小型引水發(fā)電工程施工技術(shù)綜述

楊成福 馬萬軍 李春喜

摘要：該文通過兩座小型水電站的設(shè)計(jì)及施工對(duì)比、主要總結(jié)了山區(qū)小型水電站溢流壩，隧洞，倒虹吸、管橋現(xiàn)澆、壓力前池（調(diào)壓井）廠房的施工方法及設(shè)計(jì)優(yōu)化，施工變更、可作同類型水電站的借鑒參考 。

關(guān)鍵詞：小型水電站 施工 設(shè)計(jì)優(yōu)化 變更 綜述

1、工程概述

大坪水電站位于麗江市永勝縣光華鄉(xiāng)境內(nèi)，溢流壩距離廠房引水軸線長度11公里，電站裝機(jī)2.2萬千瓦，兩臺(tái)機(jī)組。

軒秀水電站位于普洱市墨江縣雅邑鄉(xiāng)境內(nèi)，溢流壩距離廠房引水軸線長度4.15公里、電站裝機(jī)2.1萬千瓦、三臺(tái)機(jī)組。

2.主要地質(zhì)條件

大坪水電站五郎河系金沙江的一級(jí)支流，河流長度約92.1km，于永勝縣太安鄉(xiāng)五郎河村匯入金沙江。巖石地質(zhì)主要為玄武巖夾凝灰質(zhì)頁巖，厚度2760～2884m，主要分布于河干流下游河段。砂巖、頁巖、灰?guī)r、玄武巖夾煤層，厚度116～587m，主要分布于干流下段兩岸山體。開挖揭示完全符合地質(zhì)前期勘測，出現(xiàn)塌方，冒頂、流沙，長期涌水（560方/小時(shí)），側(cè)墻變形、小溶洞3個(gè)，泉水干涸一次。

軒秀水電站他郎河分布于阿墨江流域內(nèi)，巖石地質(zhì)主要為碳質(zhì)泥巖，粉質(zhì)砂巖，主要分布于兩岸山體。開挖揭示完全符合地質(zhì)前期勘測，出現(xiàn)大塌方（20米高），短時(shí)間涌水，

3.主要施工方法

3.1大壩

小型水電站河道寬度較小時(shí)，旱季可以采用全斷面開挖，鋼管導(dǎo)流方式;河道寬度較大時(shí)，采用分期導(dǎo)流，便于人員設(shè)備投入的連續(xù)施工，開挖及澆筑相應(yīng)采用全斷面或分期形式，混凝土拌制設(shè)備遵循就近布置原則，泵送或裝載機(jī)端運(yùn)混凝土入倉、設(shè)計(jì)拋石率25%、窄河道壩頂交通選用單板式橋梁、寬河道采用繞道借路方式，單獨(dú)建橋不經(jīng)濟(jì)。

巖石壩基采用固結(jié)灌漿，砂礫石壩基選用高壓旋噴帷幕灌漿。

3.2引水隧洞

施工支洞進(jìn)洞方式主要判斷地質(zhì)因素：堆積紅土選用明挖成槽，鋼支撐0.5m間距安裝后吊模澆筑0.5m 墻體及頂拱（大坪4#5#施工支洞及軒秀4#5#施工支洞），外側(cè)做擋墻，頂部覆蓋紅土2m、順坡排水;

完整巖石段：施工完成系統(tǒng)錨固后，鋼支撐+噴混凝土施做明拱、直接進(jìn)洞開挖、如軒秀水電站6#施工支洞口;

主洞開挖：引水隧洞開挖采用全斷面開挖，YT-28手風(fēng)鉆鉆孔，光面爆破，開挖單循環(huán)進(jìn)尺1.5～2.0m。 洞內(nèi)LWL120扒渣機(jī)配合自卸車出渣，石渣拉運(yùn)至指定棄渣部位。開挖鉆孔：采用YT-28手風(fēng)鉆進(jìn)行鉆孔，造孔直徑φ42mm，光爆孔間距40～50cm、孔深1.5～2.0m、線裝藥密度200g/m。主爆孔間距0.5～0.8m、排距0.5～0.7m，孔深1.75～2.4m，單耗為1.30～1.6kg/m3，周邊光面爆破、爆破網(wǎng)絡(luò)采用非電毫秒延期雷管微差延時(shí)網(wǎng)絡(luò)起爆。

