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1.1 工程概况
某水电站是黄河流域最大的水电站,其主要任务是发电。
枢纽建筑物由双曲薄拱坝、坝身泄洪系统、右岸引水发电系统以及左岸导流隧洞等组成,电站装机4200MW。
坝址位于青海省贵德县与贵南县交界处,左岸为贵德县境,右岸为贵南县境,坝址上游32.8km处为已建的龙羊峡水电站,坝址下游75.8km处为已建的李家峡水电站。
左岸导流洞全长1398.118m,由进出口明渠、隧洞段、闸室段等四部分组成。
导流洞的设计过流时间为5年。
截止2002年10月初,导流隧洞出口2246m高程以上的土石方明挖已基本完成;导流隧洞出口下游的低线交通已初步竣工。
本标段距峡口生活区约3km,距贵德县城和西宁市的公路里程分别为25km和134km。
工程施工期对外交通便利。
本次招标范围包括:导流洞0-050.000m~0-010.000m进口明渠段、0-010.000m~1+298.118m隧洞段(含闸室段)、闸门埋件安装、3#施工支洞、启闭机室交通洞、施工支洞封堵、出口围堰拆除以及相应临时建筑物的施工。
导流隧洞设计参数见表1-1。
1.2 本合同施工范围、施工内容及工程量
1.2.1 施工范围
本次招标范围主要位于坝址左岸地下,其设计桩号为:0-050~1+298.118m,本标段由50m长的进口段、715m长的有压隧洞段、47.5m高的地下式闸门井(含埋件安装)和598.118m长的无压隧洞段、以及3#施工支洞和启闭机室交通洞等组成。
1.2.2 施工内容
本合同项目施工包括(但不限于)以下内容:
(1)导流隧洞进口明渠(桩号0-050.000m~0-010.000m)、隧洞(桩号 0-010.000m~1+298.118m)土石方开挖;
(2)进口开挖边坡、隧洞喷锚支护处理;
(3)导流隧洞进口明渠、隧洞(含闸室)钢筋砼浇筑;
(4)导流隧洞进口明渠、隧洞(含闸室)固结、回填灌浆及排水孔施工;
(5)闸门埋件安装;
(6)施工支洞封堵;
(7)3#施工支洞施工;
(8)启闭机室交通洞施工;
(9)施工期观测和永久观测设备施工;
(10)其它临时工程:
①施工交通,从主干线公路至工作面的道路;
②进口岩坎、出口围堰(拆除);
③附属加工车间;
④临时生产、生活和仓库用房;
⑤临时风、水、电和通讯;
⑥施工期排水;
⑦为完成本合同工程需要的其它临时工程。
1.4 现场施工条件
1.4.1 交通条件
(1)对外交通
电站施工期对外交通便利,青海省境内有4条国家公路干线、1条国家铁路干线,分别与全国公路网、铁路网联接。
其中109国道、214国道、兰新铁路距某坝区较近,某水电站施工期间外来物资运输拟定采用公路与铁路联合运输方式,距坝址最近的火车站有湟源车站、西宁车站和平安驿站。
坝址现有三条公路与湟源和西宁相通。
(2)场内交通
左岸低线交通担负着导流隧洞施工等任务。
左岸低线公路(交通洞)延伸段(第2标段)与导流隧洞平行布置,其长度为1040.0m,进出口高程分别为2246m和2255m。
在导流隧洞上半洞开挖期,在左岸低线交通洞延伸段共布置了3条施工支洞;在下半洞开挖和洞内混凝土浇筑期共布置了2条施工支洞。
施工支洞的横断面尺寸为9×7m,最大坡度小于7%。
启闭机室交通洞的横断面尺寸为5×5m,最大坡度小于10%。
