小型引水發電工程施工技術綜述

楊成福 馬萬軍 李春喜

摘要：該文通過兩座小型水電站的設計及施工對比、主要總結了山區小型水電站溢流壩，隧洞，倒虹吸、管橋現澆、壓力前池（調壓井）廠房的施工方法及設計優化，施工變更、可作同類型水電站的借鑒參考 。

關鍵詞：小型水電站 施工 設計優化 變更 綜述

1、工程概述

大坪水電站位于麗江市永勝縣光華鄉境內，溢流壩距離廠房引水軸線長度11公里，電站裝機2.2萬千瓦，兩臺機組。

軒秀水電站位于普洱市墨江縣雅邑鄉境內，溢流壩距離廠房引水軸線長度4.15公里、電站裝機2.1萬千瓦、三臺機組。

2.主要地質條件

大坪水電站五郎河系金沙江的一級支流，河流長度約92.1km，于永勝縣太安鄉五郎河村匯入金沙江。巖石地質主要為玄武巖夾凝灰質頁巖，厚度2760～2884m，主要分布于河干流下游河段。砂巖、頁巖、灰巖、玄武巖夾煤層，厚度116～587m，主要分布于干流下段兩岸山體。開挖揭示完全符合地質前期勘測，出現塌方，冒頂、流沙，長期涌水（560方/小時），側墻變形、小溶洞3個，泉水干涸一次。

軒秀水電站他郎河分布于阿墨江流域內，巖石地質主要為碳質泥巖，粉質砂巖，主要分布于兩岸山體。開挖揭示完全符合地質前期勘測，出現大塌方（20米高），短時間涌水，

3.主要施工方法

3.1大壩

小型水電站河道寬度較小時，旱季可以采用全斷面開挖，鋼管導流方式;河道寬度較大時，采用分期導流，便于人員設備投入的連續施工，開挖及澆筑相應采用全斷面或分期形式，混凝土拌制設備遵循就近布置原則，泵送或裝載機端運混凝土入倉、設計拋石率25%、窄河道壩頂交通選用單板式橋梁、寬河道采用繞道借路方式，單獨建橋不經濟。

巖石壩基采用固結灌漿，砂礫石壩基選用高壓旋噴帷幕灌漿。

3.2引水隧洞

施工支洞進洞方式主要判斷地質因素：堆積紅土選用明挖成槽，鋼支撐0.5m間距安裝后吊模澆筑0.5m 墻體及頂拱（大坪4#5#施工支洞及軒秀4#5#施工支洞），外側做擋墻，頂部覆蓋紅土2m、順坡排水;

完整巖石段：施工完成系統錨固后，鋼支撐+噴混凝土施做明拱、直接進洞開挖、如軒秀水電站6#施工支洞口;

主洞開挖：引水隧洞開挖采用全斷面開挖，YT-28手風鉆鉆孔，光面爆破，開挖單循環進尺1.5～2.0m。 洞內LWL120扒渣機配合自卸車出渣，石渣拉運至指定棄渣部位。開挖鉆孔：采用YT-28手風鉆進行鉆孔，造孔直徑φ42mm，光爆孔間距40～50cm、孔深1.5～2.0m、線裝藥密度200g/m。主爆孔間距0.5～0.8m、排距0.5～0.7m，孔深1.75～2.4m，單耗為1.30～1.6kg/m3，周邊光面爆破、爆破網絡采用非電毫秒延期雷管微差延時網絡起爆。

出渣：出渣采用LWL120扒渣機配合自卸車洞內運渣至附近渣場。

支護：支護根據現場揭露地質情況確定是否緊跟開挖作業，若現場揭露地質條件較差，須采取一掘進一支護，支護完成才能進行下一循環掘進開挖。

斜井開挖：45度以上采用反井鉆機，地質條件要求高：施工段為同一類型地質結構、鉆進中必須多觀察，防止卡鉆，卡鉆后及時活動提升，固結灌漿外圍后再進行導孔鉆進。

隧洞灌漿：固結灌漿及回填灌漿在工期富裕時可以采用混凝土全部結束后進行，工期較緊張，單工作面較長時采用前面襯砌混凝土，后面緊跟灌漿，灌漿管路隔倉號布設，灌漿時段選在混凝土待凝時段進行。

