第二章 工程施工总体规划

长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 16 第第二二章章 工工程程施施工工总总体体规规划划 三峡地下电站厂房规模宏大 结构形式复杂多变 设计标准高 质 量要求严 施工难度大 极具挑战性 是目前国内外在建的最大地下厂 房 长 宽 高 311 30 32 60 87 24m 2 2 1 1 工工程程特特点点 重重点点 难难点点及及对对策策 2 2 1 1 1 1 工工程程特特点点 1 工工程程规规模模大大 结结构构形形式式复复杂杂多多变变 本工程是一个超大型地下工程 同时又是宏大复杂的系统工程 主 厂房系统包括主厂房 安装场 母线洞 电缆竖井 通风洞 连接交通 洞及开关站等 纵横交错 平 斜 竖相贯的庞大复杂地下洞室群 开 挖 支护工程量浩大 具有持续高强度施工特征 对施工资源的要求高 设计标准高 质量要求严 施工技术复杂 施工难度大 具有挑战性 需认真进行施工组织 2 布布置置紧紧凑凑 地地质质因因素素影影响响大大 设计针对工程区域总体地质状况 厂房布置其轴线与第一主应力 方向交角大 同时兼顾了下游边墙与不稳定快体的关系 布局合理 本工程总体布置紧凑 在不到 0 25km2范围内布置有不同功能的 大小洞室五十余条 且相邻洞室间间距较小 对地下厂房岩体稳定影 响较大的有 F20 F84 等断层及下游 6 个不稳定大块体 且山体覆盖较 薄 主厂房上覆山体厚度约 60 95m 左侧最薄处仅 35m 地下厂房 跨度大 32 6m 直边墙高 87 24m 需采取有针对性的安全监测措施 厂房开挖技术要求特高 施工过程中围岩稳定问题较突出 3 施施工工通通道道及及施施工工通通风风布布置置有有特特色色 施工通道及施工通风布置具有特色 由于受地形 地貌的限制 地 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 17 表开洞口施工干扰大 合理布置施工通道和施工通风 将大大提高工 效 实现文明施工 4 支支护护的的工工程程量量大大 类类型型多多 工工艺艺复复杂杂 施施工工技技术术含含量量高高 一次支护的工程量大 类型多 工艺复杂 施工技术含量高 本工 程设计有普通砂浆锚杆 张拉锚杆 预应力锚杆 预应力锚索 喷钢纤 维砼 素喷砼等支护 锚杆锚索共计 4 5 万多根 束 工艺复杂 技术 要求高 将影响开挖进度 为此 我们将采用多功能锚索钻机造锚索孔 加快锚索施工 5 开开挖挖及及砼砼外外观观质质量量要要求求高高 开挖及砼外观质量要求高 三峡工程既是中国的 也是世界的 三峡工程的质量必须是世界先进水平 为此 我们将在开挖技术 模板 技术 砼配合比 施工工艺等方面认真对待 确保工程质量 6 环环保保要要求求高高 三峡工程举世瞩目 独一无二 环保要求高 7 施施工工干干扰扰大大 本标段工程与其它相关标段工程之间的界面关系复杂 相互之间 提交工作面的时间限制严格 干扰因素多 与第一标段 第三标段及三 峡三期 我们将服从发包人和监理人协调指挥 与其他承包人共同打 造地下电站 精品工程 2 2 1 1 2 2 工工程程施施工工的的难难点点和和重重点点 1 地地下下厂厂房房跨跨度度大大 边边墙墙高高 交交叉叉洞洞室室多多 与与尾尾水水洞洞的的距距离离近近 且且 受受 F20 F84 等等断断层层及及不不稳稳定定块块体体的的影影响响 高高边边墙墙及及顶顶拱拱开开挖挖稳稳定定问问题题 突突出出 是是本本工工程程施施工工的的难难点点 重重点点 主厂房洞室断面为直墙曲顶拱型 吊车梁以下厂房跨度 31 00m 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 18 吊车梁以上厂房跨度 32 60m 厂房最大高度约 87 24m 主厂房全长 311 30m 主厂房为浅埋超大型地下洞室 主厂房上覆山体厚度约 60 95m 左侧最薄处仅 35m 对开挖技术要求高 是施工的难点 重 点 2 岩岩锚锚梁梁施施工工是是本本标标工工程程的的重重点点和和难难点点 厂房岩锚吊车梁施工质量要求高 特别是对岩锚梁岩台开挖精度 要求高 砼配合比和仓面浇筑管理工序质量要求严 对岩锚吊车梁爆 破振动指标要求高 是施工的难点和重点 3 洞洞口口 井井口口及及洞洞室室交交叉叉口口处处理理是是施施工工的的重重点点 本工程交通洞 母线洞 母线廊道 母线竖井 通风及管道洞 管 线及交通廊道 引水隧洞 尾水隧洞 1 支洞 2 支洞 3 支洞等 都存 在 小洞贯大洞 的情况 诸多 洞中开洞 的开挖支护 是本工程的重点 4 地地下下洞洞室室纵纵横横交交错错 加加强强施施工工组组织织和和管管理理是是重重点点 主厂房内布置 6 台单机容量 700MW 的水轮发电机组 主厂房的 下游侧布置有 6 条母线洞和 3 条母线竖井 地下洞室纵横交错 对施 工组织与施工管理要求高 加强施工组织和管理是是施工的重点 5 一一次次支支护护强强度度大大 锚锚索索工工程程技技术术难难度度高高是是施施工工的的难难点点 地下电站厂房共布置锚杆 44236 根 锚索 899 束 地下厂房一次支 护中预应力锚索工程量较大 技术难度高 对厂房的开挖工期影响大 是本工程施工的难点之一 如何正确处理好支护与爆破 支护与开挖 