| 标题 | 布仑口电站发电洞斜井开挖方式初步分析 |
| 范文 | 孙金霄 摘要 布仑口—公格尔水电站发电洞高压斜井段最大单段斜井施工（斜1）长度达到376.894m，在国内处于领先水平。长斜井的开挖方式应根据施工支洞及主洞开挖进度来决定。 关键词 斜井；爬罐施工；施工进度 中图分类号TV672.2 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）49-0008-02 1 工程概况 布仑口—公格尔水电站水库正常蓄水位3 290.0m，发电引水洞布置在左岸，进口底板高程3 275.0m，高压斜井上弯段高程3 242.962m、下弯段高程2 628.200m、总高差614.762m，倾角60°，斜长709.866m，衬砌内径3.0m、开挖内径4.2m。 斜井段围岩为中厚层~薄层状绿泥石石英片岩、云母石英片岩，岩石较坚硬，片理较发育，岩层产状320°SW∠85°，岩层走向与管线夹角小于10°，对管道洞室稳定有影响，斜井段上覆岩体厚度一般100m~180m，处于新鲜岩体内，为Ⅲ类围岩。 工程区海拔高程约2 600m~3 300m，属高海拔、高寒、高地震的山区，气候寒冷、干燥，冬季寒冷低温期较长，全年作业有效工期仅7个月~8个月。 2 国内部分水电工程超长斜井竖井施工情况简介 近年来，随着经济的发展和电源建设投资的多元化，水电站开发呈加速之势，引水式电站、抽水蓄能电站发展迅速，并向高水头、大装机容量方向发展。在这些高水头引水式或抽水蓄能电站建设中，高压斜井或竖井又常是工程的关键施工项目。 目前国内水电工程超长斜井、竖井施工在条件允许的情况下首先是考虑利用施工支洞将长斜（竖）井分为几段进行施工，达到降低施工难度和缩短工期的目的，现有超长斜井均采用分段施工方案，其中单段斜井最大施工长度是山西西龙池抽水蓄能电站，达到382m，采用瑞典进口爬罐单向开挖导井；单段竖井最大施工长度是河南回龙抽水蓄能电站，达到410m，导井开挖采用正反井同时施工，正井由人工开挖、反井由爬罐开挖。 国内超长斜井、竖井的导井常规开挖方式多采用正反井同时掘进，大多情况下正导井采用人工开挖、反导井采用爬罐开挖。反井钻机作为一种快速高效、安全的导井施工先进设备，自从1993年十三陵抽水蓄能电站2号压力管道下斜段施工中首次在水电工程中应用，随着施工技术的不断完善，进入21世纪以后反井钻机在水电工程的运用越来越普遍，十个超长斜井、竖井施工中有6个工程成功使用了井钻机，其中广东惠州抽水蓄能电站的四条长度269m~303.7m高压斜井均由进口的400型反井钻机完成导井施工，代表了反井钻机在国内水电建设中的较高水平。 3 本工程高压斜井开挖方式选择 3.1 高压斜井施工布置 布仑口—公格尔水电站高压斜井布置于盖孜河左岸陡峻的山体中，沿线海拔高程3 330m~2 645m，施工交通布置极为困难。根据高压斜井段的地形、地质条件，经过多次现场踏勘布置了两条施工支洞，9号支洞和10号支洞与斜井相交处的高程分别为2 900m、2 718m。为方便施工，高压斜井结合施工支洞的高程采用三个斜井段布置方案，设有上平、平1、平2、下平四个平段和斜1、斜2、斜3三个斜段，中1、中2两个平段长度均为70m，斜1、斜2、斜3三个斜段的长度分别为376.894m、210.156m、102.999m，倾角均为60°。 布仑口-公格尔水电站高压斜井段总体施工方案：通过8号和9号施工支洞施工上平和平1上游侧、斜1，通过9号和10号施工支洞施工平1下游侧和平2上游侧、斜2，通过10号和发电洞出口施工平2下游侧和下平、斜3。 3.2 高压斜井开挖方式比选 因受地形条件限制，造成布仑口—公格尔水电站最大单段斜井施工（斜1）长度达到376.894m，在国内也处于领先水平，工程区地处高海拔高寒山区，更加大了施工的难度，斜1段施工成为整个工程的控制性关键项目。 斜1段施工的重点和难点在于导井的开挖，总体施工方案采用正反井同时掘进。根据国内目前超长斜井的施工情况和技术水平，同时考虑施工进度和施工安全等因素，斜1段的导井开挖拟定两个施工方案进行技术经济比选，两个施工方案的反导井均采用爬罐开挖，方案一的正导井采用人工开挖、方案二的正导井采用反井钻机开挖。施工条件及施工分段的初步拟定： 根据目前的施工布置方案，控制斜1段的是8号和9号施工支洞。8号施工支洞于2009年3月底挖至与上平洞相交位置，接着向下游开挖460m，于2009年7月底到达斜1的上弯段位置，斜1的正导井具备开工条件；9号施工支洞于2008年7月底挖至与平1相交位置，8月15日斜1的反导井具备开工条件。 国内水电工程部分超长斜井反导井爬罐施工情况见表1。 根据斜1导井的施工条件分析，下导井将比上导井提前将近一年进入工作面，因此斜1导井的开挖采用反导井爬罐全段施工，即采用爬罐从斜1的下弯段一直开挖至上弯段。 3.3 控制性进度分析 根据表1中爬罐施工统计资料，月进尺81.3m，考虑高原高寒的气候条件，本项目月进尺取60m。 1）反导井工期：400m斜井反导井施工时间约200d，考虑施工的准备时间，总工期约230d=8个月。2008年8月15日开始斜1反导井施工，2009年4月31日可以完工，此时距离正导井开工时间还有3个月（按此计算爬罐施工速度仅为每月30m）； 2）扩挖工期：本项目月进尺取75m，400m扩挖需要5.5个月，2009年11月可以完成扩挖。（考虑到冬季不安装钢管、不施工混凝土，还有4个月的冬季时间可以利用进行扩挖）； 3）钢管安装及回填混凝土工期：2010年4月1日开始，按月强度70m/月考虑，2010年9月30日完成； 4）发电工期： 8号施工支洞至斜1上弯段的460m洞身砼衬砌，计划在2010年10月1日~2011年6月30日施工，然后开始进行8号施工支洞的封堵，计划工期2个月，2011年9月1日电站具备发电条件。 4 结论 长斜井采用反导井或正导井开挖，应根据施工支洞及主洞开挖进度来决定。长斜井反导井施工应及时掌握地质情况，根据开挖显示的围岩情况及时进行临时支护。 参考文献 [1]赵宏斌.蒲石河抽水蓄能电站斜井开挖施工[J].东北水利水电，200725(7)：14-15. [2]原有全.天荒坪抽水蓄能电站大直径陡倾角长斜井开挖施工技术[J].水利水电施工，1999(1)：11-12. [3]王有明，柳富强.瀑布沟水电站引水隧洞斜井开挖施工[J].云南水力发电，2010，26(5)：56-60. |
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