地下尖兵，逐梦五女山下

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地下尖兵，逐梦五女山下

—水电三局辽宁省超长隧道开挖在业界树立品牌

发布日期：2015-05-05来源：中国电力建设集团编辑：靳明伟

[摘要]

　　在辽宁省东北部的边缘，有这样一个美丽的地方——桓仁县五女山，五女山下，有一群被誉为“地下尖兵”的建设者，他们已经在此安营扎寨奋斗了近30个月，在这千百个日日夜夜中，参战员工吃得了苦、扛得住累，夜以继日的奋斗着。在主洞开挖遭遇塌方、涌水、涌沙等不良地质情况下，他们采取科学的施工方法，抓质量、保安全、抢进度，挖掘地下超长输水隧洞施工，一举扭转了不利的施工局面，得到了业主的高度评价，为公司赢得了良好的口碑。

　　这支被誉为“地下尖兵”的队伍，就是水电三局第四分局二段一标项目部。

　　任务重，责任更重

　　公司给第四分局的定位是：发展超长隧道开挖品牌，打造专业化地下施工队伍。第四分局采取“两条腿”走路：一是在一段四标采取TBM施工，二是在二段一标采取人工钻爆施工，分局希望通过两个项目施工，积累经验，为公司打造长隧道开挖品牌，培养更加优秀的人才。

　　2012 年7月，公司第四分局二段一标项目部成立，项目部负责一条21.393公里超长输水隧洞及取水首部地下洞室群施工，取水首部工程主要包括取水口建筑物、压力引水隧洞、地下厂房洞室及附属洞室等，输水隧洞工程主要包括21.393公里主洞施工以及几条支洞施工。从施工内容上来讲，既有30余米水深的土石围堰填筑，也有比较狭窄、陡峭的进水口明挖、闸门竖井、通风竖井等开挖;既有大小不一的地下厂房洞室群开挖，也有地下厂房及进水塔的浇筑;既有在石渣进行膏状和高压旋喷围堰灌浆，也有机组安装等等，可以说是“麻雀虽小五脏俱全”。

　　整个标段共投资6.82亿元，由于埋深浅、位于水库头部、地质条件复杂，因此该标段采用常规的人工钻爆方法进行施工。

　　这是一个典型的“点多面广”的工程。在施工期间，为了能够保证通风的效果和洞内文明施工，在施工方案上，设计人员为此设计了6条施工支洞。

　　2012年8月8日，随着2号支洞的开工建设，施工人员同不良地质条件的博弈也随即展开。

　　这个工程是公司首次参与超长隧道开挖施工，肩负着公司在东北区域开拓市场的使命，从分局发展方面的来说，也是第四分局以后发展的重要方向。三局第四分局一标项目部集中了三局最优秀的开挖人才：第四分局局长郭坤、副局长兼项目部经理谢锟、项目部副经理王军林、马富强、罗军、项目总工程师王立成、项目副总工程师李平等等，都是公司开挖专业的翘楚和优秀人才。

　　为了保证工程顺利施工，项目部根据工程标段、长度以及施工内容的不同，共设置了六个施工工区：取水首部工区、1号洞工区、2号洞工区、2’号洞工区、3号洞工区、3’号洞工区，项目部职工及协作队伍的七百多人参与施工。

　　与此同时，项目部出台了一系列有针对性的管理办法，根据总工期细化目标，落实责任，奖罚并举，使项目的目标在每个人员的心中，逐渐清晰起来。

　　在项目部领导的精心组织和参战员工的顽强拼搏下，目前工程进展情况为：取水首部石方明挖及地下厂房、洞室开挖已全部完成;进水塔混凝土已浇筑至高程 308.5米;地下厂房安装间混凝土已全部施工完成，主厂房混凝土施工至蜗壳层，副厂房完成了一层楼板的混凝土施工，通风竖井混凝土施工基本完成;取水口两道事故闸门临时下闸完成，主厂房1号机组蜗壳安装完成，主厂房上下游8个穿墙管全部安装完成。2014年4月25日3号主洞与3’号主洞开挖顺利实现贯通，这是整个二段输水工程首家贯通的洞子，得到了业主的好评。紧接着1号洞与0号洞主洞贯通和1号洞下游与2号洞上游主洞贯通、3’号下游主洞到达合同桩号;2015年1月29日2’号下游与3号洞上游顺利贯通，除2号洞下游出涌水处理外，标志着主洞开挖支护施工以接近了尾声。业主在全线贯穿“百年工程，质量第一”调水工程，对全线所有参加施工单位主洞二衬混凝土高标准、严要求前提下，于2014年6月20日顺利1号洞第一仓混凝土开仓浇筑，在辽西北参加施工单位中三局第四分局一标项目部在主洞混凝土衬砌施工中为各施工单位开了好头，得到业主及上级领导的认可和好评。