之间的协调关系 是本工程施工的难点之一 6 通通风风问问题题是是施施工工的的重重点点 三峡地下电站主厂房开挖强度高 开挖与支护搭接时间长 通风散 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 19 烟难度大 如何确保地下洞室通风散烟能满足要求是工程的难点及重 点 7 合合理理安安排排施施工工程程序序 是是主主厂厂房房施施工工的的重重点点 主厂房施工进度安排紧凑 各部位必须按先后次序严格施工 施工 程序复杂 是主厂房施工的重点 8 金金属属结结构构安安装装量量大大 是是本本标标段段施施工工的的又又一一重重点点 尾水肘管安装工程量达 2700t 强度高且不均衡 又与砼浇筑同步 进行 施工干扰组织协调难度大 是本标段施工的又一重点 9 安安全全防防护护要要求求高高 安安全全问问题题突突出出是是本本标标段段工工程程的的难难点点 地下厂房施工时 其周边建筑物已部分建成并投入运行 地下厂房 施工时必须确保周边建筑物的安全与正常运行 安全防护要求高 增 加了施工难度 母线竖井等部位施工难度大 安全问题突出 是本标段 工程的难点 10 砼砼温温控控要要求求高高 是是本本标标段段工工程程的的重重点点 施工时应采取有效措施 使砼最高温度控制在设计允许最高温度 范围以内 如 高温时段 6 8 月 电站主厂房 隧洞 竖井等衬砌砼设 计允许最高温度为不超过 42 11 施施工工干干扰扰大大 是是本本标标段段工工程程施施工工的的难难点点 本标段工程与其它相关标段工程之间的界面关系复杂 相互之间 提交工作面的时间限制严格 工作面狭窄 干扰因素多 是本标段工程 施工的难点 2 2 1 1 3 3 针针对对重重点点 难难点点问问题题的的施施工工对对策策 通过对本标段重点 难点问题的分析 我们拟定针对关键工序和重 点 难点问题的对策如下 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 20 1 在在施施工工中中 充充分分体体现现排排水水优优先先 监监测测超超前前的的原原则则 坚持 厂房外部环境提早治理 主排水系统排水帷幕 探洞回填等 领先洞室开挖形成 的原则 分梯次展开厂外排水系统排水及探洞回填 施工 降低围岩外水压力 增强围岩稳定 为洞室稳定开挖创造条件 并针对洞室地质条件按 特殊与一般 相结合的原则 围绕地下水出露 部位针对性地展开排水孔帷幕施工 采用先进的围岩观测 监测技术 如 摄摄影影测测量量技技术术 等对围岩稳定 进行监测 实时掌控围岩情况 根据工作面的实际地质情况和监测资 料实时分析洞室围岩的稳定性 制定应对措施 确保厂房等洞室的安 全 2 地地下下厂厂房房系系统统开开挖挖 我联营体正在施工的广西龙滩电站地下厂房 重庆彭水电站地下 厂房 贵州构皮滩电站地下厂房 小湾电站地下厂房取得了成功的经 验 结合三峡电站地下厂房实际情况 根据设计要求严格控制安全质 点振动速度 确保建筑物的安全 建基面及洞室围岩上的安全质点振 动速度值应从严控制至 10cm s 以下 已灌浆部位的安全质点振动速度 按 1 2cm s 控制 新浇砼基础面上的安全质点振动速度 初凝 3 天 安全质点振动速度按 1 5 2 0cm s 控制 3 7 天 安全质点振动速度 按 2 0 3 0cm s 控制 7 28 天 安全质点振动速度按 3 0 5 0cm s 控 制 28 天 安全质点振动速度按 5 0 8 0cm s 控制 针对厂房开挖做专门的爆破试验 在爆破试验数据的指导下进行 厂房开挖施工 爆破后应及时检查爆破效果 根据爆破效果和爆破监 测成果及时修改爆破设计 合理应用光面和预裂爆破技术 确保开挖轮廓半孔率 壁面顺 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 21 直 无大的起伏差 控制爆破振动对围岩及相邻建筑物的影响 本工程预裂爆破重点部位 厂房直立高边墙 岩锚梁保护层外 边线 主厂房机坑隔墩边缘的直立边墙等 预留保护层光爆重点部位 厂房岩锚梁岩台 主厂房 EL45 0m 岩台 水平建基面和预裂效果差的重要部位 合理采用顺序起爆技术 厂房第 层以下开挖中部采用拉槽开 挖 垂直孔梯段爆破方式 为了尽量减小爆破振动对岩锚梁施工的影 响 该部分爆破方式采用顺序起爆方式以控制单响药量 控制爆破技术均采用非电毫秒雷管微差精确起爆 人工手风钻配 合潜孔钻 凿岩台车施钻 钻孔前精确测量放样定位 钻孔由经验丰富 的钻手操作 并跟踪进行钻孔导向定位 确保孔位准确 按照招标文件规定开挖原则 合理组织厂房各层的开挖顺序 并组织成龙配套的机械设备进行出渣 确保厂房开挖安全 优质 快速 高效进行 挑选类似工程中富有经验的技术高超的钻爆作业人员进行厂房 系统开挖施工 根据施工图纸和发包人及监理工程师的指示 对揭露的断层或 风化岩层及时掏挖 回填和加固处理 对开挖后的地下洞室围岩进行 及时支护 3 主主厂厂房房岩岩锚锚梁梁开开挖挖和和砼砼浇浇筑筑 我联营体已建和在建国内大部分大型地下厂房 对岩锚梁施工有 着丰富的施工经验 在三峡地下电站厂房岩锚梁施工中 借鉴龙滩电 站 百色水利枢纽地下厂房及重庆彭水电站地下厂房岩锚梁施工成功 经验 结合三峡地下电站厂房岩锚梁实际情况 先期进行岩锚梁仿真 