石門水庫改造左岸泄洪洞施工組織與管理

郭 偉

（中國水利水電第三工程局有限公司，陜西 西安 710016）

1 工程概況

石門水利樞紐工程位于陜西省漢中市漢江上游支流褒河峽谷出口以上1.8 km。原樞紐工程由混凝土拱壩、河床電站、東西干渠引水渠首、下游反調節池、南干渠首、左岸泄洪洞等建筑物組成。原泄洪洞由進口引渠段、岸塔式進水口段、有壓隧洞段、出口閘室段、出口明渠段組成。

2018 年11 月開始對左岸原排沙泄洪洞進行改造，改造段由進口明渠段、豎井段、有壓隧洞段組成；泄洪洞下游及出口段，保持不變。改造段圍巖以石英巖、云母石英片巖、結晶灰巖等為主，圍巖類別主要為Ⅱ～Ⅲ類。

2 建設項目

結合已有左岸泄洪洞布置形式，對其進水口及“龍抬頭”段進行改造，在原進水塔上游10 m 處設置事故檢修閘門豎井，同時與原泄洪洞軸線一致，豎井底板高程560 m，見圖1。閘門豎井尺寸7.2 m×14.6 m，豎井深16.5 m，豎井開挖工程量1850 m3；閘門豎井高程620.5 m 以下豎井襯砌；閘門豎井前后各設置一個漸變段，石方洞挖工程量17229 m3；左岸泄洪洞開挖斷面8 m，襯砌后為6.8 m 圓形隧洞，襯砌混凝土量共計15023 m3。

圖1 事故檢修閘門豎井剖面布置圖

3 主要施工方法及技術措施

3.1 豎井開挖

3.1.1 豎井采用一次成孔，反向分層爆破的施工方案

根據現場情況，分析施工機械性能和其他項目導井掘進方法，開挖主要在庫區內進行，加之豎井結構設計相對復雜，施工難度較大；能否按期完成，直接影響到閘門井下閘蓄水等問題。經研究豎井采用一次成孔，反向分層爆破的實施方案。

豎井導井采用QZJ-100B 潛孔鉆機鉆孔，豎井擴挖采用風鉆造孔，乳化炸藥，毫秒微差爆破。

3.1.2 開挖施工

閘門豎井開挖范圍EL589.5 m～EL560.0 m，高度約16.5 m，開挖斷面為7.2 m×14.6 m 的矩形。閘門井的開挖采用先自上而下施工正導井（直徑1.5 m 的圓形），在導井貫通后再自上而下一次擴挖成型的方案。

（1）事故閘門井造孔

正導井和豎井擴挖施工均采用手風鉆造孔，毫秒微差起爆。擴挖的周邊孔采用光面爆破技術。

（2）出渣

1）正導井的出渣采用布置在井口附近的塔機，裝渣采用人工裝至吊籃內，塔機提升至洞口卸料，暫時堆存；在規定的出渣時段再用2.0 m3反鏟裝10 t 自卸汽車運至指定渣場。

2）擴挖部分出渣

豎井擴挖的渣料經人工輔助小型反鏟扒渣，通過正導井溜渣至閘門井底部，在泄洪排沙洞內采用3.0 m3側卸式裝載機裝車，10 t 自卸汽車運輸。

（3）爆破參數

1）正導井開挖見表1。

表1 事故閘門井正導井開挖鉆爆設計參數表

2）擴挖鉆爆參數見表2。

表2 事故閘門井擴挖鉆爆設計參數表

3）開挖作業循環見表3。

表3 事故閘門井開挖單循環時間表

（4）泄洪排沙洞開挖方法見表4。

表4 泄洪排沙洞開挖支護方法統計表

3.2 滑模施工方案

3.2.1 豎井襯砌施工

閘門豎井底坎、側墻及門楣澆筑，高程范圍：EL557.5 m～EL570.8 m，分層高度3.5 m，共計4 層，采用鋼木模板組合人工立模，同時在泄洪洞內布置1 臺THB-100 車載泵，直接泵送入倉。

3.2.2 豎井滑模施工

（1）閘門豎井589.5 m 以下襯砌采用混凝土滑模施工技術，每倉滑升1.5 m。通過塔機進行豎井物料的倒運下吊。布置在洞內的THB-100 車載泵，直接從下往上泵送入倉，混凝土輸送泵管可利用支護錨桿固定。

（2）閘門豎井高程589.5 m 以上澆筑與內滑模，形成一個整體液壓系統。豎井（EL589.5 m～EL620.5 m）襯砌每天滑升約1 m。通過塔機進行豎井物料的吊運，車載泵連接混凝土輸送管入倉澆筑。