导流隧洞通过施工支洞、启闭机室交通洞等连接左岸低线公路延伸段和前期左岸低线公路,并通过前期左岸低线公路与场内其它道路相连,形成场内交通网络。
1.4.2 施工场地
用于本工程施工的生活营地布置在伊黑龙沟生活区,由发包人有偿提供。
其它施工场地按招标文件的要求布置。
1.4.3 主要材料供应
为完成本工程所需的炸药等火工材料、水泥、钢筋、砂子、骨料、油料及混凝土等,由业主以不变价格供应。
业主提供材料(不包括砂石料)交货地点为载重汽车可到达的承包单位仓库或招标方指定地点,卸车由承包方负责。
由发包人提供给承包人的材料用量根据定额用量测定,领用时须经发包人审批,承包人超领的材料的材料差价和管理费用由承包人承担,并由发包人在当月结算费用中扣除。
1.4.3 水、电及通讯条件
(1)本标段工程紧邻黄河,施工用水可从黄河抽取,取用方便。
供水系统由承包人负责设计、采购、安装、铺设、管理、维护和拆除,并需经过监理工程师审批。
生活用水在生活区由发包人有尝提供。
(2)本标段工程施工用电由发包人在距洞口300m范围内安装供本标段工程施工用的变压器。
承包人需按《某水电站供用电管理办法》向发包人的供用电管理部门提出书面申请,在交纳用电计量装置费用和供配电设备使用费后,承包方施工、生活用电可由供电点接线端接引,电量计量点设在接线端上,由接线端至所有施工和生活用电点的全部配电装置,均由承包方负责设计、实施、管理、维护和拆除。
(3)业主已在工地设立对外、对内通讯设施,业主可提供内线、外线电话,费用由承包人自行承担;另外,施工现场已开通GMS网。
1.5 总进度计划和主要控制性工期
1.5.1 总进度计划
本标段工程2002年12月20日开工,2003年12月20日本标段工程全部完工、通过竣工验收并具备过水条件,历时1年。
1.5.2 发包方要求的控制性工期
(1)2002年12月20日,本标段工程开工
(2)2003年3月31日,上半洞贯通;
(3)2003年4月30日,闸门井开挖、锚固完工;
(4)2003年6月30日,下半洞贯通;
(5)2003年12月20日,本标段工程全部完工。
1.5.3 计划实施的控制性工期
(1)2002年12月20日,本标段工程开工
(2)2003年3月31日,上半洞贯通;
(3)2003年4月30日,闸门井开挖、锚固完工;
(4)2003年5月31日,下半洞贯通;
(5)2003年11月30日,砼浇筑完成;
(6)2003年12月20日,本标段工程全部完工。
1.6 施工总体目标规划
根据本工程的特点、招标文件及有关技术规范的要求,结合本公司的实际情况,制定本项目工程的施工总体目标如下:
(1)工程质量目标
严格按照ISO-9001(2000版)质量保证体系组织施工,工程合格率100%,土建工程优良率90%以上,单位工程优良率达到90%以上,埋件安装优良率达到95%以上,杜绝质量事故,工程总体质量达到优良,创国家优质工程和达标投产工程。
(2)施工工期目标
围绕本合同工程2003年12月20日竣工的目标,抓住施工的重点难点,统筹兼顾组织好项目施工,制定切实有效的工程保障措施,合理安排好施工程序,抓好工序衔接,采用成龙配套的机械化施工,提高工效,加快施工进度,确保节点控制工期和合同工期目标的按期完成,满足按期完工要求。
(3)施工安全目标