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 22 试验 以求验证岩锚梁体形与结构的合理性 确定岩锚梁的施工方案 并提出相应的结构处理措施 以确保地下电站岩锚梁的正常运行 为 提高模型试验成果的参考价值 必须选定相似的工况进行 通过爆破 试验确定合理的爆破参数 通过锚杆施工确定合理的锚杆施工参数 通过砼施工 确定模板及施工工艺 精心组织 精心施工 确保岩锚梁 开挖和砼的施工质量 开挖前精心进行专项爆破设计 并根据爆破试验成果 确定爆 破设计参数和爆破振动速度参数 如 K 值 等指导施工 并在施工中 进行严密监测 及时优化调整爆破参数 采用控制爆破技术 岩锚梁部位的开挖采用预留保护层的双向 光爆 直 斜孔方法 开挖方式 保护层与中部槽挖采取预裂爆破分开 岩锚梁锚杆安装和砼浇筑前 层边墙预裂和中部爆松 以减小下层 开挖对岩锚梁的扰动 组织质量跟踪小组 对开挖的测量放线 钻孔 装药联线及锚杆 施工的钻孔 清洗 注浆 安装锚杆等各道工序严格控制 不允许欠挖 控制岩台斜面角度偏差在 1 以内 残孔率应大于 90 采用红外线激 光定位技术放样 精确测放轮廓线 钻孔深度及角度 岩锚梁三排深孔 受力锚杆的施工做到认真细致 锚杆孔根据超挖情况重新计算 并用 全站仪准确测量定位 锚杆采用凿岩台车造孔 其钻孔参数由电脑台 车自动控制 施工精度高 各项技术指标满足技术规范要求 为了防止损坏岩锚梁砼 岩锚梁下层开挖时 必须按爆破振动 试验确定爆破参数 K 值 严格控制爆破的单响药量 选配富有经 验的技术人员和技术工人环环控制 确保对每道工序进行全过程质量 跟踪 做到万无一失 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 23 砼浇筑从配合比设计 砼拌制 运输入仓 及仓面各浇筑工序均 纳入仓面设计范围 并由质量跟踪小组进行全过程监控 做到精心设 计 严格审查 精心施工 采用钢模板浇筑 支撑 拉筋设计合理 牢固 砼质量按优良标准严格控制 砼防裂和防损措施 优选砼原材料 优化砼配合比 选用水化热 低的硅酸盐水泥 并加适当外加剂降低单位水泥用量以降低水化热 进 行合理的分段 采用低温浇筑 进行认真养护 二期砼为钢纤维砼 岩锚 梁模板支撑结构在砼达到设计强度后才能拆除 模板在 层开挖结束 后安排在合适的时间进行拆除 4 进进洞洞段段及及隧隧洞洞交交叉叉口口开开挖挖支支护护 1 为确保厂房直立高边墙上穿洞成型质量和高边墙稳定 引水洞 进厂交通洞 母线洞 尾水管等与厂房高边墙交叉的洞口 采用 小洞 穿大洞 的方法施工 在厂房高边墙开挖至上述部位前先从上述隧洞开 挖进入厂房约 2m 并做好锁口喷锚等支护 2 母线洞开挖采用跳洞开挖 在二倍洞径洞段内采取浅孔多循环 的方式开挖 小导洞超前 3 4m 扩挖跟进 隔孔装药周边光爆 母线 洞开挖进入厂房约 2m 母线洞开挖完成后支护及时跟进 沿母线洞与 厂房的交界面打辐射孔进行预裂 保证厂房开挖至母线洞位置时不影 响母线洞的成型及高直边墙的稳定 3 在洞与洞 洞与井等交叉部位均进行以超前锚杆为主的支护 在交叉口二倍洞径的洞段范围内采用浅孔多循环短进尺的方式开挖 隧洞口 隧洞交叉口 高边墙穿洞均进行超前锚杆加固 紧临洞室错洞 开挖 并对先开挖的隧洞进行加强支护 在洞口处的岩石开挖和起始 洞段的洞身开挖 应按照短进尺 弱爆破 强支护 勤观测的原则施工 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 24 以避免洞脸边坡由于爆破而发生岩石崩裂 松动和塌方 4 加强隧洞口 隧洞交叉口 高边墙穿洞和紧临洞室围岩原型观 测资料的收集 分析 为适时支护和加强支护提供科学依据 在严密的 施工安全监测控制下展开施工 如围岩变形速率陡增 及时采取相应 措施 确保进洞口和隧洞交叉口的稳定 5 母母线线竖竖井井施施工工 1 母线竖井施工采用反井钻机钻导井 再进行正井全断面扩挖的 方式 大井扩挖采用密孔爆破以降低爆破大块率 扩挖分层高度为 2 5m 采用人工手风钻自上而下扩挖 周边光爆 层层开挖 层层支护 全面喷砼封闭 以策安全 并加强上 下井口锁口支护 2 母线竖井砼沿垂直方向自下而上施工 在各段分别布置垂直运 输起吊系统承担人员和材料提升 砼浇筑采用竖井滑模 竖井砼采用 带缓降器溜管配短溜槽入仓为主 局部砼泵送入仓 3 母线竖井施工安全管理严格执行有关规定 6 模模板板设设计计 施工过程中我们将针对地下厂房实际情况提前进行模板工程的专 题研究 成立专门的模板组进行模板设计 并聘请具有丰富模板设计 施工经验的专家进行设计 推行使用 三新 技术 1 模板设计规划 岩锚梁等特殊结构部分采用定型钢模板 母线 竖井 电梯及通风竖井 采用整体滑升模板 2 保证砼质量的措施 优选砼的配合比和外加剂类型 对满足砼 流动性 密实性 和易性 强度及收缩率等各项要求 具有十分重要的 作用 较优的砼配合比的组成不仅对砼的强度 抗渗性 抗冻等内在质 量指标有重要作用 而且对砼的外观质量也起到重大作用 所浇筑的 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 25 砼要做到内实外美 7 主主要要砼砼浇浇筑筑设设计计方方案案 1 厂房机组砼入仓通道设计 