錦屏一級水電站泄洪霧化區及高位危巖體施工交通與運輸方案淺析

李永義　常耀華

(中國水利水電第七工程局有限公司, 四川 成都　610081)

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錦屏一級水電站泄洪霧化區及高位危巖體施工交通與運輸方案淺析

李永義常耀華

(中國水利水電第七工程局有限公司, 四川 成都610081)

水電站泄洪霧化區及以上自然邊坡陡峭，未進行系統開挖，為解決施工道路布置與材料運輸困難條件下的運輸問題，本文介紹了錦屏一級水電站泄洪霧化區及以上高位危巖體施工中交通運輸難題的處理方案，以期為類似工程提供借鑒。

泄洪霧化區； 高位危巖體； 施工交通及運輸； 方案淺析； 錦屏一級水電站

1　概　述

錦屏一級水電站泄洪霧化區及高位危巖體兩岸邊坡陡峻，受地形、地質、水文氣象等多方面自然因素制約，施工場面狹窄，作業高差大，支護處理范圍廣。該范圍內施工項目主要包括坡面覆蓋層清理、錨噴支護、錨索、貼坡混凝土、排水孔、主被動防護網等。左岸霧化區順河方向處理區域長約567m，上下高差259m，面積約17.1萬m2；右岸霧化區順河方向處理區域長約478.5m，上下高差224m，面積約16.5萬m2。高位危巖體位于霧化區上部，其左岸處理區域長約605m，上下高差530m，區域內分布有危巖體共32個區塊；右岸處理區域長約735m，上下高差589m，區域內分布有危巖體共34個區塊。

壩后泄洪霧化區及以上自然邊坡陡峭，未進行系統的開挖。左岸霧化區載重車輛只通至下游圍堰頂EL.1659m及壩頂EL.1885m平臺下游端；右岸霧化區載重車輛只通至下游圍堰頂及右岸壩頂EL.1885m平臺，作業面區域內無施工道路；而高位危巖體為原始邊坡，因陡峻無法布置道路。

該工程施工項目繁多、工程量大、工期緊張，設備、材料運輸能否及時到達各工作面作業點，成為了影響霧化區及高位危巖體施工的制約因素。

2　交通及運輸難度分析

a.左岸霧化區材料運輸總量達17.9萬t，日高峰運輸量達280t。施工材料和設備主要通過場內公路運輸至左岸EL.1885m平臺、6號路明線段、相鄰CⅤ標EL.1829m、EL.1785m、EL.1730m、EL.1670m抗力體排水洞及下游圍堰頂EL.1659m，再通過施工區域內修建的便道人工運輸至各工作面。在施工階段，因相鄰CⅤ標抗立體各層洞室也正處于高峰施工期，道路協調難度大，無法確保各層排水洞作為運輸通道，因此材料及設備運輸成了施工的最大制約因素。

b.右岸霧化區材料運輸總量達12.82萬t，日高峰運輸量達260t。施工材料和設備等主要通過右岸5號公路、膠凝平臺交通洞及混凝土運輸循環線運至右岸EL.1885m平臺，或經場內2號公路至下游圍堰頂；再通過施工區域內修建的便道人工運輸至各工作面。因右岸材料運輸通道只能到達霧化區的頂部EL.1885m和底部EL.1659m，整個右岸霧化區內的材料運輸僅能通過人工搬運，因此運輸壓力非常大，對工程的影響十分明顯。

c.左岸高危巖體材料運輸總量達3.31萬t，日平均運輸量為39.28t。施工材料和設備通過場內公路運輸至左岸EL.1960m平臺下游側材料堆積平臺，再通過3～4次纜索吊轉運至各個危巖體材料堆放平臺，最后通過小型卷揚機結合人工運輸至各工作面；右岸高危巖體材料運輸總量達1.83萬噸，日平均運輸量為10.75t。其中右岸1號危巖體施工設備和材料等運輸至右岸7S2隧洞進口處材料堆放平臺，通過1號纜索吊轉運至1號危巖體底部材料堆放平臺，最后通過小型卷揚機結合人工運輸至各工作面；2號～34號危巖體施工所用設備、鋼筋、水泥及砂石骨料等材料運輸至右岸7S2隧洞出口處材料堆積平臺，通過2號纜索吊運輸至EL.2060m材料堆放平臺，最后通過小型卷揚機結合人工運輸至各工作面。

由于材料周轉距離長、周轉次數多，且工作面極為分散，不僅對施工進度影響極大，且由于纜索吊數量多、高差大、運行強度大，對工程施工影響極為明顯，存在極大的安全管理壓力。