3.3 隧道襯砌施工

左岸排沙泄洪洞改造，明渠段、轉彎段、漸變段利用小鋼?，F立模板襯砌，其他部位利用鋼模臺車襯砌。臺車為針梁式全斷面臺車，可一次進行全斷面襯砌，襯砌分段長度按9 m 控制，局部調整。泄洪洞襯砌采用C40W8F100 抗沖磨混凝土。

4 施工現場管理

4.1 施工進度管理

為確保本項目在預期的期限內完成，采取如下措施。

1）為保證施工進度，各個施工工序緊密銜接，配備充足的人員設備，安排24 小時不間斷施工，加強夜間施工管理、照明。

2）編制緊密的工程進度計劃，優化施工技術方案，嚴格按進度計劃進行施工管理，緊緊抓住關鍵工序。

3）在抓好施工管理、安全施工的前提下做好材料、機械設備和施工隊伍的各項保障工作是完成工期的物質保證。

4）合理安排各項工序，排除一切干擾，合理安排機械設備、施工材料、人力，極大限度地發揮各職能部門的作用。

5）增加人員設備保證豎井施工工期，增加一臺塔機輔助施工，混凝土采用滑模澆筑，增加施工及管理人員進行不間斷作業。

4.2 施工質量管理

本項目開挖的主要質量控制點：鉆孔作業及爆破設計環節。

1）鉆孔作業的控制對策為：首先鉆孔測量放線的精度，必須滿足爆破設計要求；其次鉆機操作手鉆孔時，要掌握好控制鉆孔方向、角度及鉆孔深度等；還有爆破設計時的單孔裝藥量、起爆順序、聯網等。

2）嚴格執行施工工藝流程

在石方開挖施工過程中，現場帶班人員嚴格執行施工工藝流程，抓好每個環節，控制掘進進尺。

3）及時采取支護措施

開挖中圍巖結構變化，及時做出和調整支護方案，用較短的時間保證施工面的正常化。

4）充分發揮現場技術力量

現場實施按專項施工方案進行施工，如：炮孔布置、藥量控制等嚴格按現場技術人員的意見執行，充分發揮現場技術的主導力量，依靠科學來確保安全、進度和質量。

5）選定的爆破參數在施工中應及時通過爆破試驗予以修正，以最佳的爆破效果來保證開挖質量。

6）施工技術人員嚴把質量關，嚴格控制開挖邊線。

7）在開挖過程中，詳細做好施工記錄和施工大事記。

4.3 施工安全管理

左岸排沙泄洪洞改造項目多，加之洞徑大，交叉作業多，施工環境復雜，給施工帶來了隱患。為此，制定了嚴格的安全管理措施，定期聽取安全生產管理匯報；每季度召開一次安全生產分析會，分析安全形勢；逐級簽訂安全責任書和制定安全生產等一系列的有效管理措施，使安全管理工作取得了較好的效果。

4.4 施工成本控制

施工前，對施工部位進行實地考察和編制施工方案，優化豎井爆破方案、滑模施工和隧洞襯砌等主要方案，從施工管理強弱、技術管理難度以及人工投入、機械租賃費用等方面作為切入點進行成本費用分析，優化實施方案和擇選施工隊伍合理組織施工，加強現場成本核算。

針對具體的實施方案優缺點，尋找單個實施方案成本節超原因，并提出實施方案降低成本的管控措施，以提高項目的效益。

4.5 施工安全度汛

2020 年汛前，保證閘門豎井及泄洪洞內一次支護按設計要求施工完畢，充水向控制充水速度，避免洞內設施受到破壞。汛期結束下游弧形閘門打開放水時，控制放水速度，讓豎井內水位緩慢下降。

汛前組織檢查排沙泄洪洞新建豎井頂部、原泄洪洞進口邊坡，對上部邊坡的危石、堆渣進行清理。原排沙泄洪洞進出口附近沿河度汛水位以下設備、材料、臨時設施及人員等全部拆除、轉移至安全位置，保證安全度汛。

5 結論

左岸排沙泄洪洞改造施工緊、工作內容繁雜，與施工導流、庫區水位有密切關系，其各部位施工程序結合各階段導流程序展開施工。經過三枯三汛，水流控制對施工影響較大，要嚴格按工期節點要求安排施工。

要從施工組織設計和實施技術方案的編審，合理的組織施工等方面考慮和實踐。實踐證明，科學組織施工，注重專項施工方案編審及施工隊伍的擇選，充分調動人員的積極性，是本項目順利完成的關鍵。