出渣：出渣采用LWL120扒渣機(jī)配合自卸車洞內(nèi)運(yùn)渣至附近渣場。

支護(hù)：支護(hù)根據(jù)現(xiàn)場揭露地質(zhì)情況確定是否緊跟開挖作業(yè)，若現(xiàn)場揭露地質(zhì)條件較差，須采取一掘進(jìn)一支護(hù)，支護(hù)完成才能進(jìn)行下一循環(huán)掘進(jìn)開挖。

斜井開挖：45度以上采用反井鉆機(jī)，地質(zhì)條件要求高：施工段為同一類型地質(zhì)結(jié)構(gòu)、鉆進(jìn)中必須多觀察，防止卡鉆，卡鉆后及時(shí)活動(dòng)提升，固結(jié)灌漿外圍后再進(jìn)行導(dǎo)孔鉆進(jìn)。

隧洞灌漿：固結(jié)灌漿及回填灌漿在工期富裕時(shí)可以采用混凝土全部結(jié)束后進(jìn)行，工期較緊張，單工作面較長時(shí)采用前面襯砌混凝土，后面緊跟灌漿，灌漿管路隔倉號(hào)布設(shè)，灌漿時(shí)段選在混凝土待凝時(shí)段進(jìn)行。

3.3倒虹吸鋼管，壓力鋼管，管橋施工

倒虹吸鋼管支墩基礎(chǔ)開挖采用人工鉆爆清渣。

鋼管安裝考慮經(jīng)濟(jì)問題首先咨詢當(dāng)?shù)靥胤N設(shè)備加工監(jiān)管要求，無當(dāng)?shù)剞k證要求則現(xiàn)場加工，有當(dāng)?shù)剞k證要求，工程量小時(shí)，采用異地加工半成品，現(xiàn)場對(duì)焊方式。倒虹吸鋼管及壓力鋼管（明管）全部采用場內(nèi)加工，自卸車?yán)\(yùn)，汽車吊裝，對(duì)于與施工道路有干擾地段，采用單節(jié)倒裝，錨筋加固，最后安裝湊合節(jié)方法。

斜井段壓力鋼管（暗管）總工程量600噸，考慮現(xiàn)場無場地，臨建布置需費(fèi)用，最終選擇300公里外加工卷焊，工地對(duì)焊方式，既經(jīng)濟(jì)又方便。平洞段運(yùn)輸采用叉車，斜坡段采用卷揚(yáng)機(jī)拉運(yùn)鋼架小車運(yùn)送，洞內(nèi)焊接采用單坡口焊接，降低施工難度，加快施工進(jìn)度。

倒虹吸管橋施工：考慮現(xiàn)場交通道路寬度不足，便橋單薄，不能預(yù)制后運(yùn)送，高度小、橋墩完成后采用現(xiàn)場堆渣形成基礎(chǔ)，現(xiàn)場澆筑10cm墊層，整體預(yù)制，此項(xiàng)節(jié)省費(fèi)用150多萬。

3.4 壓力鋼管道、壓力前池及泄槽、調(diào)壓井

壓力前池及泄槽明挖采用自上而下機(jī)械開挖，巖石地段采用手風(fēng)鉆鉆爆。 ?壓力鋼管道明挖采用挖掘機(jī)自上而下翻渣開挖，局部巖石松動(dòng)爆破，跨團(tuán)結(jié)大溝引水渠段先進(jìn)行鋼立柱+模板保護(hù)，通水停止三天、挖掘機(jī)翻渣一直開挖到廠房區(qū)域，底部裝渣拉運(yùn)至渣場，開挖結(jié)束后檢查團(tuán)結(jié)大溝渠道內(nèi)有無施工裂縫，再進(jìn)行通水。