建立严格的安全经济责任制,运用系统工程的思想,坚持“以人为本、教育为先、预防为主、管理从严”的原则,做好安全事故的超前防范工作,做到机构健全、措施具体、落实到位、奖罚分明,确保实现安全管理目标——“四无一杜绝一创建”(即无工伤死亡事故、无重大机械设备事故、无交通死亡事故、无火灾和洪灾事故;杜绝重大事故;创建安全文明工程)。
(4)环保及文明施工目标
以“均衡生产、文明施工、科学管理”为宗旨指导工程建设。
在合同实施的同时,同步实施相应的环保措施,使施工现场各项环保指标达到国标、地方标准和招标文件要求。
施工作业人员一律挂牌上岗,工地做到整洁清爽、有序,施工标志齐全、美观,施工工艺科学合理,推进程序化、标准化作业,创建安全文明工区。
1.7 工程施工特点、重点和难点
1.7.1 施工特点
(1)隧洞进口段边坡开挖高度大(左侧边坡和洞脸边坡的最大开挖高度达93m和68m),开挖区自然岸坡陡峻(在2290m高程以下岸坡陡立,坡度约80°左右),土石方明挖工程量集中,施工道路明线布置难度大,需采取合理有效的施工方法和措施。
(2)施工区为高寒山区(最低气温达-23.8℃),冰冻期较长(10月下旬至次年3月),需合理安排各项目的施工时段。
(3)本合同工程有六条施工通道(1#施工支洞两条、2#施工支洞两条、3#施工支洞1条、启闭机室交通洞1条),施工时作业面较多,各部位施工期间相互之间存在施工干扰。
(4)本合同工程的六条施工通道都连接左岸低线交通洞延伸段,并通过此唯一道路联络对外交通,施工期左岸低线交通洞延伸段车流量大,交通繁忙。
(5)本合同工程施工场地狭窄集中,工期紧,强度高,多部位、多工作面交叉流水作业,齐头并进,各工序衔接紧凑,从开工到完工施工安排计划慎密,施工中规划、组织、协调的工作量较大。
1.7.2 施工重点和难点
(1)隧洞进口段边坡明挖开挖高度大(高程2290m~2237.5 m,最大开挖高度达93m和68m),开挖区岸坡陡峻(在2290m高程以下坡度约80°),土石方明挖时布置明线施工道路难度大、成本高,施工方案计划采取在进口明挖区修筑溜渣井,所有明挖渣料通过导流洞经2#施工支洞下支洞出渣,进口砼浇筑也沿此线路运输,所以进口施工受到导流洞3#施工支洞和导流洞(桩号0-010.000m~0+357m)施工的严格限制和制约,外加上进口边坡的岩石条件和边坡稳定性相对较差,又增加了施工过程中的难度。
使得整个进口施工从土石方明挖到砼浇筑都处在施工进度计划的关键线路上,成为本合同工程的施工重点和难点。
(2)根据招标文件地质资料,导流隧洞洞身段地质条件良好。
岩性以新鲜完整的花岗岩为主。
洞内围岩类别以II类为主,II类和III类围岩长度分别为1049m和249m,沿线断裂规模较小,并以中陡倾角为主,走向与洞轴线大角度相交。
因此导流洞洞挖施工难度较小,但隧洞顶部岩体覆盖厚度为60~267m,中间洞段地应力较高,通过岸坡坡脚部位,地应力值也较高,且与最大主应力优势方向SN向近垂直,对洞室稳定不利,洞挖施工中可能会在洞壁及顶拱部位产生轻微至中等程度的岩爆,出现岩石剥落或劈裂现象,对施工安全不利,因此洞挖施工时,对地应力较大洞段在开挖过程中的岩爆的预防、监测和有效的施工措施是本标段洞挖工程的一个重点。
另外,本标段洞身段长达1308m,如此长的隧洞在洞挖过程中的通风排尘同样是本标洞挖重点注意的问题。
1.8 采取的主要施工措施
1.8.1 技术措施
(1)为确保本标段进口高边坡明挖的顺利安全施工,采取明挖渣料通过溜渣井经导流洞和施工支洞出渣的施工方案。