3.3倒虹吸鋼管，壓力鋼管，管橋施工

倒虹吸鋼管支墩基礎開挖采用人工鉆爆清渣。

鋼管安裝考慮經濟問題首先咨詢當地特種設備加工監管要求，無當地辦證要求則現場加工，有當地辦證要求，工程量小時，采用異地加工半成品，現場對焊方式。倒虹吸鋼管及壓力鋼管（明管）全部采用場內加工，自卸車拉運，汽車吊裝，對于與施工道路有干擾地段，采用單節倒裝，錨筋加固，最后安裝湊合節方法。

斜井段壓力鋼管（暗管）總工程量600噸，考慮現場無場地，臨建布置需費用，最終選擇300公里外加工卷焊，工地對焊方式，既經濟又方便。平洞段運輸采用叉車，斜坡段采用卷揚機拉運鋼架小車運送，洞內焊接采用單坡口焊接，降低施工難度，加快施工進度。

倒虹吸管橋施工：考慮現場交通道路寬度不足，便橋單薄，不能預制后運送，高度小、橋墩完成后采用現場堆渣形成基礎，現場澆筑10cm墊層，整體預制，此項節省費用150多萬。

3.4 壓力鋼管道、壓力前池及泄槽、調壓井

壓力前池及泄槽明挖采用自上而下機械開挖，巖石地段采用手風鉆鉆爆。 ?壓力鋼管道明挖采用挖掘機自上而下翻渣開挖，局部巖石松動爆破，跨團結大溝引水渠段先進行鋼立柱+模板保護，通水停止三天、挖掘機翻渣一直開挖到廠房區域，底部裝渣拉運至渣場，開挖結束后檢查團結大溝渠道內有無施工裂縫，再進行通水。

調壓井因高度較小36.6m，井口錨固澆筑后開挖采用人工開挖豎井，再全斷面擴挖，混凝土澆筑因設計方量960方、外露為異形擴大尺寸結構、滑模不經濟、選用隧道洞口混凝土泵車向上輸送，鋼筋采用龍門吊垂直運送，作業平臺采用滿堂紅腳手架，模板選用4m高散鋼模，模板層高2m、監測埋件預留孔洞及管路施工。

3.5廠房施工

廠房開挖前先進行圍堰混凝土防滲墻施工，按照工期及強度規劃烏卡斯鉆機數量，按規范施工，廠房開挖同壓力前池明挖。

廠房澆筑塔機布置于尾水渠底部中間位置，拌和站就近布置，再按照結構規劃：大坪電站主廠房，副廠房，安裝間各自獨立，尤其副廠房各有四邊墻，因此先澆筑主廠房，墻體結束再進行副廠房墻體，主廠房框架結構同步施工;對于軒秀水電站主廠房后墻與副廠房共用，左墻與安裝間共用，右墻與出線樓共用，全部采用大面平起，分部位澆筑，工作面互不影響，蝸殼采用整體吊裝，岔管全部采用明管，一次吊裝到位、二期混凝土及時跟進、屋頂采用現場拼裝桁架。需要注意的是下部墻體大體積澆筑以混凝土輸送泵供料較快，塔機較慢，可輔助鋼筋運送。

4.設計優化及效果

1.大坪水電站5#支洞上游洞挖至樁號K9+122段遇到大涌水（482m3/h）+后續流沙，在小導管施做后，因自然水流還是無法灌漿、施工單位提議，監理設計業主同意修改軸線：涌水流沙工作面后退20m，偏角30度布線60m，與上游再連接，9+122作為泄壓泄水口，開挖中工作面全斷面線狀滲水，噴射混凝土施工錯后6m 進行作業后，歷經2月隧洞貫通，搶回耽誤1個月工期。