3　交通及運輸解決方案

為解決材料運輸難題，主要從通道規劃布置、運輸方式等方面尋求解決方案。

將霧化區邊坡施工通道分為水平主通道、次通道和一般水平通道，同時設置垂直通道將上下層水平通道連接起來。根據設計布置，左岸最終形成的主通道有EL.1885m、EL.1829m、EL.1785m、EL.1730m馬道共4級；右岸最終形成的主通道有EL.1885m、EL.1829m、EL.1760m、EL.1700m馬道共4級。施工過程中，在邊坡植被及覆蓋層清理階段自上而下分層逐步布置通道，左岸最先形成EL.1885m、EL.1785m兩層主通道，由于EL.1829m、EL.1730m馬道采用開挖和綁填混凝土無法完成，只能在澆筑貼坡混凝土時，挑出1.5m寬作為運行期監測馬道；右岸最先形成EL.1885m、EL.1829m兩層主通道，EL.1760m、EL.1700m馬道同樣在澆筑貼坡混凝土時，挑出1.5m寬作為運行期監測的馬道。

高位危巖體主要利用纜索吊、人工便道、鋼棧橋等解決施工交通及運輸問題。

3.1施工通道

3.1.1左岸霧化區施工主通道

a.施工過程中，為解決左岸霧化區中部高程范圍材料運輸難題，同時兼顧沖溝清渣等因素，在EL.1785m布置一條施工交通運輸支洞作為沖溝清渣、施工材料及混凝土運輸通道。該通道是左岸霧化區EL.1785m永久馬道連接場內4號隧洞的對外公路，通道全長約190m，開挖斷面4m×5m。支洞起點位于4號路隧洞內，支洞出口位于霧化區EL.1785m、(壩)0+490m沖溝上游一側。支洞能滿足5t左右的載重汽車和6m3混凝土罐車通行。洞口處地勢較緩，為改善運輸條件，在支洞出邊坡部位綁混凝土形成8m×6m的施工平臺，作為材料轉運、沖溝出渣及混凝土泵擺放場地。外側EL.1785m馬道在支洞貫通后，結合原EL.1785m勘察便道，采用便道內側開挖加外側綁填混凝土的方式，形成2.5～3m施工通道橫貫霧化區上下游，作為左岸霧化區中部重要的施工通道。

b.為便于霧化區上部施工和工程運行維護，根據現場地形條件，左岸霧化區在EL.1885～1898m地勢較緩處采用半挖半填修建形成5m寬道路，道路長192m。道路以EL.1885m平臺Ⅲ區下游端作為起點，坡度為9%～11%左右。為提高材料運輸效率以及考慮道路車輛行駛安全，在下游道路端頭設置車輛調頭平臺，兼作施工區域材料轉運平臺。調頭平臺(轉料平臺)長約15m，最小寬約8m。

左岸兩條施工主通道的形成，成為解決霧化區中上部施工的主要通道及周轉場地，同時霧化區內至各作業面的施工便道以此兩處平臺為起點，結合各作業區的排架搭設逐步形成。

3.1.2右岸霧化區施工主通道

右岸霧化區施工設備和材料僅能通過右岸EL.1885m平臺和下游圍堰輸送至工作面邊緣附近，運輸效率低，且運輸成本巨大，無法滿足正常施工需要；加之右岸霧化區高差達224m，貼坡混凝土澆筑骨料分離問題是工程一大技術難點，在EL.1885～1829m設置通道可以有效縮短混凝土澆筑高差，保障澆筑質量，同時可提高右岸霧化區1829m高程上下材料運輸效率。因此，在右岸霧化區邊坡EL.1885～1829m布置一條“折尺形”順坡道路與EL.1829m馬道貫通，作為施工材料、設備及混凝土運輸通道。

EL.1885～1829m混凝土通道采用“半挖半填”方式形成，道路寬4.5m，在彎道部位加寬至12m，縱坡度為11.8%～12.5%，總長506m。為滿足EL.1829m馬道通車需要，在EL.1829m、(壩)0+253m～(壩)0+420m馬道段采用開挖及外側綁混凝土形成4～4.5m寬道路，在(壩)0+334m～(壩)0+350m加寬至8m左右，作為車輛調頭及錯車平臺。該道路形成后，成為右岸霧化區中部施工的唯一道路。

3.1.3霧化區內臨時通道

霧化區內臨時通道采用鋼管腳手架搭設，結合主通道洞口平臺、道路布置，貫穿霧化區上下游，主臨時通道沿永久馬道高程布置，兩層馬道之間增設次臨時水平通道，上下兩層水平通道采用爬梯連通。通道采用φ48mm鋼架管搭設，搭建結構為雙排腳手架，排架橫向間距1m，縱向間距1.5m，每根立桿下部均設置插筋，插筋長度L=1.5m，入巖1.1m，外露40cm，通道采用鋪設5cm厚木板形成。通道兩側設置1.2m安全防護欄桿，并掛設密目網。