工程开工后,在3#施工支洞和0-010.000m~0+357m洞身段上半洞开挖支护的期间,提前人工开挖完成进口溜渣井导井(2.0m直径),然后,在此段上半洞开挖完成后,再进行竖井扩挖,紧接着开始进口土石方开挖与支护,同时还进行此段下半洞开挖与支护,下半洞开挖按左右半洞分期分段(50m一段)交错开挖,以保证出渣道路的连续畅通。
进口开挖完成后,接着进行进口、进口渐变段和进口隧洞段砼浇筑,为了给进口明渠及渐变段砼浇筑赢得时间,进口洞身段底板砼全幅浇筑配钢栈桥提供交通的施工方法,给进口砼运输提供通道。
进口部位施工安排,环环相扣,需精心组织,慎密协调,严格按计划要求完成各阶段施工。
(2)本标段土石方明挖及隧洞开挖安排在2002年12月20日至2003年6月30日期间施工,混凝土浇筑安排在2002年5月中旬至11月20日期间施工,尽量缩短冬季混凝土施工时段。
(3)根据不同施工阶段的使用要求,充分利用本合同工程设计的六条施工通道,精心规划,尽量减少各通道的使用干扰。
1#施工支洞上叉洞负责承担0+830m~1+298.118m(468.118m)洞段上半洞开挖支护,2#施工支洞上叉洞负责承担0+357m~0+830m(473m)洞段上半洞开挖支护,3#施工支洞(只有上叉洞)负责承担0-010m~0+357m(367m)洞段上半洞开挖支护;1#施工支洞下叉洞负责承担0+630m~1+298.118m(668.118m)洞段(含闸室段)下半洞开挖支护和砼浇筑,2#施工支洞下叉洞负责承担0-010m~0+630m(640m)洞段下半洞开挖、支护、砼浇筑和进口明渠砼浇筑,启闭机室交通洞负责承担闸室2264m以上的扩挖及下部开挖支护、砼浇筑的机动交通(闸室下部开挖和砼浇筑也主要利用1#施工支洞下叉洞),各通道(启闭机室交通洞除外,其主要用作闸门、启闭机安装)承担的任务比较均衡,为满足总体进度要求,各通道还可根据现场的实际需要进行相互调剂使用(下部开挖和砼浇筑时)。
(4)进行洞挖施工,特别是在上半洞开挖作业时,对上覆岩层较厚的洞段和通过岸坡坡脚部位洞段,因地应力较高,发生岩爆的几率较大,施工中对这些洞段加强安全监测,埋设应力应变计,加密安全监测断面,提高施工期安全观测和记录的频率。
开挖时提前打超前探洞,既可了解围岩地质情况,又使其提前进行应力释放,对开挖安全有利。
缩短单循环进尺,钻机打湿钻,加密光爆孔,提高爆破半孔率,确保开挖面尽可能光滑,减少应力集中机会。
开挖后迅速向掌子面用高压水洒水,让围岩积蓄的势能转化为热能消散。
严格按“新奥法”施工,开挖后及时支护,对应力特别高的洞段可以在爆破后马上喷护,确保安全顺利施工。
隧洞通风采用压入和抽吸同时使用的混合方式,加大通风量,增强排尘效果,必要时还可增设通风斜井。
(5)本合同的六条施工通道都连接左岸低线交通洞延伸段,并通过此唯一道路联络对外交通,施工期左岸低线交通洞延伸段车流量大,交通繁忙。
施工期保持左岸低线交通洞的场地整洁,左岸低线交通洞延伸段的施工设备尽量远离交通繁忙区段,各种管道布置有序,以不影响交通为原则。
另外在错车区和转弯段设专人进行交通指挥,并加大洞内的通风量,确保洞内交通顺畅、安全和洞内较好的作业环境。
1.8.2 组织措施
(1)充分认识本标段的施工特点和难点,严格按招标文件要求的施工程序,技术要求组织施工。
(2)选用责任心强,施工经验丰富的施工管理人员和施工队伍,配备精良的机械设备及物资设备。
