度為8~10m。壩段部分臨近設(shè)計(jì)建基面開(kāi)挖采用微差爆破,控制爆破規(guī)模和藥量,并預(yù)留2.5m厚保護(hù)層,手風(fēng)鉆造孔,水平光面爆破挖除;設(shè)計(jì)永久邊坡部位采用預(yù)裂爆破。全風(fēng)化巖石及強(qiáng)風(fēng)化巖石上部開(kāi)挖直接采用CAT375、PC650-5、PC400-6、ROBEX420挖掘機(jī)挖裝,20t、15t自卸汽車(chē)出渣。石方開(kāi)挖采用全液壓鉆機(jī)造孔,人工裝藥爆破。ROBEX420裝載機(jī)配合H95、CAT375、PC650-5、PC400-6挖掘機(jī)挖裝,T320、TY220推土機(jī)集渣并平整、清理工作面,32t、20t、15t自卸汽車(chē)出渣。

鉆爆設(shè)計(jì):采用全液壓鉆機(jī)造垂直孔,孔徑為76mm;梅花型布孔,孔距×排距=3.0m×2.5m;超鉆深度為0.1~0.15h;孔口堵塞長(zhǎng)度為1.5~2.0m;藥卷采用乳膠φ70mm及φ60mm藥卷,連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)形式為孔內(nèi)和孔間微差相結(jié)合的形式;最大單響藥量根據(jù)爆區(qū)離被保護(hù)物的遠(yuǎn)近程度及混凝土澆筑的時(shí)間計(jì)算。

3.2第二階段開(kāi)挖第二階段開(kāi)挖的施工時(shí)段是從1998年3月中旬至8月底,歷時(shí)5個(gè)多月。本階段開(kāi)挖施工的主要特點(diǎn)是大基坑水位前期相對(duì)較高,大基坑抽水受?chē)呤┕さ闹萍s下降較慢(6月下旬才降至高程40m),開(kāi)挖與防汛渡汛的矛盾仍然很突出;原蘇覃路改道完成,開(kāi)挖工作面有所增大,上下游出渣道路順暢,開(kāi)挖工程量及月強(qiáng)度增大——高峰月強(qiáng)度為19.84萬(wàn)m3,發(fā)生在1998年8月(Ⅲ標(biāo)段二期工程開(kāi)挖高峰月強(qiáng)度為52.46萬(wàn)m3,發(fā)生在1998年9月);壩段及廠房機(jī)組段開(kāi)始進(jìn)行邊坡預(yù)裂和保護(hù)層開(kāi)挖施工;爆破施工區(qū)距新澆筑混凝土較近,大部分開(kāi)挖放炮仍需采用控制爆破。本階段開(kāi)挖的主要目的仍然是進(jìn)一步削減1998年開(kāi)挖高峰月強(qiáng)度,滿(mǎn)足渡汛形象要求,削減開(kāi)挖放炮對(duì)混凝土澆筑施工的影響。

施工布置:安Ⅲ開(kāi)挖體型復(fù)雜,受擋水石埂和5#、6#機(jī)壩段、廠房機(jī)組段的制約,在狹窄的工作面上布置道路異常困難。特別是在開(kāi)挖體型復(fù)雜多變、相對(duì)高差很大的19+964.5m~20+209m狹長(zhǎng)地段施工道路的布置是控制開(kāi)挖進(jìn)度的關(guān)鍵。據(jù)此,在施工中形成了如下道路:

(1)安Ⅲ壩段開(kāi)挖,在7#壩段樁號(hào)19+975.0m~20+100m、高程70~53m間布置一條通往上游的施工道路,路寬12~15m,用于高程67~53m的開(kāi)挖和高程53~50m的保護(hù)層開(kāi)挖,同時(shí)亦用于安Ⅲ機(jī)組段、尾水段高程60~52m開(kāi)挖的出渣道路。

(2)安Ⅲ廠房、尾水段開(kāi)挖,按開(kāi)挖爆破梯段的高度分別布置高程67m、高程60m、高程52m、高程45m和高程45m以下數(shù)道通向工作面的施工道路,其中高程52m道路上下游貫通。

(3)上游高程70~53m的施工道路在施工安排上要提前修建,力爭(zhēng)在4月15日前完工,這樣在5#機(jī)混凝土澆筑時(shí),安Ⅲ壩段開(kāi)挖爆破的臨空面和起爆方向就可以選擇向右河床方向,減少對(duì)混凝土澆筑的干擾。由于5#機(jī)廠房機(jī)組段基礎(chǔ)混凝土在4月中旬開(kāi)始澆筑,開(kāi)挖爆破與混凝土澆筑將要進(jìn)行近距離交叉作業(yè),以服從混凝土澆筑的大局為重點(diǎn),確保5#機(jī)廠房機(jī)組段基礎(chǔ)混凝土澆筑質(zhì)量、強(qiáng)度、進(jìn)度不受開(kāi)挖的影響,特采取如下措施。

