云南澜沧江乌弄龙水电站引水发电系统土建及金属结构安装工程 施工总体规划.doc

第二章 施工总体规划乌弄龙水电站位于云南省迪庆州维西县巴迪乡境内的澜沧江上游河段上，是澜沧江上游河段规划7个梯级电站中的第2级电站，总装机容量990MW。引水发电系统工程布置于河床右岸，由引水系统、地下厂房洞室群、尾水系统、地面中控楼及出线场等组成，在约0.2 km2的山体内纵横交错布置了大小洞、井40余条，形成一个大规模的地下洞室群，系统中央平行布置有大跨度、高边墙的主副厂房、主变室、尾水调压室三大洞室；工程布置区岩性以板岩为主，变质石英砂岩次之，岩体中层间挤压带、小断层、长大层面裂隙比较发育，多条平行洞室轴线与岩层走向夹角较小，且各洞室间间距较小，洞室开挖后可能存在隔墙稳定问题。针对如此复杂的系统工程，且施工工期紧，必须精心进行施工总体规划。2.1 工程特点1、地下洞室群工程规模大，三大洞室跨度大、边墙高引水发电系统地下洞室群共布置地下洞室40余条，总长约6.8km，主要工程量为：土石方明挖41.2万m3，石方洞挖、井挖104.9万m3，喷混凝土3.2万m3，锚杆及锚筋桩11.3万根，预应力锚索2971根，混凝土43.4万m3，钢筋制安3.2万t，固结灌浆8.0万m，回填灌浆4.6万m2，排水孔8.6万m，压力钢管、闸门及启闭机安装6000t。地下主、副厂房最大开挖跨度28.7m、最大开挖高度75.1m，单机容量330MW；主变及GIS开关室最大开挖跨度18.0m、顶拱呈台阶状布置，最大开挖高度46.5m；长廊式尾水调压室最大开挖跨度21.0m，最大开挖高度67.9m，工程规模大。2、建筑物布置紧凑、结构复杂引水发电系统布置在澜沧江右岸沿河730m长的山体中，在约0.2km2的区域内布置了众多的大小平洞和竖、斜井，特别是在输水系统中部面积不到0.1km2的山体内布置了主副厂房、主变及GIS开关室、尾水调压室三大洞室及众多附属洞室，大小平洞及竖井30余条，洞室布置密集、纵横交错、平竖（斜）相贯、立体交叉，布置紧凑。电站进水口采用岸塔式，塔内依次设置拦污槽、检修闸门、事故闸门和通气孔；引水隧洞为单机单洞斜井式引水，中心线间距28.0m30.5m，上弯段为空间转弯，下平段厂前30.0m范围内为钢衬段，结构复杂。三大洞室高边墙与多条平洞相贯，主、副厂房及安装间呈“一字形”布置，副厂房及安装间分别位于主厂房左、右两端，主厂房采取一机一坑，集水井布置于1#机坑左侧，各机坑岩柱底部设计有排水廊道相连，开挖体型及结构体型复杂；主变及GIS室共分三层布置，一层为主变层，二层为管道夹层，三层为GIS开关室及部分副厂房，顶拱根据蓄电池及二次控制室、GIS室布置需要呈台阶状设计。尾水隧洞采用“一大一小”的布置方案，1#、2#机尾水隧洞采用合并的大洞，3#机单独采用单机单洞（小洞），调压井为长廊式，中间用混凝土分割为两个室，即1#、2#机共用1#尾水调压室和1#尾水隧洞、3#机单独使用2#尾水调压室和2#尾水隧洞；围绕厂区三大洞室分别设有送风系统、排风系统及防渗排水系统，结构复杂多样。3、地质条件复杂引水发电系统地下洞室岩性以板岩为主，变质石英砂岩次之。引水隧洞进口段受侧向水平风化、卸荷影响，局部岩体破碎，尤其洞顶围岩较差，该洞段轴线与岩层走向基本一致，且各洞室间间距较小，洞室开挖后可能存在隔墙稳定问题；进口段至竖井段洞段局部构造发育地段稳定性较差；斜井至厂房段局部边墙受构造或缓倾角裂隙切割，可能产生小规模坍塌。地下厂房围岩中层间挤压带、小断层、长大层面裂隙比较发育，各组裂隙相互切割，易于形成不稳定的楔形体，在母线洞隔墙、机窝间岩墙等临空条件部位，易形成层面组控制的滑移条件，主厂房内端墙及顶拱属陡倾层状顺向坡结构，开挖后易产生卸荷倾倒等张裂变形，与其它方向结构面组合后易形成不稳定块体，特别是断层f25（216）走向与地下厂房轴线夹角仅27°，不利厂房边墙稳定，对局部顶拱围岩稳定有影响。主变室及GIS室、尾水调压室岩体中多发育顺层裂隙及中陡倾角裂隙，局部微裂隙密集地带围岩受裂隙组合的切割破坏，边墙或顶拱易产生掉块、坍塌。调压室与主变室间岩体厚35m，由软、硬不均的砂岩、板岩组成，层间结构面发育，边墙两侧除存在结构面切割形成的不稳定块体外，岩体物理力学特性各向异性明显，地应力虽不高，但对其有一定影响，边墙存在变形问题。