2.泄槽頂部增加蓋板形成一體化箱涵結構，避免泄水外揚，沖刷邊坡。

3. 5#施工支洞斜井修改為平洞，加快了出渣進度，降低了施工安全風險。

4.軒秀水電站隧洞原設計為馬蹄形，針對碳質泥巖地質情況，鋼支撐安裝后承壓受力存在側墻變形大、施工單位提議修改為城門洞形，設計業主同意，加快了施工進度，確保了施工安全。

5.軒秀水電站廠房圍堰原設計為草土圍堰+帷幕灌漿，河道砂礫石透水性較好、設計修改為混凝土防滲墻，基坑開挖中滲水很小，確保了混凝土施工進度及防洪度汛要求。

5.施工索賠及變更

“索賠”是一種涉及合同甲乙雙方的，通常是指工程承包方因他人未履行合同要求而導致其產生的損失，比如在施工過程中由于合同另一方因素所導致的工期延后、費用超出預期等所對整體工程造成的影響，工程承包方根據合同相關條款在發生上述可導致損失的行為發生后，向合同另一方所提出賠償損失、共擔風險的行為，稱之為“索賠”。這種行為是一種合同上的權責利益關系。索賠的主要內容包括兩類：經濟利益賠付;施工周期補償、即施工周期延長的索賠。施工單位一般依據合同文件中相關索賠條款提出索賠或通過法律途徑來實現索賠，從根本上保證工程的順利完工、保障施工企業的經濟利益。

做好變更索賠工作的對策和建議

1.強化全員經營意識。變更索賠工作是一項由全員參與的工作，其涉及面廣，不是僅依靠哪個部門或個人就能把這項工作做好的。因此，只有經過經常性的培訓和思想灌輸提高全體管理層變更索賠管理的觀念和知識，提高職工對變更索賠事件的敏感性。

2.加強變更索賠隊伍建設。變更索賠人員不但要具有工程、經濟、法律方面的知識，還要求有良好的公關能力;既能與業主、監理有良好的共事關系，必要時也要敢于據理力爭維護施工企業的應得利益。為此，要求經營人員既懂工程技術又懂經濟管理，現場實踐必須有至少2年，了解各種工序，項目部選擇那些業務素質高、學習能力強、知識面廣、責任心強、經常能夠深入一線的人員充實變更索賠隊伍。

3.完善變更索賠管理制度。變更索賠管理是一項系統性很強的工作，它必須融合于整個工程項目管理之中。合同部要與其他管理職能部門如計劃管理、技術管理、物資管理及信息管理等密切聯系，完善變更索賠管理制度，促進部門之間的橫向協作，使合同部門能夠及時準確的了解施工項目中的各種信息，為做好變更索賠工作夯實基礎。

4.采取恰當的變更索賠策略。變更索賠策略也是影響變更索賠工作能否順利進行的重要因素，以下策略可以使變更索賠工作事半功倍：（1）時間策略：當工程項目具有變更索賠的條件時，要有計劃的開展變更索賠項目的申報工作，這是變更索賠能否成功的開端，即變更索賠項目的審報工作應根據施工進度及與業主的溝通情況選擇合適的時機逐步進行。（2）不平衡報價策略：施工企業在投標階段可采取不平衡的報價策略，為將來變更索賠做好鋪墊工作。

6.結束語

小型水電站施工設計“麻雀雖小、五臟俱全”、難度不小戰線長、尤其長距離引水工程地質較差段難以避免、唯有遵循施工規范、提高施工技術水平、加強現場管理、靈活適當進行設計優化才能確保工程順利完工，同時在出現合同的變更索賠問題的時候，一定要按照規定的流程展開，將工程的損失降到最低。

【參考文獻】

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