(1)4月中旬前盡全力加大投入多開(kāi)挖。

(2)調(diào)整工作面和突出重點(diǎn),搶挖20+118m附近的高邊坡部位。

(3)5#機(jī)廠房機(jī)組段混凝土開(kāi)始澆筑后,在爆破規(guī)模上進(jìn)行嚴(yán)格控制,一次起爆總藥量控制在300kg以?xún)?nèi)。

(4)布孔造孔、裝藥結(jié)構(gòu)、起爆方向進(jìn)行必要的調(diào)整,起爆方向朝右河床側(cè)和下游,且在左側(cè)自由面減少藥量。

(5)單響藥量在高程45m以上部位控制在100kg以?xún)?nèi),高程45m以下控制在50kg以?xún)?nèi),并要求嚴(yán)格執(zhí)行。

(6)爆破作業(yè)時(shí)間應(yīng)選擇在混凝土澆筑收倉(cāng)后和開(kāi)倉(cāng)前時(shí)段進(jìn)行,由現(xiàn)場(chǎng)調(diào)度統(tǒng)一安排,適時(shí)穿插。

(7)6月中旬以后,隨著混凝土澆筑減少,全力搶挖安Ⅲ一線剩余工程量,8月完成除保護(hù)層以外的全部開(kāi)挖。

開(kāi)挖與防汛渡汛矛盾的解決:

(1)安Ⅲ壩段部位施工道路的布置,由于長(zhǎng)度和坡比的限制將在19+975m~20+020m段穿越預(yù)留石埂,最低高程為63m,考慮洪水可提前3d預(yù)報(bào),確立以“搶險(xiǎn)為主,進(jìn)行臨時(shí)封堵”的原則。在安Ⅲ壩段壩前坡挖風(fēng)化砂進(jìn)行碾壓封堵,前后坡用草袋灌裝風(fēng)化砂壘堤壓坡,以防坍塌。

(2)在20+110m、48+390m附近,高程53m道路旁增設(shè)一個(gè)3m×3m×3m的泵坑,安裝一臺(tái)4″水泵,備用一臺(tái)6″水泵,用于施工期排水。

施工方法及鉆爆設(shè)計(jì)與第一階段開(kāi)挖近似。

3.3第三階段開(kāi)挖第三階段開(kāi)挖的施工時(shí)段是從1998年9月初至12月底,歷時(shí)4個(gè)多月。本階段開(kāi)挖施工的主要特點(diǎn)是大基坑亮底,開(kāi)挖工作面開(kāi)闊,上下游出渣道路順暢;壩段及廠房機(jī)組段開(kāi)始進(jìn)行大規(guī)模的邊坡預(yù)裂和保護(hù)層開(kāi)挖施工;爆破施工區(qū)距新澆筑混凝土較近,部分開(kāi)挖放炮仍需采用控制爆破。本階段開(kāi)挖的主要目的是進(jìn)一步完成開(kāi)挖形象,壩段部分陸續(xù)進(jìn)行清基工作,并向ⅡA標(biāo)段施工單位移交工作面;廠房機(jī)組段開(kāi)始保護(hù)層開(kāi)挖和清基交面工作,為6#機(jī)開(kāi)始澆筑混凝土創(chuàng)造條件。

施工布置:該時(shí)段內(nèi)下游基坑開(kāi)挖出渣主干道已形成,利用該主干道下臥施工支路降至高程22.2m,可完成安Ⅲ一線大部分開(kāi)挖施工。安Ⅲ機(jī)組段兩側(cè)集水井開(kāi)挖最低高程為8.0m,采用特殊方法施工,不單獨(dú)布置施工道路。施工方法及鉆爆設(shè)計(jì)與第一階段開(kāi)挖近似。

4、安Ⅲ一線開(kāi)挖中的控制爆破

安Ⅲ一線開(kāi)挖的戰(zhàn)略重要性及其所處位置的特殊性決定了該部位施工必須確保萬(wàn)無(wú)一失,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)者的思路進(jìn)行施工、成型。為此,聯(lián)營(yíng)總公司特別制訂了“有關(guān)爆破施工程序及技術(shù)要求”,要求下屬3個(gè)工區(qū)應(yīng)做到以下各點(diǎn)。

(1)堅(jiān)持爆破設(shè)計(jì)審批制度,爆破設(shè)計(jì)必須提前3d上報(bào)聯(lián)總技術(shù)部,要求每炮設(shè)計(jì)不少于4份。

(2)嚴(yán)格按爆破設(shè)計(jì)施工,施工部位、現(xiàn)場(chǎng)放樣、鉆孔、裝藥、聯(lián)網(wǎng)必須與設(shè)計(jì)相符,嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和審批意見(jiàn)施工。