母线洞洞向与岩层走向夹角较小（27°35°），开挖后右侧边墙岩层易产生切脚塌滑，左侧顶拱易产生塌落、掉块现象，特别是母线洞与主变及GIS室相贯段，边墙较高，开挖后更易产生边墙切脚塌滑现象，洞室左侧顶拱易沿层面产生剥离掉块现象。各洞室间相隔距离小，洞轴线与岩层走向夹角也较小，对隔墙稳定不利。尾水隧洞围岩中发育f7（214）、f19（214）等少量断层，局部断层破碎带附近及出口段为1类围岩，洞室局部微裂隙密集地段围岩受裂隙切割，边墙及顶拱易产生掉块、坍塌。4、施工干扰大，协调及衔接问题突出本标工程施工期间，场内导流洞工程、两岸坝肩及进水口开挖支护、永久跨江大桥（含进厂交通洞洞口50.0m）、尾水出口交通洞、上坝交通洞、上游高低连接洞及其他临时设施正在施工中，大坝工程等主体工程也将陆续开工，在工作面移交、共用施工通道及弃存渣场、施工场地移交、砂石骨料供应等方面，有较多施工干扰和协调管理工作。另外，与业主“三大中心”存在配合协调工作。5、工程前期交通条件较差乌弄龙水电站坝址下距里底水电站约19km，维西县县城约125km；上距德钦县城公路里程约90km（接214国道）。德维公路从工程区左岸通过，为沥青混凝土路面，目前该道路正在由迪庆州改建为二级公路，路况较差。工程区右岸无交通道路，工程前期交通条件较差。6、施工工期紧、强度高根据招标文件要求，本合同工程于2011年1月1日开工，2014年11月30日完工，总工期47个月，其中厂房节点工期要求为：2014年1月1日首台机混凝土浇筑至发电机层；2014年6月1日主厂房混凝土全面浇筑至发电机层。由于受主厂房送风洞兼1#施工支洞线路长的影响，地下厂房施工工期仅为33.8个月，其中地下厂房开挖支护工期15.8个月，首台机组混凝土浇筑至发电机层工期13.2个月，其余各机组混凝土施工到发电机层间隔时间23个月，与我公司以往类似工程相比，施工工期较为紧张。根据施工总进度分析，洞挖及混凝土施工月高峰强度将分别达到10.1万m3、3.3万m3。 2.2 施工重点、难点认识1、施工通道规划是重点本标地下引水发电系统规模大、洞室布置密集，在充分利用发包人提供的施工通道的基础上，结合地下洞室结构特点、地质条件、施工进度、防洪度汛等要求布置施工支洞，使引水系统、厂房系统和尾水系统成为既相对独立、又有机联系的施工体系，保证地下厂房系统施工的连续性，是本标施工通道规划的重点。另外，本标尾水出口开挖区地形陡、开挖边坡较高，结合业主提供通道及现场地形、地质条件规划布置施工道路，保证边坡开挖的顺利进行也是本标施工通道规划的重点之一。2、合理安排主体三大洞室、平行洞室及洞室特殊部位的开挖支护程序和方式，保证大跨度、高边墙洞室围岩稳定和洞室群整体稳定及岩锚梁岩台开挖质量，是本标地下洞室施工的重点主变及GIS室与主副厂房及尾水调压室之间最小岩壁厚度分别为38.9m、35m；引水隧洞上平段之间岩壁厚度约为1.4倍洞径；母线洞与下部尾水管洞间岩体最小厚度约为0.9倍尾水管洞洞径；尾水管洞之间岩壁厚度最小为0.9倍洞径。三大洞室及相邻平行洞室开挖将在洞室之间区域产生应力集中和弹塑性变形，特别是高边墙变形及洞室特殊部位围岩稳定问题突出，为最大限度减小和限制变形，必须采取合理的开挖支护程序和方式，确保洞室群开挖围岩稳定和施工安全。以下几个部位开挖稳定是施工中的重点：（1）尾水管洞与厂房连接部位挖空率较大，其上方重叠布置母线洞，开挖后易产生较大围岩变形，甚至掉块；（2）主厂房高边墙形成后，下游边墙母线洞口及进厂交通口附近，易产生较大变形，对岩锚吊车梁产生不利影响；（3）岩壁吊车梁利用一定深度的注浆长锚杆将钢筋混凝土梁体牢牢地锚固在岩石上，它承受的荷载通过长锚杆和岩石壁面摩擦力传到岩体上，岩台开挖成型的质量将直接影响到厂房岩壁吊车的运行安全。3、确保不良地质段大断面洞室开挖围岩稳定和施工安全是本标施工的重点和难点根据本工程的地质特点，洞室开挖过程中必须重点关注断层、挤压破碎带、裂隙密集带、顺层裂隙以及挤压带、小断层及裂隙不利组合切割在洞室顶拱、高边墙形成的不稳定块体，隧洞轴线与岩层走向夹角较小部位等不良地质结构的处理，采取有效支护措施确保洞室顶拱、高边墙及特殊部位围岩（或岩墙）稳定，确保施工安全。4、地下洞室施工通风是难点和重点本工程地下洞室通风路径最长约为1.2km，而且线路曲折，出线竖井、排风竖井受出线场交面时间影响，不能尽早形成，施工通风散烟十分困难，是影响职业健康安全，制约施工进度的重要因素。