大型地下洞室群施工交通布置

水利水电施工　２０１３・第３期　总第１３８期　地下厂房洞室群的布置特点为：①充分利用地形，　键项目的施工进度，满足开挖、支护、混凝土浇筑的高　峰强度。　布置紧凑；②洞室规模大，洞室多；③自进水口至尾水　洞里面高差大，洞室立体交错；④工程量大，地质条件　复杂；⑤工期紧，多专业、多工种交叉作业，施工干　扰大。　（６）要留有余地。充分考虑到地下工程的施工不确定　性，为赶工或其他施工意外提供条件。　（７）同一高程上永久洞室较多的部位，施工支洞尽可　能地连通各相邻洞室，以满足同一高程上的洞室间隔施　工的要求。　（８）施工支洞的布置兼顾考虑通风散烟的要求。　３施工支洞的一般布置形式　３．１　引水系统　引水系统包括进水口和引水隧洞，根据前述布置原　则，结合工程实际情况，施工支洞大致有以下几种布置　形式：　图２溪洛渡地下厂房洞室群布置图　（１）进水塔前有条件布置露天道路进入进水口平台，　为开挖及混凝士浇筑提供通道时，即不存在施工支洞的　２．２施工支洞的规划原则　问题，但无上述条件时，即需另辟地下通道以解决运输　（１）根据总工期、总进度确定的工作面，结合地形地　问题。如大岗山水电站进水口处于陡峻的峡谷岸坡上，　质条件，对施工支洞进行总体安排。　无法布置露天道路，即从左岸上坝公路隧洞中派生出到　（２）沿立面分层布置，满足引水、厂房、尾水三大系　达进水口平台的“进水口交通洞”，如图３所示。　统不同高程施工的相对独立性，确保三大系统施工平行　（２）当为单机单引水管，且进水塔工期不紧张时，直　作业。　接利用进水Ｉ＝１（包括塔体下部预留通道）作为施工通道，　（３）尽量利用永久洞室或由其派生的施工通道，以减　施工引水上平段及斜（竖）井段。大岗山原规划即如此。　少施工支洞开挖和封堵工程量，使投资最低。　（３）在引水上平洞之间设置连通支洞，以某一塔进水　（４）规划时要考虑与关键项目施工程序安排相协调，　口作为对外通道。　满足“平面多工序、立面多层次”的施工组织要求，以　（４）在引水上平洞单设施工支洞，使引水上平洞及斜　保证施工均衡、有序进行。　井施工与前面的塔体脱开，平行作业，如瀑布沟１２号施　（５）地下洞室，特别是主副厂房规模大、结构复杂、　工支洞及大岗山因进水口边坡开挖交面滞后，也单独自　耗时长，在有条件时尽量规划布置“双通道”，以加快关　进水口交通洞增设了一条引水上平洞施工支洞，见图３。　图３　大岗山水电站地下厂房施工支洞布置图　・３６・　地下工程鬟　３．２主副厂房　厂房沿高度分层施工，尽量利用永久洞室布置。现　以瀑布沟为例：主厂房高７０．Ｉｍ，分９层开挖，大体上　可分成上、中、下三部分。上部包括厂房顶拱、岩锚梁　等Ｉ～Ⅲ层，是厂房开挖的重点，工期最长，约占厂房　首台机发电开挖工期的一半，其施工支洞布置形式为：　（１）厂房顶部设有厂房上支洞和进风洞，利用上支洞　进入厂房右侧上部，并将厂房上游排水廊道扩挖，进人厂　房左侧上部，形成左右两端上部循环通道，如图４所示，　这样既满足了施工需要，又最大限度地利用了原有洞室。　图４瀑布沟水电站地下厂房三大洞室部分施工支洞布置图　大岗山利用已有的厂房进风洞和将进厂交通洞在厂　房上部形成厂房顶部循环通道。　尾闸室分上、中、下三部分，上部由右端厂房上支　洞派生支洞进入尾闸室；中部由厂房左端进厂交通洞派　（２）中、上部利用进厂交通洞和母线洞作为施工通　道，为解决后期厂房混凝土多一个人仓渠道，满足强度　需要，可扩挖厂房上游第二层排水廊道，在厂房上游边　墙形成混凝土浇筑通道。　生支洞进入；下部最困难，除在尾闸室最底部设连通支　洞外，并与后期布置的１０号施工支洞连通，形成循　环线。　