水电工程洞室开挖施工要点分析

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如何在保证进度、质量、安全的前提下以最小的投入快速竣工从而获得最大的利益是企业获利的先决条件。在施工准备方面，项目经理的统筹安排是至关重要的。精确的测量放样是工程顺利施工的前提。测量前，根据图纸计算出所需数据，实测时细心做好每个步骤，确保误差值控制在最小范围内。提供测量交样单给钻爆人员，有问题的地方要着重指出。对已完成的工作面设定观测点，定期观测结构变化情况。精密的测量计算也是洞室顺利贯通的保障。水电工程洞室开挖施工周期长、测量环境条件差，施工干扰大，测量桩点时常遭到施工破坏，恢复这些桩点或增设新点时，保证其精度和日后稳定是一件反复和需要高度重视的工作。补测(重测)时应按照原测精度执行，且要达到原测精度质量指标。开挖前首先进行钻爆试验，对试验成果进行分析总结，确定最终钻爆参数。钻爆由造孔装药爆破组成，其中，造孔需要注意孔位分布、孔向、角度、深度。装药爆破要注意，周边孔采用专用药卷，间隔不耦合装药。单孔装药量严格按爆破设计装药，轮廓线采用光面爆破或预裂爆破等控制爆破技术。相邻两炮之间不得形成大于10cm台阶。爆破后，开挖轮廓面上残留炮孔应均匀分布，根据围岩类别残孔率应达到，微新岩石应大于90%，弱风化岩石大于80%，强风化岩石大于50%。

目前钻爆开挖方式多样化，无论是采用钻爆开挖法、机械开挖法，还是采用人工和机械混合开挖法，应视地质、环境、安全等条件来确定。如用钻爆法施工时，光面爆破和预裂爆破技术，既能使开挖轮廓线符合设计要求，又能减少对围岩的扰动破坏。爆破应严格按照钻爆设计进行施工，如遇地质变化应及时修改完善设计。大型洞室，因结构尺寸大，为保障围岩结构稳定，一般分为多层开挖。如溪洛渡电站的导流洞，城门洞型，洞高20m，洞宽20m。分3层开挖。由3条施工支洞同时施工。上层9m，人工钻爆开挖，采用先中间导洞开挖，后两侧扩挖，结构面使用光面爆破，装药量严格按爆破设计，半孔率达90%以上，保证了顶拱围岩的稳定性。中层开挖采用两侧潜孔钻预裂，中间液压钻打缓冲孔及爆破孔，装药采用混装炸药车，确保安全、快捷、高效。下层开挖也是采用人工底部光面爆破进行钻爆。如此，在整个洞室开挖过程中，最大限度的保障了围岩的稳定性，甚少发生塌方事故，保证了设计开挖尺寸。

支护也是洞室开挖质量控制重点。严格按设计要求锚杆材料，孔向，孔位，孔深，锚杆外露长度，锚固要求等都应达到标准。不良地质段的挂网，喷护，这些都是不能有一点马虎的。包括后期钢筋混凝土衬砌，各仓位的备仓，验仓，浇筑。这些工序的过程控制尤为重要，每个环节都不能有误。因此，在洞挖过程中，要有专门的质量保证体系贯彻其中。每道工序实行“三检”制，钻爆施工实行“三证五表”制。对各班组完成的质量情况实施奖惩考核办法，以激励作业人员的质量意识。

洞室开挖历来都存在着重大的安全隐患，这一问题在水电工程大型洞室开挖中更加突出。洞内阴暗，潮湿，照明情况差，用电安全经常出现问题;高空作业的安全问题，支护质量差造成的问题，爆破警戒，以及自然环境突发因素等都对生命安全造成危害。因此，安全的控制是作为安全生产的关键环节。相关人员进出洞，应佩戴安全帽，反光标识和其他防护用品。执行进洞挂牌，出洞摘牌的制度。洞口或适当处设立紧急材料储备仓库。防火、防水、防毒等材料工具的储备，保证质量，及时补充。洞室开挖顶拱因开挖爆破扰动极大，对于开挖过程中，应先查明工作面是否安全，再开始进行钻爆作业。如围岩松动，有异响等应先安排机械设备排险，并专人指挥。钻爆过程中，严格按爆破设计进行钻孔，安排专人检查钻孔质量，装药量，同时钻孔过程中还要专人观察顶部的围岩情况，防止钻孔过程中钻机的振动对周围岩石情况破坏造成安全隐患。爆破前，进行安全警戒，爆破范围300m以外设立安全警戒线。爆破后，一段时间待炮烟散去，围岩稳定之后再派专人查炮，确认无盲炮后解除警戒。查炮完后，应先安排机械设备顶部排险，然后才能开始出渣。待工作面清理完后，根据围岩情况作临时支护，超前支护，或系统支护。对不能把握的情况，如塌方，透水，气体燃烧，支护方案不满足等情况应立即停止作业，请设计单位地质工程师前来查看。确定方案后，组织人力，物力及时的进行支护，确保施工安全。

对施工企业而言，盈利才是硬道理。如何在按时完成工期的情况下赢得最高的利润价值，才是最大的成功。工程中标后结合施工方案根据工期及投入人力、物力费用制定详细的分析、预测。成本预测是成本控制的基础。施工过程中，减少资源的消耗就等于成本费用的节约，能有效的控制成本费用。明确责、权、利的关系，树立成本控制的责任感。优秀的技术措施也是成本控制的一个方面。如爆破质量的好坏能最大限度的减少成本投入，节约工期。加强质量管理，杜绝返工现象发生也能避免不必要的人、财、物等大量投入而加大工程成本。还有对混凝土使用量进行准确严格的控制，安排专人检查每天的混凝土使用情况。施工企业应提高作业人员及管理人员的业务水平，减少施工过程中问题的处理不当，以免造成不必要的损失。

施工过程中，由于地质缺陷、设计变更，或不可抗力的因素会或多或少的产生成本的增加。因此，当遇到这些情况的时候，现场第一时间收集资料，关键位置提供影音资料，做好签证工作，为以后竣工结算做好充分准备。变更索赔是一项细致的工作，并不是一个人或者一个部门所能完成的，需要各职能部门密切配合通力合作。变更索赔工作应由指定领导牵头，相关各部门人员组成变更索赔小组，小组成员要对招标文件、施工图纸和施工现场的情况有详细的了解，同时与各相关部门密切沟通，这样才能将变更索赔工作做好。

水电工程洞室开挖具有工程量大，施工难度高，施工周期长的特点，为了能够顺利的保质保量的完成工程施工，施工前期系统的充分准备，中期的工序控制，后期的变更索赔，对于施工单位来说都是很重要的，把握好这些环节，才能使洞室开挖工程顺利完成，为其他工程的施工提供保证。（本文作者：周靖 单位：葛洲坝集团公司三峡分公司）