论文部分内容阅读
摘要：详细介绍官地水电站地下厂房混凝土施工通道的总体布置方案以及通道的设计，施工中需要注意的问题，并进行合理的施工通道布置至关重要。它可以避免施工干扰，降低施工强度，实现均衡生产，从而确保地下厂房系统的正常、快速施工。
关键词：官地水电站；混凝土；施工通道；布置方案
中图分类号：U656.31+3文献标识码：A 文章编号：
1、工程概述
官地水电站位于雅砻江干流下游、四川省凉山彝族自治州西昌市和盐源县交界的打罗村境内，系雅砻江卡拉至江口河段水电规划五级开发方式的第三个梯级电站。电站共装4台单机容量600MW的水轮发电机组，总装机容量2400MW，主厂房布置在大坝轴线下游右岸山体内，采用单机单管供水。厂房（含安装间、副厂房）最大开挖尺寸为243.44×31.10×76.30m（长×宽×高，下同），机组安装高程1195.80m，其中检修及渗漏集水井和副厂房布置在主厂房左端。主变室位于主厂房与尾调室之间，主变中心与主厂房机组中心间距为75.30m，与尾调室下室中心间距69.70m。主变室最大开挖尺寸为197.3×18.8×28.6m（含事故油池），开关站布置在进水口上方，紧邻竹子坝沟右侧，地面高程1342.00m,平面尺寸为30.00m×100.00m（长×宽）。
2、地下厂房混凝土施工时段
官地水电站地下厂房工程每台机组混凝土浇筑分三部分，即尾水肘管混凝土、尾水锥管及座环支墩混凝土、蜗壳温控保压混凝土及以上部分混凝土。
下表为地下厂房各机组分部位混凝土施工时段统计表。
表1官地水电站地下厂房混凝土浇筑时段统计表
3、地下厂房混凝土施工通道布置
3.1通道布置方案
官地水电站地下厂房周边洞室群布置错综复杂，相互高差较大，在主廠房机组混凝土浇筑过程中，需结合其周边洞室群布置的高程、位置以及各工作面的施工安排进行合理利用才能顺利、有序的施工。官地水电站厂房周边施工通道布置详见下图1。
图1官地水电站地下厂房混凝土施工通道布置图
根据上图所示，官地水电站单台机组各部分混凝土施工过程中所用的施工通道详见下表1。
表2官地水电站地下厂房混凝土浇筑施工通道一览表
序号 混凝土施工
部位 高程 利用通道 通道描述 备注
1 1~4#机组尾水肘管混凝土 EL1165.30~
EL1182.60 通道一和通道五 通道一为与厂房下游边墙相接的1～4#尾水扩散段，由尾水下支洞进入通道五机组隔墩之间布置的一台布料机
2 1~4#机组尾水锥管及座环支墩混凝土 EL1182.60~
EL1189.30 通道二和通道五 通道二为与厂房上游边墙相接的1～4#压力管道下平洞，由压力管道下支洞进入通道五机组隔墩之间布置的一台布料机
3 1~4#机组蜗壳温控保压混凝土 EL1189.30~
EL1202.30 通道二和通道三、通道五 通道二为与厂房上游边墙相接的1～4#压力管道下平洞，由压力管道下支洞进入、通道三为1～4#母线洞，由主变室上游运输通道进入通道五机组隔墩之间布置的一台布料机
4 1~4#蜗壳层以上部分机墩风罩及板梁柱混凝土 EL1202.30~
EL1213.80 通道三和通道四 通道三为1～4#母线洞，由主变室上游运输通道进入、通道四为布置在主厂房上游边墙
EL1213.80m高程上的通长钢栈桥，由主厂房安装间进入
3.2通道布置和利用说明
一、通道一
通道一为1~4#尾水扩散段，与地下厂房1~4#机组下游边墙相接，由尾水下支洞进入。作为1~4#尾水肘管混凝土施工过程中的小型设备、材料运输（除大型设备、材料由主厂房桥机运输外）的主要通道，人员经尾水扩散段进入肘管混凝土工作面时，根据工作面高程的上升搭设脚手架爬梯作为人员进出辅助措施。