尾水隧洞通常很长，断面大，施工支洞的布置既要　（３）中下部。为满足三大洞室中、下部施工强度，并　形成循环线，在厂房右侧中下部设置了一条主干施工支　洞，以贯通尾闸室、尾水管连接洞、厂房中部右端、及　引水隧洞下平段，并与下平段施工支洞连通，形成主循　环通道。如瀑布沟１Ｏ号施工支洞与１号施工支洞贯通，　形成地下洞室群左右端循环通道，为加快瀑布沟地下厂　房施工提供了保障。　自进厂交通洞起，从主厂房左端绕至引水下平段，　将６条引水平段洞贯通，并与前述右侧干线相连，形成　下部循环大动脉。同时设岔洞进人厂房左侧。充分利用　引水下平洞。　考虑施工需要，又要结合考虑通风散烟的需要。尾水隧　洞按照开挖分层设置施工支洞，并在尾水隧洞间设连通　洞，如瀑布沟水电站９号施工支洞和１５号施工支洞，如　图５所示。　若尾水隧洞出口有条件布置施工支洞，应设置施工　支洞解决长尾水隧洞通风散烟难度大的问题，如瀑布沟　１１号施工支洞。　４施工支洞设计　（１）施工支洞应使轴线短、洞线穿越区域围岩稳定、　洞线顺直，转弯半径符合运输要求，坡度为８　～１Ｏ　，　最大控制在１５　以内。　（４）厂房下部。一是利用尾水连接洞，二是在尾水扩　散段底部设支洞与厂房左、右干支洞相通，三是专设支　洞进入集水井底部（厂房最低点）。　（２）断面尺寸满足运输要求，考虑通风、散烟、排水。　（３）两洞立体相交时，最低洞顶板厚度不小于１倍　洞径。　３．３主变压器室及尾闸室、尾水隧洞　主变压器室顶部自左上支洞引支洞进入其右侧，进　行上部施工；由进厂交通洞连接主变压器室下部，形成　下部通道。　（４）施工支洞与主体洞室结合时，保证主体洞室不　欠挖。　・３７・　水利水电施工２０１３・第３期总第１３８期　图５　瀑布沟水电站施工支洞平面布置图　说明　１．本图为工程施工支洞总体布置图，包括投标价段的施工支洞和为满足２００９年７月１日首台机组发电要求已经增加的施工支洞和将增　加的施工支洞。　２．１～９号施工支洞为原合同布置的施工支洞；１０￣１５号及尾水隧洞底部两条连通洞为提前发电增加的施工支洞。　（５）认真执行施工支洞围岩支护国家、行业标准。　（６）考虑机电安装、基础处理需要。　程中应特别重视以下几个方面：　（１）尽可能地使地下洞室群形成上部、中部及下部循　环通道，是加快工程建设有力的保障。　（２）尽量在副厂房底部、集水井下部布置施工支洞，　可减少副厂房、集水井施工对首台发电机组造成的　影响。　（７）支洞封堵堵头长度不小于３倍洞径，混凝土标号　不低于Ｃ２０。　５结束语　在上述地下洞室群施工通道布置的基础上，实际工　（３）尽量利用第二层排水廊道（扩大断面）作为厂房　混凝土浇筑的施工通道。　（上接第１９页）　度混凝土，混凝土内部最大温升均控制在３４℃以下，远　７结束语　大型水工隧洞衬砌混凝土一般采用泵送高坍落度抗　冲耐磨混凝土，此施工工艺已在许多水工隧洞工程项目　中应用并发展成熟，但易导致混凝土胶凝材料用量大，　低于设计要求的３９℃。　（２）解决了混凝土浇筑的整体性及表观质量问题。采　用整体钢模台车边墙一次浇筑成型解决了混凝土整体性　问题，整个边墙未设置纵向施工缝。同时，整体钢模台　车浇筑面板钢度高，平整度控制好。　（３）解决了硅粉混凝土振捣困难、表观质量差的问　题。通过先进的浇筑工艺有序振捣，减少了混凝土表面　水气泡。　水化热高，温度控制难度大，混凝土出现裂缝的概率　大。同时，采用大型牵引式钢模台车浇筑常态混凝土有　效解决了温度控制及混凝土整体性和表观质量三大技术　难题。　该系统及施工工艺均为国内首创，其他类似工程可　以借鉴和参考。　（１）解决了温度裂缝的难题。采用该工艺浇筑低坍落　・３８・