中后期虽大部分洞室相互贯通，但由于施工强度高、施工设备多、车流量大，并要为砼浇筑和金属结构设备安装阶段创造良好通风环境，通风散烟难度仍然存在。为保证施工人员的健康和安全，充分利用通风洞或井等建筑物及施工通道布置特点，结合施工程序科学规划各阶段通风，形成顺畅的风流组织，并进行有害气体监测，满足地下洞室持续高强度施工需要和施工安全，是本标地下洞室群施工的难点和重点。5、合理规划压力钢管运输方案是重点本标所承担压力钢管制作及安装长度约71.6m，总重量710t，运输直径约9.4m，单节钢管最大重量22t。压力钢管运输经过左岸对外公路、左岸下游进厂公路、进厂永久大桥、进厂交通洞，运输时与其他标段及本标土建施工运输干扰大，选择合理的钢管运输方案是本标重点。6、确保高边坡开挖稳定和安全是重点尾水出口边坡最大开挖高度约95m，基岩裸露，天然坡度30°61°，岩性主要为互层状砂质板岩与泥质板岩，岩体中断裂以顺层发育的裂隙为主，发育的断层有f7（214）断层，走向与洞脸边坡走向夹角仅5°，对边坡稳定不利。边坡岩体中弱卸荷水平深度5m20m，强风化水平深度0m15.2m（1850m高程以下无强风化），正面边坡与岩层走向夹角小（15°26°），开挖过程易产生顺层坍塌，特别是上部卸荷岩体边坡。确保洞口边坡稳定和尾水出口洞段安全成洞是施工的重点。7、尾水隧洞出口施工期水流控制是重点根据招标文件要求，本标地下工程建筑物施工导流设计标准为，全年挡水20年一遇，枯水期挡水10年一遇标准。由于出口明渠较短，且开挖深度大，基坑下部开挖只能利用尾水隧洞作为通道，在一个枯水期内完成基坑开挖支护、尾水塔混凝土浇筑及闸门安装较为困难，确保尾水隧洞、厂房基坑工作面防洪度汛安全是重点。8、蜗壳混凝土及大断面洞室混凝土衬砌施工是重点和难点蜗壳外围混凝土浇筑采用弹性垫层方案，对混凝土温控、分层厚度、蜗壳阴角密实度、混凝土浇筑垂直上升速度等均有严格要求，蜗壳混凝土浇筑是本标混凝土施工的重点。本标主厂房交通洞、压力管道、尾水管洞、尾水隧洞及尾调室均为大断面洞室，大断面混凝土衬砌模板技术要求高、结构类型多、模板规模大，合理选用模板型式，以适应不同结构体形需要和外观质量要求，其混凝土衬砌使用的钢模台车、滑模、大型定型模板的设计、制造、安装及运行难度大是重点、难点之一。9、地下洞室及高边坡施工期安全监测是重点本标地下洞室开挖断面大、洞室结构复杂，洞间岩墙和部分洞顶岩层单薄，且存在不良地质结构，尾水出口明挖边坡高，地质条件差，在地下洞室和高边坡开挖期间，必须充分利用永久监测和本标布置的施工期临时安全监测体系，对地下洞室围岩及开挖边坡在施工过程中的变形、应力、应变及支护结构受力情况进行有效的监测，监控施工过程中存在的安全隐患，并加强信息反馈，实现信息化施工，动态调整优化施工措施，保证施工安全。10、协调施工干扰是难点本工程有较多施工干扰和协调管理工作，其中对本合同工程施工可能产生不利影响的外部因素主要有：（1）2011年1月底下游号临时索道桥向本标提供工作面。（2）进厂交通洞工程从永久大桥进洞（进厂交通洞）50m的开挖、支护由永久跨江大桥标负责，钢筋制安、混凝土浇筑由本合同完成；2012年2月底永久跨江大桥提供使用。（3）右岸到发电进水口道路、到缆机平台道路、上坝交通洞及上游高低线连接洞、尾水出口交通洞等由右岸场内交通标负责施工。2011年5月底尾水出口交通洞向本标提供工作面；2011年12月底上坝交通洞及上游高低线连接洞提供工作面；右岸上游去缆机平台施工道路于2011年4月底提供使用；2011年7月提供右岸上游去进水口施工道路。（4）2011年11月30日后，本标所需成品骨料自倮打塘砂石加工系统采购。（5）厂房进水口开挖、支护及排水孔等土建工程，由导流洞土建及金属结构安装工程标施工，于2012年3月底向本标提供工作面。（6）中控楼位于右岸副坝下游的回填平台上，中控楼基础高程1903.5m高程以下开挖、支护及混凝土回填由上、下游围堰和大坝土建及金属结构安装工程标施工，于2013年12月底向本标提交工作面。（7）本标与机电设备安装标施工存在多次工作面相互移交，土建混凝土施工与机电埋件施工在同一工作面作业，施工干扰较大。