1~4#尾水肘管混凝土分为7层进行施工。其中，浇筑1~5层时，直接由布置在1~4#尾水扩散段内的HBT60混凝土泵进行混凝土输送，混凝土搅拌车途径进厂交通洞、尾水下支洞后分别进入各混凝土泵放置点进行供料。浇筑6~7层时，由于混凝土高程超出扩散段洞顶高程，需在第5层肘管混凝土浇筑时两边各预埋一根混凝土泵管，便于6~7层肘管混凝土施工仍由尾水扩散段进行供料。进入工作面的混凝土泵管配合简易排架进行支撑和走向布置。
尾水肘管混凝土施工过程中利用尾水扩散段作为主要施工通道，其优点是肘管施工期间尾水扩散段的混凝土施工并未启动，且1~4#尾水扩散段场地开阔，便于布置混凝土泵及混凝土搅拌车的进出。
二、通道二
通道二为1~4#压力管道下平洞，与地下厂房1~4#机组上游边墙相接，由压力管道下支洞进入，作为1~4#机组尾水锥管及座环支墩混凝土施工和蜗壳大部分温控保压混凝土施工过程中的小型设备、材料运输（除大型设备、材料由主厂房桥机运输外）的主要通道。由于压力管道底板高程比尾水锥管及座环支墩混凝土工作面高、与蜗壳混凝土工作面高程基本相同。人员经压力管道下平洞进入锥管及座环支墩和蜗壳混凝土工作面时，根据工作面高程搭设脚手架爬梯作为人员进出辅助措施。
1~4#尾水锥管混凝土分4层进行施工。蜗壳温控保压混凝土分5层浇筑过程中，直接由布置在1~4#压力管道下平洞内的HBT60混凝土泵进行混凝土输送，混凝土搅拌车途径进场交通洞、压力管道下支洞后分别进入各混凝土泵放置点进行供料，混凝土泵管由混凝土泵接出经压力管道下平洞直接进入各混凝土工作面。进入工作面的混凝土泵管配合简易排架进行支撑和走向布置。
尾水锥管及座环支墩和蜗壳温控保压混凝土施工过程中利用压力管道下平洞作为主要施工通道，其优点是由于此施工期间压力管道下平洞的混凝土施工并未启动，且与厂房上游边墙的相接的压力管道下平洞段为钢衬结构，压力管道内部进行泵管布置、人员和材料进出十分方便，即使钢衬段进行回填施工也不影响锥管及座环支墩的施工。同时，压力管道下支洞分别与1~4#压力管道下平洞相交，车辆行驶通畅，利于混凝土泵的布置和混凝土搅拌车的卸料运输调头便捷。
三、通道三和通道四
通道三为1~4#母线洞，与地下厂房1~4#机组下游边墙相接，由主变室上游运输通道进入，通道四为布置在厂房上游边墙EL1213.80m高程的钢栈桥，与主厂房发电机层最终混凝土高程一致，由主厂房安装间进入，二者作为1~4#机组蜗壳混凝土上部机墩、风罩和板梁柱混凝土施工过程中的小型设备、材料运输（除大型设备、材料由主厂房桥机运输外）的主要通道。由于1~4#母线洞底板高程位于机墩、风罩和板梁柱结构高程的中部、钢栈桥高程位于顶部，人员经母线洞或钢栈桥进入工作面时，需根据工作面高程搭设脚手架爬梯作为人员进出辅助措施。
机墩风罩混凝土共分4层进行施工，直接由布置在主变室上游运输通道内的混凝土泵进行混凝土输送，混凝土搅拌车途径进厂交通洞、主变室上游运输通道后分别进入母线洞混凝土泵放置点进行供料，混凝土泵管由混凝土泵接出经母线洞直接进入各混凝土工作面，进入工作面的混凝土泵管配合简易排架进行支撑和走向布置。
机墩和风罩混凝土施工过程中利用母线洞和钢栈桥作为主要施工通道，其特点是由于机墩、风罩和板梁柱混凝土施工期间，主变室、母线洞和安装间整体结构施工已基本结束，主变室上游运输通道内布置混凝土泵不影响其它工作面的施工安排，人员、材料由母线洞进出十分方便。母线洞底板高程也便于混凝土泵管的布设和走向安排。而钢栈桥作为施工人员出入工作面的主要通道能直达工作面，小型设备和材料经钢栈桥运输也十分方便。