(3)根据不同的地质条件、工程特性和现场实际情况,有针对性地采取不同的施工方法,严格按“新奥法”施工。
(4)制定科学合理的施工方案和严密的网络进度计划,精心组织,精心施工,确保工程按期完工。
(5)严格按照业主,监理工程师的指令施工,搞好与其他承包人的协作配合工作。
其它施工措施详见各章节施工方案。
1.9 总体施工规划
1.9.1 总体施工程序
本合同工程是某水电站前期的关键性工程,能否按期完工将直接关系到整个项目是否能如期截流,进而会影响到主体工程施工。
因此必须结合招标文件和现场的施工条件,制定切实可行的施工方案,确保本合同工程保质、保量地按期完工。
目前我公司正在加紧进行左岸低线公路延伸段(第2标段)和1#、2#施工支洞的施工,而且工程进展顺利,完全能够按照发包方的要求提交各相关工作面,确保本合同工程能招标文件的要求如期具备开工条件。
本合同工程发布开工令后,迅速组织人员设备进场,提前进行施工准备,确保按时开工,因为根据施工组织设计安排,本工程一开工,很快就形成多部位、多工作面同时作业的紧张局面。
本合同工程施工工期只有一年,涉及施工部位和项目众多,工程量集中。
由于受到现场施工场地和实际地形条件的影响,施工程序和施工方法也受到制约。
(如进口土石方明挖采用在进口开挖区设置溜渣竖井连通导流隧洞,所有明挖渣料均通过溜渣井经导流隧洞和施工支洞出渣,砼浇筑也需沿此运输路线)需精心组织,严密协调,严格按设计的施工计划和程序进行施工,确保各阶段进度控制点和总进度的实现。
1.9.2 总体施工阶段划分
根据施工总进度计划和各控制点工期的要求,结合实施的施工程序及现场施工条件、施工特点,计划将本合同工程分四个阶段进行施工。
第一阶段,2002年12月20日开工至2003年3月31日,此施工阶段主要进行施工准备、3#施工支洞施工、启闭机室交通洞施工、导流洞洞身段上半洞及部分下半洞开挖及支护、进口溜渣井导井(2.0m直径)开挖、闸门井高程2264m以上开挖及支护等项目施工,工程一开工,即展开全面决战的阵势,达到开挖施工高峰,施工部位项目众多,各部位相互衔接关联,交叉流水作业。
第二阶段,从2003年4月1日至2003年6月30日,此阶段主要进行导流洞洞身段剩余大部分的下半洞开挖及支护、进口溜渣井扩挖(4×6m)、进口土石方开挖及支护、闸门井高程2264m以下溜渣井开挖及下部土石方开挖支护、部分洞口段砼浇筑、部分闸门井砼浇筑、部分灌浆等项目施工。
此阶段土石方开挖处于关键时期,且有部分砼也开始施工,施工部位和项目也较集中,特别是进口明挖和0-010~0+357段下半洞开挖,因下半洞采取半边开挖、半边提供交通交错开挖的方式为进口出碴提供交通,相互间施工存在一定的干扰,且进口明渠开挖处于总进度关键线路上,因此,需精心组织和协调好此阶段的施工。
第三阶段,从2003年7月1日至2003年11月20日,此阶段为本合同工程的砼浇筑高峰期,在此阶段主要进行进水口剩余部分土石方开挖及支护、进口明渠及渐变段砼浇筑及大部分洞口段砼浇筑、闸门井剩余砼浇筑及埋件安装、灌浆等项目施工。
此阶段为砼浇筑高峰期,该时段施工应以砼浇筑为主,因部分时段处于冬季施工期,应采取有效技术措施,确保砼浇筑进度和质量。
第四阶段,2003年11月21日至2003年12月20日,进入尾工、竣工验收阶段,这一阶段主要完成1#、2#施工支洞下叉洞封堵、灌浆尾工、出口围堰拆除、竣工验收等项目。