砼水平运输主要以母线洞和交通洞运输为主 垂直输送主要采用 施工桥机 设置临时接料平台作为砼吊罐入仓手段 同时 利用母线洞 口设置可移动卸料平台配缓降溜管 泵送辅助入仓等多种联合入仓方 式 2 安装场框架砼入仓通道设计 砼全部由交通洞进入 采用拖式砼泵泵送入仓 3 母线洞砼入仓通道设计 采用拖式砼泵泵送入仓 4 母线竖井砼入仓通道设计 母线竖井砼入仓采用井口搭设接料平台 工作面设分料管 缓降溜 管入仓 8 砼砼温温控控及及保保温温措措施施 砼温度控制技术措施 1 以出机口温度及入仓温度作为控制指标 建立砼出机口温度与 现场入仓浇筑温度及浇筑后砼最高温升之间的关系 通过检测砼出机 口温度 砼浇筑温度对砼进行温度控制 确保各部位砼浇筑温度不超 过设计允许最高温度指标 2 合理的层厚和间歇期是控制砼最高温度指标重要措施 3 降低砼的水化热温升 选用中热硅酸盐水泥 选用优质高效复 合外加剂 加优质的掺和料以减少单位水泥用量 改善砼骨料级配 减 少砼水化热 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 26 4 对砼拌制 运输和外露仓面采取隔热遮阳措施 尽量缩短砼运 输时间 控制砼的温升 5 合理的施工程序和进度 主体建筑物施工程序和进度安排 应满足以下几点要求 基础约束区等重要结构部位 在设计规定的间歇期内连续均匀上 升 不出现薄层长间歇 其余部位基本做到短间歇连续均匀上升 基础 约束区宜安排在低温季节施工 相邻块高差符合设计允许高差要求 相邻块高差不大于 6 8m 错缝高差不大于 4 6m 6 大体积结构砼等衬砌砼均应埋设冷却水管进行通水冷却 从基 础砼第一层开始埋设 确保砼最高温度不超标 当浇筑层厚小于 2m 时埋设 1 层冷却水管 若浇筑层厚大于等于 2m 则需埋设 2 层冷却水 管 除双层冷却水管的第 2 层可采用塑料水管 水平间距 1 5m 外 其 他水管均须采用黑铁管 水管水平间距为 1 0m 冷却通水的流量不小 于 20 L min 对于高标号 高流态砼必须加大通水流量 30 35L min 以满足砼内部最高温度控制的要求 通水时间为 20 天左右 通水时应 每天调换一次进出口方向 在砼开仓时即开始通水 初期通水时间为 20 天左右 4 11 月通 10 12 的制冷水 12 3 月通江水冷却 最大降温 幅度 6 8 中期通水 每年 9 月初开始对当年 5 8 月浇筑的大体积 砼块体 10 月初开始对当年 4 月及 9 月浇筑的大体积砼块体 11 月初 开始对当年 10 月浇筑的大体积砼块体进行中期通水冷却 削减砼内外 温差 当江水温度高于 16 时 中期通水应采用 16 以下的制冷水 以砼块体温度达到 22 24 为准 水管通水流量应达到 20 25 L min 7 加强温度监控记录指导施工 不断改进和完善温控措施 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 27 8 砼保温措施 采用草袋或高发泡聚乙烯泡沫塑料加强砼表面保 温保护 并防止砼干缩裂缝的发生 每年入冬 必须将隧洞 竖井 廊 道及其他所有孔洞进出口进行挂帘封闭 低温季节以及气温骤降期间 推迟拆模时间 并在拆模后立即采取保温被进行覆盖 保温后的部位 要有维护人员经常检查 维护 同时保温工作面应避免让水浸泡降低 其保温效果 9 过过断断层层带带施施工工 按照 超前预测 超前支护 短进尺 弱爆破 少扰动 早封闭 强 支护 勤量测 的原则组织施工 主要措施有 1 临近断层带时加强隧洞收敛观测 进行超前预测 发现异常情 况及时向有关负责人汇报 并采取有力措施进行处理 2 根据预测结果和视实际地质情况决定采用超前支护 采用超前 超前预灌浆等方法 3 采用型钢或格栅拱架加强支撑 平洞 4 视实际地质情况决定采用 台阶法 或 导洞超前 非典型扩挖 法 进行开挖 并尽量缩短进尺 减小单响药量 5 开挖后及时进行锚喷支护以快速封闭新出露围岩 6 对地下水活动较严重地段 采用灌浆及打排水孔 集水井等排 堵 截 引的综合治理措施处理 10 通通风风问问题题 合理布置通风通道 确保电站施工安全 一期 各通风通道均未形成 施工通风主要采取在进入地下洞室施 工的各通道洞口及洞内 400m 左右为一单元设置强力轴流风机接力机 械通风 同时在施工总体程序安排上 利用洞室群各洞室之间在平面 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 28 布置及高程差异上的特点 尽快开挖通风及管道洞 母线竖井连通洞 及部分母线竖井导井 并在 EL128 0m 排水洞洞口设置 1500m3 min 轴 流风机 8 通风机 负压通风 形成下部主体洞室与上部排水洞群连通 的通风网路 二期 各主体洞室群及各临时通风通道相继贯通 具备良好的通风 循环条件 按 低进高出 原则 前期设置的部分风机可拆除或正压通 风 上部通风网路加强抽排风 以形成较好的地下洞室群风流循环条 件 三期 开挖基本结束 进入混凝土 灌浆和安装阶段 本标厂房系 统与引水标段及尾水标段三大系统贯通连成一片 引水系统进口 通 风及管道洞 通风竖井及阻尼井通风廊道等洞室将直接吸出废烟 底 部施工通道进新鲜空气 通风方式主要为自然通风 11 施施工工通通道道问问题题 