三、通道五
在1#母线洞内布置1套固定式皮带机，同时在1#~2#机组隔墩之间布置一台布料机，布料机和皮带机之间骨料的运输采用悬挂式皮带机输送、仓面内布料机不能覆盖的范围内采用脚手架搭设溜槽及通道二、三予以配合，通道五的具体布置详见下图2和3。
图2布料机混凝土运输系统平面布置图
图3布料机混凝土运输系统立面布置图
4、通道布置及利用的成果
在官地水电站建设过程中，官地水电站建设管理局提出了比原合同提前半年发电的赶工计划要求，而原投标施工计划中关键线路的施工工期就十分紧张，从而使得提前半年发电建设目标的实现更是难上加难。这就要求施工单位在保证质量和安全的前提下合理压缩工期，并且关键线路上的工序施工组织、安排合理，因此在机组混凝土施工这条关键线路上的施工安排显得尤为重要。
官地水电站机组混凝土施工过程中，利用了上述一～五号通道，即保证了机组混凝土这条关键线路的施工有条不紊的进行，又不会影响和制约影响机组提前半年发电的其它工作面的施工。最终，官地水电站在工期紧、任务重、与参建各单位相互干扰大等重重压力下，1~4#机组混凝土施工均达到提前半年发电赶工计划的节点工期要求，完成了发电机层以下所有混凝土的施工任务，各台机组按赶工计划依次顺利发电。
5、结束语
目前国内在建或即将建设的大型水电站，其共同的特点是均采用地下厂房结构、洞室群错综复杂、工期紧、任务重以及各工作面施工干扰大等。因此，在电站建设过程中，特别是后期机组混凝土施工过程中，施工通道方案的制定和实施，是影响发电任务和工期的关键，官地水电站地下厂房机组混凝土施工通道方案的拟定和实施是成功的，但它不是一个特例，值得在建或待建的大型水电站所借鉴和学习。
关键词：官地水电站；混凝土；施工通道；布置方案
中图分类号：U656.31+3文献标识码：A 文章编号：
1、工程概述
官地水电站位于雅砻江干流下游、四川省凉山彝族自治州西昌市和盐源县交界的打罗村境内，系雅砻江卡拉至江口河段水电规划五级开发方式的第三个梯级电站。电站共装4台单机容量600MW的水轮发电机组，总装机容量2400MW，主厂房布置在大坝轴线下游右岸山体内，采用单机单管供水。厂房（含安装间、副厂房）最大开挖尺寸为243.44×31.10×76.30m（长×宽×高，下同），机组安装高程1195.80m，其中检修及渗漏集水井和副厂房布置在主厂房左端。主变室位于主厂房与尾调室之间，主变中心与主厂房机组中心间距为75.30m，与尾调室下室中心间距69.70m。主变室最大开挖尺寸为197.3×18.8×28.6m（含事故油池），开关站布置在进水口上方，紧邻竹子坝沟右侧，地面高程1342.00m,平面尺寸为30.00m×100.00m（长×宽）。
2、地下厂房混凝土施工时段
官地水电站地下厂房工程每台机组混凝土浇筑分三部分，即尾水肘管混凝土、尾水锥管及座环支墩混凝土、蜗壳温控保压混凝土及以上部分混凝土。
下表为地下厂房各机组分部位混凝土施工时段统计表。
表1官地水电站地下厂房混凝土浇筑时段统计表
3、地下厂房混凝土施工通道布置
3.1通道布置方案
官地水电站地下厂房周边洞室群布置错综复杂，相互高差较大，在主廠房机组混凝土浇筑过程中，需结合其周边洞室群布置的高程、位置以及各工作面的施工安排进行合理利用才能顺利、有序的施工。官地水电站厂房周边施工通道布置详见下图1。