（8）本合同范围内的闸门、启闭机及检修设备、拦污栅及其埋件等附件的制造和场外运输由金属结构制造标负责，交货点位于承包人工地仓库，金属结构设备到场后的验收、卸货、保管、场内转运和安装由本合同承包人完成。（9）本标工程收尾期向自动化监测工程标移交本合同范围的监测设施及资料等。（10）业主试验中心、测量中心和物探中心对工程材料、施工质量等进行独立的抽查，抽查内容包括：混凝土原材料、钢筋、混凝土、喷混凝土、锚杆、灌浆、开挖竣工或收方计量断面、原始地形等。本标需提供提供上述试验检测用的试样，并为业主三大中心的现场试验、取样、检测等工作提供照明、通风、供水等相关工作条件和场地安全条件。因此，协调施工干扰将是本标施工难点之一。2.3 施工总体规划原则1、紧紧围绕本标工程控制性关键项目 地下厂房施工这一主线，统筹兼顾引水系统、尾水系统、主变及GIS室、母线洞、出线洞、地下厂区防渗排水系统及厂区附属洞室等项目的施工，科学合理安排施工程序、规避施工干扰，抓好施工衔接，确保合同目标如期实现。2、根据本标工程地质条件和结构特点，制定技术可靠、确保安全的施工方案。充分考虑三大洞室、多条平行洞室、斜（竖）井之间和空间交叉洞室间的开挖支护程序和方法，确保洞室群整体稳定，同时关注不良地质构造对成洞稳定的影响等因素，制定有针对性的施工方案，有效控制围岩塑性区和围岩有害变形。3、应用我公司及国内地下工程快速施工技术，深入研究布置施工通道，实现多工作面的连续、协调施工，以满足机械化施工要求和“平面多工序、立体多层次”的快速施工需要。4、认真解决地下洞室施工通风、排水问题，改善工作环境，保障作业人员的健康和安全，提高作业效率，体现以人为本，营造和谐施工氛围，创建文明工区。5、针对工程施工的重点及难点，比选最佳施工方案，积极采用先进的施工技术和施工工艺，做到“宏观构思、细节优化、工艺细腻”，并广泛采用新工艺、新技术、新设备、新材料，提高施工效率。6、根据本工程项目多、规模大、工期紧的特点，精心研究和动态优化施工总进度计划，统筹资源配置，做到“均衡生产，文明施工，科学管理”。7、顾全大局，精心组织，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，解决施工干扰。2.4 施工总体规划根据总体规划原则及发包人提供的条件，结合工程特点、施工重点、难点，并借鉴公司内外类似工程施工成功经验，以下着重就工程特点、施工重点、难点及对策、施工总体程序、主要项目施工方案、施工总进度、施工资源、施工配合与协调、施工总体目标等七个主要方面进行规划。2.4.1 针对工程特点、施工重点及难点之对策1、施工组织管理对策乌弄龙水电站引水发电系统是一个大型地下洞室群工程，施工项目多，结构形式复杂多样、地质条件复杂、施工工期紧，尾水出口施工期水流控制难度大，施工干扰大，对工程施工项目管理要求高。我公司高度重视本标工程的施工，把它作为我公司重大项目组织实施，在大型地下工程施工中进一步锤炼我们的队伍，提升企业品牌，并把本标工程建设成为精品工程，进一步强化与贵公司的合作关系。（1）组建强有力的项目管理机构为满足本标工程施工项目管理需要，我公司将成立公司一级项目经理部“中国水利水电第十四工程局有限公司乌弄龙水电站引水发电系统工程项目经理部”，由公司总经理助理蒋济担任项目经理，组织本标工程的施工项目管理。为保证本合同目标的实现，我公司将在乌弄龙水电站导流洞土建及金属结构安装工程标施工组织管理机构的基础上，以小湾地下厂房施工队伍为主体，并从全公司范围内择优选拨精通地下厂房工程施工的高级技术、管理人才充实加强到乌弄龙项目部各管理部门，建立强有力的、精干高效的现场管理体系实施本项目施工管理。（2）配置施工经验丰富、技术力量雄厚的专业施工队伍在本标工程施工中，我公司以“配备一支最优秀的队伍，建设一个最好的项目”为指导，将从已完建和即将完建的地下厂房项目中抽调各类专业队伍承担本标工程施工。（3）做好项目总体策化工程开工后，迅速建立完善的管理体系和制度，制订各类管理办法；根据工程特点和现场实际条件制定和优化总体施工技术方案，认真研究布置施工通道，施工通风，合理安排施工程序，调整优化施工总进度计划和施工资源配置计划，并针对关键项目和重点、难点项目制定专项工期保证措施，实现复杂引水发电系统的“连续、快速、安全”施工，确保各阶段形象进度和施工总目标的实现。