根据地下电站厂房的特性及施工程序安排 施工通道主要规划有 以下 5 个 1 施工支洞 进厂交通洞 通过 2 施工支洞从 6 条引水隧 洞进入厂房 通过 3 施工支洞从 6 条母线洞进入厂房 从 6 条尾水隧 洞进入厂房 合理的通道布置是确保工程施工进度 质量 安全的根本 措施 2 2 2 2 总总体体施施工工规规划划原原则则及及方方案案 2 2 2 2 1 1总总体体施施工工规规划划原原则则 针对本工程的特点和施工重点 难点以及施工总目标的要求 制定 并不断优化施工总体方案 研究优化施工通道布置 施工程序安排 解 决施工通风问题 制定有针对性的 科学的施工方案 配置充足的施工 资源 重点围绕控制性关键工程 主厂房施工这一主线 应用先进 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 29 高效的项目法施工管理 组织有丰富地下工程施工经验的精兵强将和 成龙配套的施工机械进行施工 确保合同目标的实现 为此 我联营体 对地下电站主厂房土建和部分设备安装工程施工制定了如下施工技术 总体规划原则 1 认真研究制定切实可行的施工总体方案 并在施工过程中不断 优化 积极采用先进的施工技术和优选施工工艺 2 制定单项工程和分部工程施工组织措施时 应满足招标文件合 同要求的质量 安全和工期要求 并保障各阶段工程形象进度如期顺 利实现 满足总体工序的合理搭接 使工程进展顺利 3 施工总布置设计充分利用青云公司现场已有的设施及当地的自 然条件 因地制宜 在满足施工要求及不影响三期施工的前提下 节约 用地 合理布局 4 制定切实可行的措施和制度 确保各项劳动保护 安全文明施 工和环境保护的法律法规贯彻执行 改善劳动条件 保障作业人员的 健康和安全 创建文明工区 5 采用合理的施工程序 以 平面多工序 立体多层次 的思想合 理安排开挖 支护 衬砌三者的相互关系 坚持 厂房外部环境提早治 理 主排水系统排水帷幕 探洞回填等领先洞室开挖形成 的原则 分 梯次展开厂外排水系统排水及探洞回填施工 降低围岩外水压力 增 强围岩稳定 为洞室稳定开挖创造条件 并针对洞室地质条件按 特殊 与一般 相结合的原则 围绕地下水出露部位针对性地展开排水孔帷幕 施工 在工期安排中留有充分的余地 6 采用先进的成龙配套设备 组织高强度机械化施工 特别是骨 干施工设备 选用性能优良的进口设备 部分辅助设备选用性能良好 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 30 的国产设备 另外还将按各单项工程高峰期的平均施工强度需要配置 外 还要考虑一定数量的备用设备 施工过程中认真做好各种设备的 定期维护 保养工作 保证设备的出勤率和完好率 确保本合同优质安 全按期建成 7 开挖施工中首先创造条件应尽早打通各个通风洞和通风井 其 次 尽快贯通一些能改善通风条件的导井 形成自然通风条件 再辅以 一定数量的机械通风设备以改善施工环境 提高工作效率 8 为确保工期目标的实现 顾全大局 服从发包人 监理人的统一 协调指挥 处理好本标工程与其它标段施工之间的关系 发掘内部潜 力消化施工干扰 并尽力为他人提供方便 充分发扬互助互让 团结协 作的精神 共同努力把三峡地下电站建成 精品工程 2 2 2 2 2 2 总总体体施施工工规规划划方方案案 根据总体规划原则 重点对工程施工进度规划 施工布置规划 主 要施工程序 主要项目施工方案 主要资源配置 主要工艺试验规划 施工协调规划等七个主要方面进行规划 一一 工工程程施施工工进进度度规规划划 1 厂厂房房系系统统施施工工的的关关键键线线路路 工程进点开工 1 施工支洞开挖支护结束并提供工作面 其它标段 主厂房通风管道洞开挖 支护 1 块体阻滑键 3012 勘探平洞封堵 回填 厂外排水洞开挖及支护完成 其它标段 主厂房工程开工 厂 房 层开挖 支护 厂房 层开挖 支护及 层预裂及拉槽爆松 厂房 岩锚梁砼浇筑及岩锚梁预应力锚杆施工 厂房 层松渣清除及保护层 开挖 支护 厂房 层开挖 支护 厂房基坑 EL21 0m 以下砼浇 筑基础固结灌浆 厂房肘管安装 厂房基坑 EL46 0m EL21 0m 砼浇 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 31 筑 工程完工 2 厂厂房房系系统统施施工工进进度度 1 厂外排水系统 排水孔施工 开工时间 2005 年 02 月 01 日 完工时间 2005 年 07 月 31 日 2 进厂交通洞 开工时间 2005 年 01 月 01 日 完工时间 2005 年 11 月 15 日 3 通风管道洞 开工时间 2004 年 12 月 20 日 完工时间 2007 年 05 月 31 日 4 主厂房 主厂房开挖支护 开工时间 2005 年 02 月 01 日 完工时间 2007 年 9 月 15 日 主厂房砼浇筑结束时间 2008 年 11 月 30 日 5 母线廊道及竖井工程 开工时间 2005 年 08 月 01 日 完工时间 2008 年 07 月 30 日 6 管线及交通廊道 开工时间 2006 年 06 月 16 日 完工时间 2007 年 09 月 30 日 7 探洞回填工程 开工时间 2005 年 01 月 