图1官地水电站地下厂房混凝土施工通道布置图
根据上图所示，官地水电站单台机组各部分混凝土施工过程中所用的施工通道详见下表1。
表2官地水电站地下厂房混凝土浇筑施工通道一览表
序号 混凝土施工
部位 高程 利用通道 通道描述 备注
1 1~4#机组尾水肘管混凝土 EL1165.30~
EL1182.60 通道一和通道五 通道一为与厂房下游边墙相接的1～4#尾水扩散段，由尾水下支洞进入通道五机组隔墩之间布置的一台布料机
2 1~4#机组尾水锥管及座环支墩混凝土 EL1182.60~
EL1189.30 通道二和通道五 通道二为与厂房上游边墙相接的1～4#压力管道下平洞，由压力管道下支洞进入通道五机组隔墩之间布置的一台布料机
3 1~4#机组蜗壳温控保压混凝土 EL1189.30~
EL1202.30 通道二和通道三、通道五 通道二为与厂房上游边墙相接的1～4#压力管道下平洞，由压力管道下支洞进入、通道三为1～4#母线洞，由主变室上游运输通道进入通道五机组隔墩之间布置的一台布料机
4 1~4#蜗壳层以上部分机墩风罩及板梁柱混凝土 EL1202.30~
EL1213.80 通道三和通道四 通道三为1～4#母线洞，由主变室上游运输通道进入、通道四为布置在主厂房上游边墙
EL1213.80m高程上的通长钢栈桥，由主厂房安装间进入
3.2通道布置和利用说明
一、通道一
通道一为1~4#尾水扩散段，与地下厂房1~4#机组下游边墙相接，由尾水下支洞进入。作为1~4#尾水肘管混凝土施工过程中的小型设备、材料运输（除大型设备、材料由主厂房桥机运输外）的主要通道，人员经尾水扩散段进入肘管混凝土工作面时，根据工作面高程的上升搭设脚手架爬梯作为人员进出辅助措施。
1~4#尾水肘管混凝土分为7层进行施工。其中，浇筑1~5层时，直接由布置在1~4#尾水扩散段内的HBT60混凝土泵进行混凝土输送，混凝土搅拌车途径进厂交通洞、尾水下支洞后分别进入各混凝土泵放置点进行供料。浇筑6~7层时，由于混凝土高程超出扩散段洞顶高程，需在第5层肘管混凝土浇筑时两边各预埋一根混凝土泵管，便于6~7层肘管混凝土施工仍由尾水扩散段进行供料。进入工作面的混凝土泵管配合简易排架进行支撑和走向布置。
尾水肘管混凝土施工过程中利用尾水扩散段作为主要施工通道，其优点是肘管施工期间尾水扩散段的混凝土施工并未启动，且1~4#尾水扩散段场地开阔，便于布置混凝土泵及混凝土搅拌车的进出。
二、通道二
通道二为1~4#压力管道下平洞，与地下厂房1~4#机组上游边墙相接，由压力管道下支洞进入，作为1~4#机组尾水锥管及座环支墩混凝土施工和蜗壳大部分温控保压混凝土施工过程中的小型设备、材料运输（除大型设备、材料由主厂房桥机运输外）的主要通道。由于压力管道底板高程比尾水锥管及座环支墩混凝土工作面高、与蜗壳混凝土工作面高程基本相同。人员经压力管道下平洞进入锥管及座环支墩和蜗壳混凝土工作面时，根据工作面高程搭设脚手架爬梯作为人员进出辅助措施。
1~4#尾水锥管混凝土分4层进行施工。蜗壳温控保压混凝土分5层浇筑过程中，直接由布置在1~4#压力管道下平洞内的HBT60混凝土泵进行混凝土输送，混凝土搅拌车途径进场交通洞、压力管道下支洞后分别进入各混凝土泵放置点进行供料，混凝土泵管由混凝土泵接出经压力管道下平洞直接进入各混凝土工作面。进入工作面的混凝土泵管配合简易排架进行支撑和走向布置。