調(diào)壓井因高度較小36.6m，井口錨固澆筑后開挖采用人工開挖豎井，再全斷面擴(kuò)挖，混凝土澆筑因設(shè)計(jì)方量960方、外露為異形擴(kuò)大尺寸結(jié)構(gòu)、滑模不經(jīng)濟(jì)、選用隧道洞口混凝土泵車向上輸送，鋼筋采用龍門吊垂直運(yùn)送，作業(yè)平臺(tái)采用滿堂紅腳手架，模板選用4m高散鋼模，模板層高2m、監(jiān)測埋件預(yù)留孔洞及管路施工。

3.5廠房施工

廠房開挖前先進(jìn)行圍堰混凝土防滲墻施工，按照工期及強(qiáng)度規(guī)劃烏卡斯鉆機(jī)數(shù)量，按規(guī)范施工，廠房開挖同壓力前池明挖。

廠房澆筑塔機(jī)布置于尾水渠底部中間位置，拌和站就近布置，再按照結(jié)構(gòu)規(guī)劃：大坪電站主廠房，副廠房，安裝間各自獨(dú)立，尤其副廠房各有四邊墻，因此先澆筑主廠房，墻體結(jié)束再進(jìn)行副廠房墻體，主廠房框架結(jié)構(gòu)同步施工;對(duì)于軒秀水電站主廠房后墻與副廠房共用，左墻與安裝間共用，右墻與出線樓共用，全部采用大面平起，分部位澆筑，工作面互不影響，蝸殼采用整體吊裝，岔管全部采用明管，一次吊裝到位、二期混凝土及時(shí)跟進(jìn)、屋頂采用現(xiàn)場拼裝桁架。需要注意的是下部墻體大體積澆筑以混凝土輸送泵供料較快，塔機(jī)較慢，可輔助鋼筋運(yùn)送。

4.設(shè)計(jì)優(yōu)化及效果

1.大坪水電站5#支洞上游洞挖至樁號(hào)K9+122段遇到大涌水（482m3/h）+后續(xù)流沙，在小導(dǎo)管施做后，因自然水流還是無法灌漿、施工單位提議，監(jiān)理設(shè)計(jì)業(yè)主同意修改軸線：涌水流沙工作面后退20m，偏角30度布線60m，與上游再連接，9+122作為泄壓泄水口，開挖中工作面全斷面線狀滲水，噴射混凝土施工錯(cuò)后6m 進(jìn)行作業(yè)后，歷經(jīng)2月隧洞貫通，搶回耽誤1個(gè)月工期。

2.泄槽頂部增加蓋板形成一體化箱涵結(jié)構(gòu)，避免泄水外揚(yáng)，沖刷邊坡。

3. 5#施工支洞斜井修改為平洞，加快了出渣進(jìn)度，降低了施工安全風(fēng)險(xiǎn)。

4.軒秀水電站隧洞原設(shè)計(jì)為馬蹄形，針對(duì)碳質(zhì)泥巖地質(zhì)情況，鋼支撐安裝后承壓受力存在側(cè)墻變形大、施工單位提議修改為城門洞形，設(shè)計(jì)業(yè)主同意，加快了施工進(jìn)度，確保了施工安全。

5.軒秀水電站廠房圍堰原設(shè)計(jì)為草土圍堰+帷幕灌漿，河道砂礫石透水性較好、設(shè)計(jì)修改為混凝土防滲墻，基坑開挖中滲水很小，確保了混凝土施工進(jìn)度及防洪度汛要求。