01 日 完工时间 2005 年 01 月 31 日 3 主主要要施施工工强强度度计计划划 1 开开挖挖高高峰峰强强度度分分析析 开挖高峰强度 46084 m3 月 开挖高峰时段 2007 年 1 月 1 日 2007 年 1 月 31 日 开挖高峰发生主要部位 厂房 层开挖 2 锚锚索索施施工工高高峰峰强强度度分分析析 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 32 锚索施工高峰强度 83 束 月 锚索施工高峰时段 2006 年 8 月 1 日 2006 年 8 月 31 日 发生主要部位 厂房 层支护 3 锚锚杆杆高高峰峰强强度度分分析析 锚杆施工高峰强度 3468 根 月 锚杆施工高峰时段 2007 年 7 月 1 日 2006 年 7 月 31 日 发生主要部位 厂房 层支护及母线竖井支护 共分布 在 7 个工作面 4 喷喷砼砼高高峰峰强强度度分分析析 喷砼高峰强度 745 m3 月 喷砼高峰时段 2007 年 7 月 1 日 2007 年 7 月 31 日 喷砼高峰发生主要部位 厂房 层支护及母线竖井支护 共分布在 7 个工作面 5 砼砼施施工工高高峰峰强强度度分分析析 砼浇筑的高峰强度为 1 07 万 m3 月 2007 年 12 月 小时入仓强 度为 16m3 h 主要分布在厂房 5 6 机 EL46m 以下砼浇筑 母线平洞 母线竖井 母线廊道砼浇筑 共 7 个工作面 其中最大仓位在尾水肘管 砼浇筑 6 机机电电设设备备及及埋埋件件安安装装高高峰峰强强度度分分析析 机电设备及埋件安装高峰强度为 412t 月 2007 年 10 月 12 月 主 要为各机组段的尾水肘管安装 二二 施施工工布布置置规规划划 1 主主要要施施工工道道路路布布置置 结合永久洞室布置 各部位的工程量及施工总进度的要求 施工通 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 33 道布置如下 1 利用永久建筑物作为施工通道 可利用作为施工通道的永久建筑物主要有 进厂交通洞 进厂交 通洞开挖断面为 12 0 9 9m 长度为 253 8m 1 6 引水洞 母线洞 1 6 尾水洞等 其中 进厂交通洞主要作为主厂房 III 部分 IV 层 开挖及砼浇筑等的施工通道 母线洞可承担主厂房 IV 层 部分 层开 挖 1 6 引水下平洞作为主厂房 层 部分 层的开挖 1 6 尾 水洞承担主厂房 层开挖任务 2 施工支洞 1 施工支洞 断面尺寸 7m 6 5m 宽 高 进口位于 EL82 0m 厂前 区 洞口高程 EL82 0m 通至主厂房左端顶拱 EL93 0m 总长 137 64m 最大纵坡 8 02 作为主厂房第 I II 层开挖及支护的施工通 道 2 施工支洞 断面尺寸 9m 7m 宽 高 最大纵坡 2 19 初期从 三期基坑高程 56m 右侧边坡处 进口至 1 机引水洞下平段左侧墙为砼 路面 后期 2006 年 10 月 31 日 完成 2 施工支洞改线 在围堰保护 下从尾水基坑左侧高程 52m 进洞 穿过 1 6 引水洞 通至电站引水 洞下平段 EL51 5m 总长 477m 作为引水洞斜井 下平段及主厂房第 VII 层开挖及支护的施工通道 3 施工支洞 断面尺寸 7m 6 5m 宽 高 进口位于进厂交通洞 EL78 4m 处 至母线洞右端头 EL65 5m 总长 129 1m 最大坡度 9 25 是交通洞与母线洞之间的连通洞 作为主厂房 IV 层 部分 层 开挖出渣的施工通道 3 临时便道 至母线竖井口需修建施工临时便道 满足施工要求 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 34 2 施施工工通通风风规规划划布布置置 施工通风按三期进行规划布置 1 一期 通风方式为机械正负压混合通风 主要对厂房 层开挖 支护 进厂交通洞及 3 施工支洞开挖支护 部分母线廊道 3 母线竖 井右侧 开挖支护进行施工通风 对厂房 层开挖支护的施工通风 利用厂房左端墙的通风及管道 洞先期形成的有利条件 在通风及管道洞下部设 9 通风机 风量为 2000m3 min 负压排风 并在 1 施工支洞洞口设置 1 2 3 轴流通 风机正压机械通风 总风量为 4500m3 min 每台风机的风量为 1500m3 min 对进厂交通洞及 3 施工支洞开挖支护的施工通风 采取在进厂交 通洞洞口设置的 4 5 通风机正压通风 每台风机的风量为 2000m3 min 通风管在 3 施工支洞洞口分别向母线廊道和进厂交通洞 方向分岔 对部分母线廊道 3 母线竖井右侧 开挖支护的施工通风 沿用进 厂交通洞洞口设置的 4 5 通风机 并在 3 施工支洞末端设置 6 7 通风机进行接力 风管延伸至洞室内接力正负压机械混合通风 2 二期 主要对厂房 层及 层以下开挖支护 部分母线廊道 3 母线竖井左侧 开挖支护 管线及交通廊道施工进行施工通风 随 着主厂房自上而下分层开挖 尽快贯通母线洞 母线竖井临时导井及 母线竖井连通洞 加强上部通风网路的机械强制排风 对厂房 层开挖支护的施工通风 此时 主厂房 层两侧导洞开挖 支护结束 从厂房 层下游侧向已先期进入主厂房的进厂交通洞打 1 