2、合理规划施工通道，确保施工进度计划，实现工期目标的对策合理的施工通道布置是进行大型地下工程连续、快速施工的首要条件，为如期实现工期目标，布置必要的施工支洞，形成各系统多工作面平行作业，是施工通道规划的重点。根据本工程的特点，在充分利用主厂房送风洞兼1#施工支洞、全厂排风洞兼2#施工支洞、进厂交通洞及尾调通气、交通洞等永久洞室作为通道的基础上，新增10条（3#12#）施工支洞，其规划要点如下：（1）引水隧洞施工通道规划：根据招标文件要求，电站进水口明挖支护已由导流洞土建及金属结构安装工程标施工，于2012年3月底向本标移交工作面，2014年5月底进水口闸门安装就位具备度汛条件，合同工期26个月。由于引水隧洞上平段及斜井段线路较短和进水塔仅高36.5m，通过合理安排施工程序、设置安全保护设施等措施，利用电站进水口作为引水系统上部施工通道能满足工期和施工安全要求，引水隧洞上平段不再设置施工支洞。从进厂交通洞接线设置4#施工支洞至引水隧洞下平段，支洞与下平段相交位置避开补强帷幕灌浆环范围和避免引水隧洞斜井与下平洞平行作业时的交通问题。（2）利用主厂房送风洞兼1#施工支洞作为主、副厂房上部施工通道；中部利用进厂交通洞、母线洞、4#施工支洞和引水隧洞下平洞；下部利用7#施工支洞和尾水管洞，可实现厂房开挖支护连续作业。（3）主变及GIS室上部利用全厂排风洞兼2#施工支洞作为施工通道；全厂排风洞至调压井交通洞扩挖形成8#施工支洞，作为中部施工通道；下部利用主变交通洞作为通道。（4）主变交通洞开挖支护完成后，在主变及GIS室底板高程上游边墙侧开挖底导洞，作为母线洞层、交通及电缆廊道施工通道，以满足厂房岩锚梁锚杆及混凝土浇筑前，母线洞层、交通及电缆廊道贯入主厂房下游高边墙并完成径向预裂及锁口支护的要求；1#、2#母线洞层在厂房层开挖过程中，随着洞口出露及时进行开挖支护；3#母线洞预留斜坡道（作为厂房施工通道）在厂房层内斜坡道拆除前，利用厂房层斜坡道作为通道进行开挖支护。（5）尾调室上部利用尾调通气、交通洞兼施工支洞作为施工通道；中部从进厂交通洞接线增设3#施工支洞至尾调室左端墙1824.0m高程，降坡开挖至1816.0m高程；1816.0m高程以下及预留斜坡道，利用溜渣井从尾水管道洞出渣。（6）从主厂房送风洞兼1#施工支洞接线，新增5#施工支洞与1#、2#尾水隧洞分别交于1798.0m及1796.0m高程，作为尾水隧洞及尾水管洞上层开挖、支护通道；尾水管洞及尾水隧洞相交于尾水调压室下部，为减少施工干扰及保证主厂房基坑开挖通道及早形成，从5#施工支洞分别接线，修建6#、7#施工支洞至尾水隧洞下层及尾水管洞下层，以满足厂房、尾水管洞、尾调室及尾水隧洞下部开挖、支护及混凝土浇筑需要。（7）主变及GIS室左端墙送风洞由2#施工支洞改建而成，送风洞底板与2#施工支洞底板有4m多的高差，为满足排风竖井出渣需要，在主厂房送风洞兼1#施工支洞接线，布置9#施工支洞至排风竖井底板以下1849.0m高程。（8）为加快第一层排水廊道开挖工期及缩短通风路径，改善洞内施工环境，在第一层排水廊道左、右两侧各布置1条施工支洞，其中10#施工支洞由右岸上坝交通洞接线，降坡开挖至第一层排水廊道右侧；11#施工支洞由永久通风洞接线，爬坡开挖至第一层排水廊道左侧。（9）为解决第三层排水廊道的施工通道问题，从尾水管洞下层施工支洞（7#施工支洞）接线，升坡布置12#施工支洞至第三层排水廊道。施工支洞布置及设计详见第一章三维透视图和第九章图9-19-18。3、以主厂房、主变及GIS室、尾水调压室三大洞室为中心的洞室群开挖围岩稳定对策为确保各系统洞室群挖围岩稳定，结合招标文件技术条款要求和总进度需要，以厂房、主变及GIS室、尾水调压室三大洞室为中心的洞室群开挖程序及方式为：（1）主厂房及尾水调压室与变室顶拱开挖错距进行，主厂房及尾水调压室开挖先行，主变及GIS室滞后；主厂房与主变室之间同高程梯段开挖时掌子面错开50m以上，确保高边墙的稳定。（2）为避免多条平行洞室开挖爆破震动对相邻洞室顶拱围岩及洞间岩墙稳定的不利影响，主厂房1795.5m高程以下、母线洞、尾水管洞、引水隧洞上平段、引水隧洞下平洞及尾水调压井井身扩挖采取分序间隔开挖，已开挖洞室系统支护完成再进行相邻洞室的开挖。引水隧洞斜井扩挖及尾水隧洞开挖错距进行，作业面间隔距离根据试验确定，并不小于30m。母线洞平行布置于尾水扩散段及尾水管洞上方，母线洞开挖支护与对应尾水管扩散段及尾水管洞的开挖支护错开时段施工。