5.施工索賠及變更

“索賠”是一種涉及合同甲乙雙方的，通常是指工程承包方因他人未履行合同要求而導(dǎo)致其產(chǎn)生的損失，比如在施工過程中由于合同另一方因素所導(dǎo)致的工期延后、費(fèi)用超出預(yù)期等所對(duì)整體工程造成的影響，工程承包方根據(jù)合同相關(guān)條款在發(fā)生上述可導(dǎo)致?lián)p失的行為發(fā)生后，向合同另一方所提出賠償損失、共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)的行為，稱之為“索賠”。這種行為是一種合同上的權(quán)責(zé)利益關(guān)系。索賠的主要內(nèi)容包括兩類：經(jīng)濟(jì)利益賠付;施工周期補(bǔ)償、即施工周期延長的索賠。施工單位一般依據(jù)合同文件中相關(guān)索賠條款提出索賠或通過法律途徑來實(shí)現(xiàn)索賠，從根本上保證工程的順利完工、保障施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。

做好變更索賠工作的對(duì)策和建議

1.強(qiáng)化全員經(jīng)營意識(shí)。變更索賠工作是一項(xiàng)由全員參與的工作，其涉及面廣，不是僅依靠哪個(gè)部門或個(gè)人就能把這項(xiàng)工作做好的。因此，只有經(jīng)過經(jīng)常性的培訓(xùn)和思想灌輸提高全體管理層變更索賠管理的觀念和知識(shí)，提高職工對(duì)變更索賠事件的敏感性。

2.加強(qiáng)變更索賠隊(duì)伍建設(shè)。變更索賠人員不但要具有工程、經(jīng)濟(jì)、法律方面的知識(shí)，還要求有良好的公關(guān)能力;既能與業(yè)主、監(jiān)理有良好的共事關(guān)系，必要時(shí)也要敢于據(jù)理力爭維護(hù)施工企業(yè)的應(yīng)得利益。為此，要求經(jīng)營人員既懂工程技術(shù)又懂經(jīng)濟(jì)管理，現(xiàn)場實(shí)踐必須有至少2年，了解各種工序，項(xiàng)目部選擇那些業(yè)務(wù)素質(zhì)高、學(xué)習(xí)能力強(qiáng)、知識(shí)面廣、責(zé)任心強(qiáng)、經(jīng)常能夠深入一線的人員充實(shí)變更索賠隊(duì)伍。

3.完善變更索賠管理制度。變更索賠管理是一項(xiàng)系統(tǒng)性很強(qiáng)的工作，它必須融合于整個(gè)工程項(xiàng)目管理之中。合同部要與其他管理職能部門如計(jì)劃管理、技術(shù)管理、物資管理及信息管理等密切聯(lián)系，完善變更索賠管理制度，促進(jìn)部門之間的橫向協(xié)作，使合同部門能夠及時(shí)準(zhǔn)確的了解施工項(xiàng)目中的各種信息，為做好變更索賠工作夯實(shí)基礎(chǔ)。

4.采取恰當(dāng)?shù)淖兏髻r策略。變更索賠策略也是影響變更索賠工作能否順利進(jìn)行的重要因素，以下策略可以使變更索賠工作事半功倍：（1）時(shí)間策略：當(dāng)工程項(xiàng)目具有變更索賠的條件時(shí)，要有計(jì)劃的開展變更索賠項(xiàng)目的申報(bào)工作，這是變更索賠能否成功的開端，即變更索賠項(xiàng)目的審報(bào)工作應(yīng)根據(jù)施工進(jìn)度及與業(yè)主的溝通情況選擇合適的時(shí)機(jī)逐步進(jìn)行。（2）不平衡報(bào)價(jià)策略：施工企業(yè)在投標(biāo)階段可采取不平衡的報(bào)價(jià)策略，為將來變更索賠做好鋪墊工作。

6.結(jié)束語

小型水電站施工設(shè)計(jì)“麻雀雖小、五臟俱全”、難度不小戰(zhàn)線長、尤其長距離引水工程地質(zhì)較差段難以避免、唯有遵循施工規(guī)范、提高施工技術(shù)水平、加強(qiáng)現(xiàn)場管理、靈活適當(dāng)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化才能確保工程順利完工，同時(shí)在出現(xiàn)合同的變更索賠問題的時(shí)候，一定要按照規(guī)定的流程展開，將工程的損失降到最低。

【參考文獻(xiàn)】

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