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 35 条临时通风竖井 3 0m 以形成新鲜空气从 1 施工支洞洞口设置 的 1 3 通风机 正压 及进厂交通洞洞口设置的 4 5 轴流通风机 正压 送入 废气主要从在通风及管道洞下部设置的 9 轴流风机负压 排除 并且 进厂交通洞 1 施工支洞 通风及管道洞与主厂房相互贯 通 能够形成自然的 自由涡流 现象 客观上创造了良好的自然通风 条件 部分废气还可从 1 施工支洞自然排出 对厂房 层 层施工的施工通风 利用主厂房与母线洞 母线 竖井临时导井及引水下平洞相贯通的有利条件 可拆除设置在 3 施工 支洞末端的 6 7 通风机 新鲜空气将从 1 施工支洞洞口设置的 1 3 通风机 正压 进厂交通洞洞口设置的 4 5 通风机 正压 送入 废气从 EL128m 排水洞洞口设置的 8 通风机 负压风机 风量 为 2000m3 min 和通风及管道洞下部设置的 9 通风机 负压风机 风 量为 2000m3 min 排除 在 自由涡流 现象的影响下 部分新鲜空气可 从引水下平段进入主厂房 部分废气从洞室上方的 1 施工支洞 进厂 交通洞及通风及管道洞自然排出 对厂房 层 层施工的施工通风 母线竖井导井已施工完成 通 过 自由涡流 现象和 烟囱 效应 将形成更为良好的自然通风条件 此 阶段 可将设置在进厂交通洞洞口的 4 5 通风机 3 施工支洞末端 的 6 7 通风机 EL128 0m 排水洞洞口的 8 通风机拆除 新鲜空气 从 1 施工支洞 进厂交通洞及引水下平段自然进入 部分新鲜空气将 从 1 施工支洞洞口设置的 1 3 通风机正压送入 废气主要从母线 竖井导井自然排出 部分废气从设置在通风及管道洞下部的 9 通风机 负压排出 对部分母线廊道 3 母线竖井左侧 开挖支护的施工通风 此时 3 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 36 母线连通洞及母线竖井临时导井已施工完成 通过设置在进厂交通洞 洞口的 4 5 通风机 正压 及 3 施工支洞末端的 6 7 通风机 正 压 的轴流风机送入新鲜空气 废气从设置在 EL128 0m 排水洞洞口的 8 通风机 负压通风 风量为 2000m3 min 抽排至洞外 对管线及交通廊道施工的施工通风 与厂房 层开挖支护的通风 布置相同 新鲜空气从 1 施工支洞洞口设置的 1 2 3 通风机接风 管引入管线及交通廊道 废气主要从通风及管道洞下部设置的 9 通风 机 风量为 2000m3 min 负压抽出洞外 3 三期 主要对主厂房 母线廊道及母线洞砼浇筑和机电安装阶 段进行施工通风 通风方式为自然通风 对主厂房砼浇筑和机电安装的施工通风 此时 主厂房与引水洞 尾水洞相互贯通 新鲜空气从下部通道进入施工部位 废气从各条竖 井及上部通道自然排出 此时的施工通风为自然通风 对母线廊道及母线洞砼浇筑的施工通风 此时母线竖井开挖支护 施工完成 且母线廊道及母线洞已与主厂房相贯通 可以形成良好的 风流循环 施工通风为自然通风 详见第三章施工总布置中有关内容 3 风风水水电电及及排排水水规规划划布布置置 施工供风 主要设备均自带或配套空压机供风 其余以三个固定式 压风站辅以移动式空压机供风 总供风量 520m3 min 供水 本标段主体施工用水主要由开挖支护 砼施工用水 初期冷 却水 中后期冷却水和基础处理用水四部分组成 其高峰时段用水量 约为 95 115 m3 h 按使用要求分时段由发包人提供的 B C D E 取 水点接管布设 拌合系统及附属施工企业内的供水在各施工场地就近 接管使用 冷却水前期由 EL120 0m 高程的青云公司运行的冷水厂供 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 37 应 2007 年以后由发包人提供的冷水机组供应 生活用水利用现有的 供水设施 施工供电 从浸水湾变电所用电缆引出 4 回线 上至 EL120 二号 路与上坝公路交汇处 沿上坝公路靠坝侧电缆沟敷设至 EL185 0m 平 台接入右非 3 变电所 总负荷 4000kW 施工排水 施工排水主要包括开挖支护 冲洗仓号 砼养护 灌浆 砼冷却排水等施工弃水及基坑渗水等的排除 遵循 高水高排 的原则 分阶段分部位布置排水设施 满足高峰时段最大排水量要求 确保不 影响其它标段施工 4 施施工工附附属属企企业业规规划划布布置置 本标段砼主要由右岸 EL84 0m 砼生产系统供应 支护砼由自建砼 生产系统补充 充分利用青云公司现有的附属企业及生活设施 不足部分新建补 充 满足施工需要 确保工程进度 三三 主主要要施施工工程程序序 根据引水系统 厂房系统 尾水系统分为三个标的情况 根据招标 文件要求引水系统尾水系统标必须在规定的时间内通过施工通道 满 足厂房施工的要求 利用 1 施工支洞 2 施工支洞 交通洞 母线洞 3 施工支洞 引水下平洞及尾水洞等施工通道 从上往下分十一层进 行开挖及支护 其典型施工程序见 框图 2 1 地地下下厂厂房房系系统统施施工工总总程程序序框框图图 框图 2 1 施工准备 厂房 层开挖支护 1 施工支洞工作面移交 厂房 层开挖支护及 层预裂及中槽爆破 岩锚梁砼浇筑 厂房 层开挖支护 