（3）大洞室梯段开挖采取“梯段规格线一次预裂、薄层开挖、随层支护”，减小边墙自由变形高度，缩短松弛变形时间，以有效控制高边墙有害变形。特别是三大洞室之间的对穿锚索在开挖具备条件后及时锚固，主厂房与主变室之间开挖下降高差不能过大。（4）主厂房开挖时，及时进行地下厂房区域内勘探平洞的封堵4、地下厂房洞室特殊部位开挖施工对策和措施本标地下洞室群特殊部位的开挖包括：厂房岩壁吊车梁部位、隧洞平交口、隧洞立体交叉部位、厂房系统三大洞室顶拱、地下厂房高边墙、尾水隧洞和尾水管洞与尾调室交汇处、多条平行隧洞等部位的开挖，为有效控制特殊部位开挖后的围岩的有害变形，保证特殊部位施工质量和施工安全，各部位施工采取以下对策和措施：（1）厂房岩壁吊车梁部位的施工开挖前在岩台保护层外进行开挖爆破试验，取得合理的爆破参数和施工工艺（如样架搭设、钻孔角度控制、钻深度控制、斜孔开孔工艺等）后再正式开挖岩锚梁。岩锚梁位于厂房开挖分层的第层，岩台采取预留4m保护层分区分层开挖方式，主要分五步进行，限制由于爆破而产生的岩石松动范围小于30cm。施工程序和钻爆措施如下： 层开挖前，先对层中槽进行施工预裂，然后从层顶面沿岩锚梁岩台以下的设计边线精确钻预裂孔到层底板高程，一次预裂到位。为保证直墙深孔预裂钻孔精度，根据我公司在溪洛度、糯扎渡和锦屏一级电站地下厂房边墙预裂的成功经验，用钢管搭设样架固定轻型钻机钻造，样架支柱钻孔固定，侧面在边墙上设临时锚杆焊接固定，保证轻型钻机不移位，钻孔通过三次校杆法并配孔位扶正器严格控制钻孔垂直度； 层中槽开挖超前岩台保护层30m后，先用手风钻完成岩台三角体上拐点以上直墙设计轮廓线光爆孔造孔，预埋PVC管并封堵管口保护。造孔精度控制仍采用上述钢管样架控制； 采用手风钻造孔分三层松动爆破开挖岩台下拐点外侧4m保护层。第一层岩台外侧光爆孔造孔深度距下拐点1.0m，防止孔底加强药包破坏下拐点； 外侧保护层开挖结束后，从下部搭设钢管样架，采用手风钻从下部钻岩台斜面光爆孔。斜孔定位根据超欠挖尺寸采用全站仪定位，钻孔方位角采用地质罗盘控制，仰角用几何法样架控制，保证岩台预裂孔钻孔精度。 斜面光爆孔与预先施工的上部直墙面光爆孔组成双向光爆网，同步起爆挖除岩台三角体。根据我公司多座地下厂房岩台施工的成功经验，经过试验后优选岩台三角体双向光爆参数，并根据不同地质结构岩层调整装药参数是保证岩台成型质量的关键。岩台三角体开挖之前，建议在下拐点以下20cm处增设一排普通砂浆锚杆（间距0.5m）；小断层及挤压破碎带、裂密带等不良地质结构及不良地质结构面组合部位在三角体爆破前挂钢筋网喷混凝土支护，保证岩台开挖成型质量。 厂房岩台开挖及下层周边预裂爆破完成后，再开始岩壁梁锚杆施工和岩壁吊车梁混凝土浇筑。混凝土浇筑期间周边区域停止开挖，混凝土达到设计强度后，再进行厂房第层开挖，开挖时严格控制单响药量，保证岩壁吊车梁质点振动速度满足规范要求。岩锚梁施工方法详见第十一章附图11-10。（2）隧洞平交口施工对策掌子面超过岔洞口30m，且完成平交口段主洞支护和岔洞口超前锁口锚杆后方可开岔洞口，岔洞进口段2倍洞径（跨度）范围内按“短进尺、弱爆破、及时支护”的开挖支护原则施工，并加强变形监测，根据开挖揭露的地质条件，必要时增加长锚杆、挂网喷混凝土、钢支撑、钢筋混凝土锁口等加强支护措施，保证隧洞平交口段围岩稳定。（3）隧洞立体交叉和层叠部位施工对策本标地下洞室立体交叉部位主要有：引水隧洞下平段与第三层排水廊道、第一层排水廊道与右岸上坝交通洞及送风洞。层叠洞室主要为：母线洞与尾水管洞、出线洞与疏散交通洞及电缆廊道。洞室立体交叉洞室、层叠洞室之间岩层较薄，这些部位施工要特别注意洞室的稳定和施工安全，主要采取以下对策措施： 两洞立体交叉段或层叠洞室上、下层错开时段施工，错开距离不小于30m，且无论上、下洞室爆破均全部撤离两洞的施工人员； 先挖洞室在上部时，该段底部加强支护，当两洞间岩体厚度在1.01.5倍大洞室直径时，先在上部洞室底板向下打悬吊锚杆，必要时增加钢筋混凝土底板固定悬吊锚杆，下部洞室开挖通过时，立体交叉段按“短进尺、弱爆破、多循环、分部开挖分区支护”原则施工，并视地质条件及上覆岩体（岩板）厚度选用钢拱架+管棚、小导管预注浆、超前锚杆或钢筋混凝土衬砌等强支护措施。 