尾水锥管及座环支墩和蜗壳温控保压混凝土施工过程中利用压力管道下平洞作为主要施工通道，其优点是由于此施工期间压力管道下平洞的混凝土施工并未启动，且与厂房上游边墙的相接的压力管道下平洞段为钢衬结构，压力管道内部进行泵管布置、人员和材料进出十分方便，即使钢衬段进行回填施工也不影响锥管及座环支墩的施工。同时，压力管道下支洞分别与1~4#压力管道下平洞相交，车辆行驶通畅，利于混凝土泵的布置和混凝土搅拌车的卸料运输调头便捷。
三、通道三和通道四
通道三为1~4#母线洞，与地下厂房1~4#机组下游边墙相接，由主变室上游运输通道进入，通道四为布置在厂房上游边墙EL1213.80m高程的钢栈桥，与主厂房发电机层最终混凝土高程一致，由主厂房安装间进入，二者作为1~4#机组蜗壳混凝土上部机墩、风罩和板梁柱混凝土施工过程中的小型设备、材料运输（除大型设备、材料由主厂房桥机运输外）的主要通道。由于1~4#母线洞底板高程位于机墩、风罩和板梁柱结构高程的中部、钢栈桥高程位于顶部，人员经母线洞或钢栈桥进入工作面时，需根据工作面高程搭设脚手架爬梯作为人员进出辅助措施。
机墩风罩混凝土共分4层进行施工，直接由布置在主变室上游运输通道内的混凝土泵进行混凝土输送，混凝土搅拌车途径进厂交通洞、主变室上游运输通道后分别进入母线洞混凝土泵放置点进行供料，混凝土泵管由混凝土泵接出经母线洞直接进入各混凝土工作面，进入工作面的混凝土泵管配合简易排架进行支撑和走向布置。
机墩和风罩混凝土施工过程中利用母线洞和钢栈桥作为主要施工通道，其特点是由于机墩、风罩和板梁柱混凝土施工期间，主变室、母线洞和安装间整体结构施工已基本结束，主变室上游运输通道内布置混凝土泵不影响其它工作面的施工安排，人员、材料由母线洞进出十分方便。母线洞底板高程也便于混凝土泵管的布设和走向安排。而钢栈桥作为施工人员出入工作面的主要通道能直达工作面，小型设备和材料经钢栈桥运输也十分方便。
三、通道五
在1#母线洞内布置1套固定式皮带机，同时在1#~2#机组隔墩之间布置一台布料机，布料机和皮带机之间骨料的运输采用悬挂式皮带机输送、仓面内布料机不能覆盖的范围内采用脚手架搭设溜槽及通道二、三予以配合，通道五的具体布置详见下图2和3。
图2布料机混凝土运输系统平面布置图
图3布料机混凝土运输系统立面布置图
4、通道布置及利用的成果
在官地水电站建设过程中，官地水电站建设管理局提出了比原合同提前半年发电的赶工计划要求，而原投标施工计划中关键线路的施工工期就十分紧张，从而使得提前半年发电建设目标的实现更是难上加难。这就要求施工单位在保证质量和安全的前提下合理压缩工期，并且关键线路上的工序施工组织、安排合理，因此在机组混凝土施工这条关键线路上的施工安排显得尤为重要。
官地水电站机组混凝土施工过程中，利用了上述一～五号通道，即保证了机组混凝土这条关键线路的施工有条不紊的进行，又不会影响和制约影响机组提前半年发电的其它工作面的施工。最终，官地水电站在工期紧、任务重、与参建各单位相互干扰大等重重压力下，1~4#机组混凝土施工均达到提前半年发电赶工计划的节点工期要求，完成了发电机层以下所有混凝土的施工任务，各台机组按赶工计划依次顺利发电。
5、结束语
目前国内在建或即将建设的大型水电站，其共同的特点是均采用地下厂房结构、洞室群错综复杂、工期紧、任务重以及各工作面施工干扰大等。因此，在电站建设过程中，特别是后期机组混凝土施工过程中，施工通道方案的制定和实施，是影响发电任务和工期的关键，官地水电站地下厂房机组混凝土施工通道方案的拟定和实施是成功的，但它不是一个特例，值得在建或待建的大型水电站所借鉴和学习。