(3)特殊部位的爆破,如永久邊坡、臨近建基面及保護(hù)層開(kāi)挖爆破等,必須有質(zhì)檢人員的炮孔檢查記錄,且必須驗(yàn)收合格,裝藥爆破前必須通知監(jiān)理。

(4)無(wú)爆破設(shè)計(jì)或未按設(shè)計(jì)施工時(shí),禁止放炮。

(5)擋水石埂開(kāi)挖爆破,最大起爆藥量不得大于100kg。

(6)安Ⅲ永久邊坡預(yù)裂爆破,最大段起爆藥量不得大于50kg。

(7)接近保護(hù)層的爆破梯段高度不大于6m,且應(yīng)適當(dāng)減少孔底裝藥量。

(8)爆破施工時(shí),必須考慮周?chē)炷潦┕さ挠绊?,進(jìn)行安全質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度驗(yàn)算,嚴(yán)格控制最大段起爆藥量;同時(shí),控制爆破方向,加強(qiáng)附近機(jī)械設(shè)備的防護(hù)。

5、特殊部位的開(kāi)挖3個(gè)特殊部位的開(kāi)挖引起了參建各方的高度重視,它們是安Ⅲ一線開(kāi)挖施工中的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

(1)安Ⅲ豎井開(kāi)挖施工方法:安Ⅲ豎井開(kāi)挖采用手風(fēng)鉆造孔,光面爆破全斷面下挖。中心采用楔形掏槽,周邊光爆的微差爆破施工方法。井內(nèi)人工裝渣,卷?yè)P(yáng)機(jī)吊渣,堆積在高程30.0m平臺(tái),后用裝載機(jī)配合T20自卸車(chē)運(yùn)往陳家沖利用料堆場(chǎng)。

(2)安Ⅲ滲漏排水及檢修集水井開(kāi)挖安Ⅲ滲漏排水及檢修集水井的施工安排在7#機(jī)機(jī)組段高程22.20m建基面開(kāi)挖完成后施工。采用手風(fēng)鉆造孔,光面爆破分2段下挖(因其開(kāi)口斷面積較大,S=347.3m2)。中心采用楔形掏槽,周邊光爆的微差爆破施工方法。PC650-5液壓反鏟挖裝T20自卸汽車(chē)出渣。

(3)安Ⅲ交通排水廊道開(kāi)挖考慮到洞內(nèi)施工安全,安Ⅲ交通排水廊道開(kāi)挖施工安排在其上覆巖體大爆破作業(yè)完成后進(jìn)行。采用手風(fēng)鉆造孔,下導(dǎo)洞,上部擴(kuò)挖。從高程30m平臺(tái)用石渣墊路至高程22.20m,洞內(nèi)手推車(chē)出渣,洞外PC600-6液壓反鏟挖裝T20自卸汽車(chē)出渣。

6、結(jié)語(yǔ)

管理出效益。尤其在我國(guó)現(xiàn)階段水電施工市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈這一客觀存在的情況下,加強(qiáng)施工管理更是重中之重。合理、優(yōu)化的施工組織設(shè)計(jì)是強(qiáng)化施工管理的前提和基礎(chǔ)。本文通過(guò)對(duì)安Ⅲ一線開(kāi)挖施工組織的闡述,進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)施工組織設(shè)計(jì)在指導(dǎo)施工中的重要作用。越是復(fù)雜的施工條件,越要有合理、優(yōu)化的施工組織設(shè)計(jì)。有了合理優(yōu)化的施工組織設(shè)計(jì),還要做到施工組織設(shè)計(jì)方案在實(shí)施中不折不扣的貫徹執(zhí)行??v觀安Ⅲ一線3個(gè)階段的開(kāi)挖施工,有一條主線貫穿始終:加強(qiáng)施工現(xiàn)場(chǎng)的領(lǐng)導(dǎo)和調(diào)度工作,杜絕施工作業(yè)隊(duì)隨心所欲開(kāi)工作面。聯(lián)營(yíng)總公司安排經(jīng)驗(yàn)豐富的調(diào)度人員進(jìn)行3班跟隊(duì),負(fù)責(zé)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)指揮。現(xiàn)場(chǎng)的一切生產(chǎn)活動(dòng)由調(diào)度全權(quán)安排。聯(lián)營(yíng)總公司還專(zhuān)門(mén)抽調(diào)一位副總經(jīng)理領(lǐng)導(dǎo)開(kāi)挖施工,每天到開(kāi)挖現(xiàn)場(chǎng)檢查指導(dǎo)工作,一發(fā)現(xiàn)問(wèn)題能夠即時(shí)解決。令行禁止,這一點(diǎn)才是安Ⅲ一線開(kāi)挖施工成功的關(guān)鍵所在。