先开挖洞室在下部时，则下部洞室的立体交叉段顶拱先进行强支护或钢筋混凝土衬砌，上部隧洞开挖通过立体交叉段时，严格按上述开挖支护原则施工，并保证下部已成洞围岩的爆破质点振动速度满足技术条款要求。（4）厂房系统三大洞室顶拱开挖稳定对策大跨度洞室开挖保证顶拱的稳定、安全至关重要。特别是断层、层间挤压破碎带、裂隙密集带以及结构面不利组合切割在洞室顶拱、高边墙稳形成的不稳定块体对顶拱、边墙开挖稳定影响较大，局部开挖稳定问题突出。 主厂房、主变及GIS室、尾水调压室顶拱先开挖中部，及时完成中部顶拱部分的永久锚喷支护结构后，两侧滞后错开扩挖跟进，以减小洞室顶拱一次性开挖跨度，控制围岩有害变形；无论中导洞还是两侧扩挖，每排炮开挖后及时施工随机锚杆，并喷一层混凝土，防止岩体小掉块，紧跟进行系统永久支护结构。两侧扩挖时严格控制单响药量，爆破质点振动速度满足规范要求。 断层、挤压破碎带、裂隙密集带出露部位的顶拱开挖严格按 “超前探测，预锚固或预灌浆、短进尺、弱爆破、少扰动，早封闭、强支护、勤量测”的施工原则，确保成洞围岩稳定。采取探孔、导洞超前探测，超前锚杆、注浆小导管预灌浆超前支护，开挖后采用随机预应力锚杆、双层钢筋网片加喷钢纤维混凝土支护。对不稳定块体，采用随机长锚杆或预应力锚杆、随机预应力锚索进行支护。 配置先进的锚杆钻孔设备及喷混凝土设备，保证支护进度，有效控制围岩变形和塑性区的扩展，避免因支护不及时而发生洞顶围岩掉块和坍塌，当支护进度不能紧跟时，放慢开挖进度。 顶拱开挖过程中，根据开挖进度和地质情况，及时埋设安全监测设施，对顶拱围岩进行变形和支护结构应力监测，根据监测信息反馈，及时调整后续开挖支护方案。（5）厂房系统三大洞室高边墙开挖稳定对策 边墙控制爆破开挖，及时支护。主副厂房、主变及GIS室、尾水调压室较大梯段开挖采取梯段设计轮廓线一次预裂，薄层开挖、随层支护，严格控制预裂爆破、梯段爆破一次起爆药量，开挖爆破最大质点振动速度控制在规范允许范围内。每层边墙开挖结束后，及时对不良结构部位进行喷混凝土和随机锚杆支护，然后顺序施工系统短锚杆、长锚杆，在下层边墙预裂后，进行预应力锚索和预裂钻机布置高度范围喷混凝土施工。在立面上保证上层系统喷锚支护完成后再进行下一层的开挖作业。尾调室井挖部分在中导井及导井扩大成溜渣井后，再分圈、分区呈台阶状向下扩挖，设计边线光面爆破。主厂房、尾水调压室尽量避免破坏机坑之间及两调压室之间的中隔墙岩体，以限制高边墙的变形，这一点非常重要，必须高度重视。主厂房机坑部分采取分序间隔开挖；尾水调压室井挖部分先扩挖2#调压室，支护完成后进行1#调压室扩挖。主厂房机坑先进行中部拉槽开挖，两侧预留保护层垂直光爆，槽挖与保护层之间进行施工预裂。尾水调压室中隔墙的支护随层进行。 与高边墙相贯的隧洞开口按照“先洞后墙”原则，小扰动开挖，做好锁口支护。与厂房、主变及GIS室、尾水调压室高边墙相贯的隧洞（如母线洞、引水隧洞下平段、尾水管洞、主变交通洞、进厂交通洞、3#施工支洞等），在大洞室边墙预裂至隧洞顶拱之前，完成隧洞岔口段的开挖，并做好锁口支护。洞室距边墙1.0倍洞径（跨度）范围内建议采用钢支撑进行加强支护，高边墙预裂和梯段爆破时，严格控制一次起爆药量，避免对已形成洞室开口部位围岩及支护结构造成破坏，以减小围岩变形和塑性区的扩张。尤其是母线洞处于厂房岩锚吊车梁下部，洞顶距岩锚梁约5.7m，应力较为集中，变形也相应较大，为确保岩锚梁锚杆的锚固岩体质量，最大限度地减小围岩变形和塑性区的扩张，保证洞口开挖围岩稳定，所有母线洞开挖进入厂房时段安排在岩锚梁锚杆施工之前，母线道上游段开挖需采取短进尺、小扰动的控制爆破。 在尾水管洞部位，厂房底部的挖空率约53%，与我公司以往施工过的大型地下厂房相比，挖空率相对较大，开挖后围岩塑性区大、变形量大，为确保厂房边墙和尾水管顶拱的稳定，开挖采取如下措施：a、3条尾水管洞各层分序间隔开挖，逐层及时喷锚支护，对穿预应力锚索支护完成后，再进行下层开挖，确保尾水管洞之间岩体的稳定。b、尾水管洞与母线洞之间最小岩层厚度约0.9倍尾水管洞洞径，在尾水管顶层开挖时，母线洞已开挖完成，施工中将根据围岩变形监测情况，视需要提请设计单位在两洞之间增设锚筋桩加强支护。c、尾水管洞层提前贯入厂房下部，并对厂房下游边墙进行环形预裂，在厂房层开挖前完成尾水管扩散段边顶拱支护。厂房第层开挖后尽快完成高边墙支护。