进厂交通洞路面 砼和衬砌砼浇筑 电缆廊道 开挖支护 厂房 层开挖支护 厂房 层开挖支护 安装 段 砼浇筑 进厂交通洞工 作面移交 1 施工支洞砼浇筑 第一层排水洞 排水孔施工 第二 三层排水 洞排水孔施工 排水洞移交 工作面 岩锚梁仿 真试验 管线及交通廊 道开挖支护 厂房 层开挖支护 厂房 层开挖支护 厂房集水井 开挖支护 主厂房肘管基础及 一期砼浇筑 主厂房肘管安装 主厂房肘管二 期砼浇筑 本工程完工 厂房集水 井砼浇筑 安装 段 砼浇筑 50t 施工 桥机安装 3 施工支洞 开挖支护 3 施工支洞 路面砼和衬 砌砼浇筑 母线廊道 开挖支护 母线洞开 挖支护 母线竖井 开挖支护 通风及管道 洞开挖支护 通风及管道 洞砼浇筑 管线及交通 廊道砼浇筑 母线竖井 砼浇筑 母线平洞 砼浇筑 母线廊道 砼浇筑 高程 150m 砼系统拆除 母线竖井 井口明挖 勘探平洞封堵回填砼 引水下平洞开挖 尾水洞开挖 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 38 1 对引水洞 母线洞 施工支洞 进厂交通洞等与厂房高边墙交叉 的洞口 必须在厂房高边墙开挖至上述部位前先行开挖进入厂房约 2m 并做好锁口喷锚支护 同时在施工中必须贯彻排水施工优先原则 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 39 以减少地下水对围岩的影响 2 母线洞施工应按相邻两洞错开施工的原则进行 3 地下厂房利用 1 施工支洞 进厂交通洞 母线洞 压力管道下 平洞及尾水隧洞等施工通道 从上往下分十一层进行开挖及支护 岩 锚吊车梁在对应层同步施工 4 砼浇筑 主机段砼浇筑按 6 机和 5 机 4 机和 3 机 2 机和 1 机 三组呈阶梯状上升 主厂房下部砼浇筑方量大 浇筑强度高 砼分层施 工进度满足各阶段节点工期要求 同时考虑到大体积砼和基础约束区 砼温控要求 合理选择砼浇筑时段 其它部位砼在排除相互间施工干 扰 具备通道条件的前提下适时进行浇筑 以减小对主厂房砼浇筑的 施工干扰和错开砼浇筑高峰时段 岩锚梁砼及安 段砼在开挖相应结 束后即进行 1 主厂房 层开挖支护结束 层边墙预裂及中部岩体爆破松动 后 岩锚梁砼开始施工 桥机轨道安装和岩锚梁二期砼浇筑在施工桥 机安装前完成 母线竖井砼结构复杂且较深 施工时段长 开挖结束后 尽早转入砼浇筑 2 为提供施工桥机安装条件及尾水肘管吊装 安 段砼安排在主 厂房 层开挖结束后浇筑 为永久桥机安装和其他后续工作尽早提供 工作面 检修集水井及安 段砼在主厂房开挖及支护结束后 具备施 工条件时进行砼浇筑 从检修集水井开始 自下而上逐层浇筑 3 主厂房开挖结束后 进行 46 0 m 高程以下厂房砼浇筑及尾水 肘管安装 按 6 机到 1 机组的顺序呈阶梯状浇筑上升 阶段砼浇筑面 貌满足招标文件和监理工程师的要求 四四 主主要要项项目目施施工工方方案案 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 40 1 主主厂厂房房 母母线线洞洞及及母母线线竖竖井井开开挖挖 1 主厂房开挖主厂房开挖 A 开挖分层 主厂房结构复杂 开挖及喷锚支护工程量大 层次及工序繁多 技术要 求高 所用施工通道多 涉及面广 施工质量要求高 根据厂房的结构特点 通道条件 施工机械性能 主厂房自上而下分十一层开挖 各层又分区 分 块进行开挖支护 开挖分层 分区见下图 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 41 长江三峡水利枢纽地下电站主厂房土建和部分设备安装工程 SXJ 1237 投标文 件 宜昌青云水利水电联营公司 42 B 主厂房开挖步骤如下 在完成顶层排水洞的开挖及监测仪器埋 设后 首先利用进入厂房左 1 施工支洞进入厂房 层开挖 支护 并尽 早完成厂房通风管道洞的开挖和 层至进厂交通洞的临时通风竖井以 改善厂房通风条件 第二 在完成厂房 层开挖支护后 从厂房中部降 坡开挖 层 在厂房 层开挖支护的同时 从交通洞升坡进入主厂房 层 进行厂房 层开挖 第三 从母线洞进入主厂房 进行厂房 层和 层开挖 第四 从 2 施工支洞进入引水隧洞下平段进入厂房 进行厂房部分 层开挖 第五 从尾水隧洞进入厂房 并提 前进行厂房 层导洞开挖和集水井 机坑溜碴井施工 第六 进行厂房 层及集水井施工扩大开挖支护 第七 每层开挖 锚 杆 锚索 喷钢纤维砼等工序可进行平行流水作业 岩锚梁施工在第 层拉槽施工后进行 综上所述 采用 平面多工序 立体多层次 的施工 工法 加快厂房的施工速度 确保厂房边墙稳定 C 技术要点 由于厂房埋深较浅 局部围岩偏薄 厂房顶部及边墙受断层 F22 F84 等断层带影响主要分布有 1 2 4 等不稳定块体 为保证 大跨度厂房顶拱施工安全 减少围岩变形 厂房顶部采用顶拱支撑法 分部开挖 以小跨度掘出边拱 并进行快速支护 及早提供三向应力 层开挖严格遵循 短进尺 少扰动 强支护 及时封闭 勤观测 的原 则 遇不良地质段和楔形块体时 采取超前锚杆或超前小导管预注浆 支护 开挖循环进尺不大于 2 0m 并控制最大单响药量尽量减少爆破 对围岩的扰动 开挖后按设计要求及时支护 为保证厂房高边墙稳定 分层 分