3.1.4高位危巖體施工通道

高位危巖體因無道路，前期踏勘只能通過望遠鏡遠眺。通道布置及修建均在進場后進行，通道為人工開挖便道、搭設鋼棧道和鋼爬梯方式組合而成，并連通各危巖體。

左岸便道起點在纜機平臺下游側，沿山梁向各危巖體分散布置；右岸從7號隧洞進出口為起點開始布置，分別沿上下游山坡向各危巖體修建。左右岸便(棧)道總長1.39萬m，便(棧)道寬0.8～1.5m。

3.2材料運輸滑道及纜索吊

材料運輸因受場地限制，霧化區及高位危巖體施工中采用輕型滑道和簡易纜索吊運輸方式解決。

3.2.1輕型滑道

適應75°以下的陡坡地形，對基礎的要求不高，布置靈活，其建設和運行成本相對于纜索吊運系統較低，使用率較高。其主要結合邊坡支護排架搭建，搭建速度快，運輸方便，安全性高，在左右岸霧化區施工過程中，輕型滑道沿坡面排架垂直運輸與霧化區排架各級水平通道連通，其中左岸布置了2條滑道，右岸布置了2條滑道，形成了覆蓋整個霧化區材料運輸通道的垂直水平交通網，極大地解決了霧化區材料及小型設備上下山運輸問題。輕型滑道運輸系統布置詳見圖1。

圖1　輕型滑道運輸系統布置

為了簡化加工與設計，滑道系統設計提升荷載均為3t，其基本參數設計：牽引及起重鋼索為φ17.5mm(6×37+1)鋼絲繩，牽引起重繩采用單根牽引，卷揚機額定提升能力3t；滑車及掛鉤按3t起吊噸位進行設計與加工；運料車根據滑道的坡度、承重情況區別設計。為減少牽引起重鋼繩在運行過程與其他物體產生摩擦導致磨損，在鋼繩運行下方安裝托輥，間距7m。

為滿足施工人員通行及滑道檢修需要，在滑道一側設置人行通道與安全防護欄桿。

3.2.2簡易纜索吊運系統

簡易纜索吊運系統是利用地形布置的以懸掛于高低兩支點之間的柔性鋼索作為承載結構，利用載重小車在其上往返移動，具有垂直升降和水平運輸功能的一種簡易起重運輸系統。纜索吊搭設快捷，結合地形地質條件選擇上下錨點和上(卸)料平臺，在高位危巖體支護處理中，運輸手段較為適合，其左岸共布置了4條索吊，右岸布置了2條索吊，能較好地解決材料、設備上下山問題。簡易纜索吊運系統布置詳見圖2。

圖2　簡易纜索吊運系統布置

簡易纜索吊原理：主要是利用上下端錨固后的鋼絲繩為主承載繩，牽引卷揚機牽引吊籃在主承載繩上滑行，實現從裝料點到卸料點的位移；起重卷揚則連接在吊籃上，利用滑輪牽引起重繩(下端固定并由起重卷揚牽引的鋼繩)為轉換，實現垂直升降。

結合物資運輸強度及最大設備重量，纜索吊運系統的設計提升能力為5t，運送速度為30m/min，實際運行能力限定為3t。系統主承載索采用雙根鋼絲繩，牽引繩及起重繩采用單根鋼絲繩；2臺卷揚機分別發揮起重提升和牽引的作用。

4　結　語

錦屏一級水電站霧化區及高位危巖體處理因施工條件差，作業面交通問題是制約工程進展的重要因素。為此，通過合理的道路規劃布置、創新型的運輸方式，在左岸霧化區上部新增一條公路，中部結合山體內的場內公路，增加一條施工交通支洞，右岸霧化區增加一條由壩頂平臺通往霧化區中上部馬道的交通運輸公路。這三條公路的及時規劃和修建，在霧化區施工過程中起到了極大的推動作用。同時為便于霧化區各作業點的材料及時輸送，通過輕型滑道系統，解決了滑道沿線不同高程部位材料的及時運輸問題。高位危巖體施工中因地形條件和各危巖體相對獨立分布的特點，施工中充分利用纜索吊運系統，較好地解決了高位危巖體材料運輸問題，為工程建設起到了極大的推動作用。

Analysis on the construction traffic and transport plan of flood discharge atomization area and high dangerous rock mass in Jinping Level I Hydropower Station

LI Yongyi, CHANG Yaohua

(SinohydroBureau7Co.,Ltd.,Chengdu610081,China)

Hydropower station flood discharge atomization area and the above natural slope are steep, which are not excavated systematically. In the paper, the solution of traffic transportation difficulties in flood discharge atomization area and the above high-level dangerous rock mass in Jinping Level I Hydropower Station is introduced in order to solve construction road layout and transportation problems under the condition of difficult material transportation, thereby providing reference for similar projects.

flood discharge atomization area; high-level dangerous rock mass; construction traffic and transportation; plan analysis; Jinping Level I Hydropower Station

10.16616/j.cnki.11- 4446/TV.2016.09.007

TV52

B

1005-4774(2016)09- 0024- 04