（6）多条平行洞室开挖支护对策本标3条引水隧洞、3条母线洞、3条尾水管洞、2条尾水隧洞均是平行布置的洞室，相隔距离较近，为保证洞室围岩稳定，其开挖应遵循以下原则： 引水隧洞、母线洞、尾水管洞分序间隔开挖，已开挖洞室系统喷锚支护完成后才能进行相邻洞室的同层开挖，尾水管洞相邻两洞同层开挖后，及时施工对穿锚索，开挖过程中严格控制一次起爆药量，爆破振动速度满足规范要求，确保不影响相邻洞室的施工安全和相邻洞室已实施的喷混凝土、锚杆等不因爆破振动受损。 尾水隧洞由于线路长，所需工期长，分两序开挖工期不能满足合同要求，施工过程中经监理批准后，两洞错距开挖，其作业面间隔距离需试验确定，并不小于30m。 加强监测（含变形监测）及数据反馈，以便确定后续开挖、支护方案。5、洞室不良地质段开挖支护对策和措施（1）三大洞室不良地质带开挖支护对策及措施 厂房、主变及GIS室、尾水调压室顶拱层均采用中导洞超前，进行超前地质探测。在掌握不良地质带的准确位置、产状及影响范围后，预先采取有针对性安全有效的施工方案。 不良地质带开挖采取超前支护。小断层带顶拱部位超前支护视断层、破碎带性状采用注浆管棚、自进式锚杆，必要时采用预灌浆加固措施；边墙部位断层破碎带上增加部分外插角30°左右的超前锚杆支护。 挤压破碎带、节理裂隙带开挖后及时初喷一层混凝土，然后打锚杆、挂钢筋复喷混凝土，如锚杆孔塌孔严重时，采用小导管注浆、再在管内安插锚杆或采用自进式锚杆支护。顶拱缓倾角裂隙、挤压带、小断层及裂隙不利组合切割在洞室顶拱、高边墙稳形成的不稳定块体在开挖后及时进行锚杆支护。 小扰动控制爆破开挖和强支护措施。不良地质带开挖采取分部开挖、分区支护，顶拱部位开挖循环进尺0.81.0m控制，边墙部位采取弱爆破。（2）引水隧洞、尾水隧洞及进厂交通洞不良地质带开挖支护对策及措施引水隧洞、尾水隧洞及进厂交通洞局部洞段发育裂隙、挤压破碎带和断层，岩体较破碎，为类围岩。顶拱层施工采取中导洞超前探测，在遇到裂隙、挤压破碎带和断层时中导洞停止掘进，待全断面扩挖接近裂隙、挤压破碎带或断层时，视岩石破碎情况采用超前小导管预注浆或超前锚杆支护，断层带开挖支护采取预留“核心土”法分部进行，循环进尺0.50.8m，裂隙、挤压破碎带采取“短台阶法”开挖，排炮进尺0.81.5m，支护形式视岩石破碎程度采用型钢拱架或钢筋格栅拱架支撑、长锚杆、喷钢纤维混凝土；边墙部位除设计系统支护外，建议增加锚筋桩加强支护。6、地下洞室群通风散烟对策本地下工程埋深大，且主要通道为洞中开洞，直接对外的洞口少，交通运输主要集中在进厂交通洞、主厂房送风洞及5#施工支洞，开挖运输高峰强度高，洞内运输距离远，通风散烟难度大。根据本工程特点，以解决引水隧洞下平洞、厂房系统、尾水调压室、尾水管洞及尾水隧洞施工通风为重点，充分利用设计布置的竖井和增设临时通风竖井排烟和通风，满足地下洞室开挖作业通风、防尘和防有害气体标准的要求。 充分利用通往外界的右岸上坝交通洞、进厂交通洞、永久通风洞、主厂房送风洞、出线竖井及其平洞、排风竖井及其平洞、排烟竖井及其平洞、尾调室及其交通洞、施工支洞进行通风。尾水管洞及尾水隧洞施工通风最为困难，为改善尾水系统通风条件，尾水调压室层开挖完成及尾水隧洞上层开挖穿过尾水调压室底部后，及时施工3条通风竖井分别与1#3#尾水管洞连通；1#、2#尾水隧洞位于5#施工支洞下游侧洞身上层，首先开挖中导洞至岩塞段，待尾水出口边坡开挖至1834.0m高程后，及时贯通1#、2#通风竖井及其平洞，形成“低进高出”通风方式。 采取分期通风方式。引水发电系统通风根据施工程序按三期进行规划。一期：引水、厂房及尾水系统工作面独立施工阶段，分别在各系统施工通道布置大功率轴流通风机正负压通风，其中引水系统斜井导井贯通后，通风改为引水下平洞施工支洞正压进风，引水斜井及上平洞出风；尾水隧洞在通风竖井打通后，从施工支洞进风、通风竖井出风；各开挖工作面钻孔过程中在掌子面附近设置局部通风机辅助散烟，加快风流循环。二期：在三大系统相互连通后、风流比较复杂，根据洞室结构特点有效进行风流组织，实施系统通风，总体按“低进、高出”的原则，低通道（4#7#施工支洞、进厂交通洞）进风，在高出口洞井（排风竖井、出线竖井、排烟竖井、尾水隧洞增设的通风竖井出风、引水隧洞进口）设置通风机排风。三期：在洞室开挖完成后，在混凝土施工及机电安装施工阶段，视需要及天气变化，保留部分通风设备，采取机械通风与自然通风结合的方案。（2）减轻通风压力的措施 在各