　　困难多，办法更多

　　“尽管把能想到的都想到了，但施工之后，困难一个接着一个，施工难度也越来越大，考验着每一个人的神经。”副局长谢锟回忆起这一路走来的历程，仍没有大战胜利后的喜悦。

　　谢锟说：“在21公里超长隧道施工中，有些难题犹如水中捞月、缘木求鱼，像是洞内通风排水困难，不良地质段的涌水涌沙的处理，东北寒冷的天气条件，线性工程，战线长、施工干扰大，从原有的大包转架子队模式实施起来难度大”等等。

　　工程施工，攻坚克难是常有的事儿，然而解决问题不仅需要科学的施工方案和组织，还需要加大资源投入，不但需要抛开原施工计划，更加需要落实到班组进行施工。这个过程不仅让人纠结，质疑声也是不断的。辽宁水利厅业主在以往如大伙房工程中曾未遇到这个超长隧道开挖中“嘭”一声几千方涌水涌沙的发生和在不足两千平方米狭窄库区布置五脏齐全的电站，“你们三局能不能干”?“你们三局有没有这个实力干这个工程”?这些质疑声无疑是一种无形的压力，压得大家都喘不过气来。

　　要打消质疑，必须要展示出我们企业的实力，谢锟深知这一点。因此，在解决困难的措施上，他更是力争做到精益求精。

　　洞内通风排水困难，项目部精心设计方案，组织施工。项目部副经理马富强告诉记者：“随着开挖的掘进，洞子的延伸，通风的不良情况造成了比较恶劣的环境。以前我所干过的洞子总长也就两三千米，这个项目最短的支洞是1000米，最长约2000米，坡度最小13%，从支洞到主洞单工作面距离就要近5000米。在这种情况下，通风排烟、涌水抽排、洞内施工道路等情况，会随着开挖的延伸，越来越困扰施工。挖运设备尾气和爆破后气体等不能很好的解决，使之作业环境十分差，洞内能见度太低了。

　　为了能够及时解决洞内通风、排水等问题，我们采取了很多措施，并到有经验的铁字号施工单位进行调研取经，经过吸收、改进、实践，我们的通风问题才逐步解决。例如在一号洞通风措施上，优选了4*75千瓦高频控制系统的大功率的风机，通过对比优选高价的进口合资风带，减少风量损耗，并对布置采用相应措施。如在丁字口交叉处三通设置控制阀，相互交替集中通风，缩短排烟时间，提供施工工序时间，且随着开挖不断延伸，在上下游各加串联风机，确保投入到位，既保证了掌子面的通风，又给洞内创造了良好施工条件。

　　在排水方面，各主洞洞内渗水、涌水时而不断，洞内排水成了老大难题，尤其1号洞离库区较近，洞内施工过程时常被水淹没整个工作面，导致停工，经过调研以及结合施工现场，对主洞架设大流量、低扬程污水水泵和一套排水系统并分级布置、每级装有自控装置，将水排至每个洞子在丁字口永久泵坑，在经过高扬程的多级离心式水泵排至洞外污水池，净化达标后排放。

　　每个洞子在丁字口架设集中水泵站，每小时排水量不小于200立方米，投入规模、设置系统原理仅次于大型工厂排放系统，每月各洞口平均水泵修理费就达万元，为减少不必要费用发生，马富强告诉记者：对架设排水系统不断改进，增加自动控制器和增压装置，针对这种泥沙洞对水泵叶轮等材料项目部进行多次探究更换耐磨材料、对每个看水泵和修水泵人员进行现场培训，一个目的就是减少费用、提供排水能力。

　　经过现场对通风和排水措施的改进，不仅保证了所有隧洞施工期间的人身安全、而且保证了施工环境，提高了施工效率，使得一个个隧洞的顺利贯通，为公司以后长隧道施工提供了既丰富又宝贵施工经验。”

　　不良地质段施工，2012年12月16号23时，2号洞突然出现大规模塌方涌水涌沙，至今已处理两年多时间，还没有完全通过，目前施工掌子面仍然排水量每小时达百十方，在施工过程中倒水、防塌方依然是揪心的事情。第一段塌方在2014年8月已通过，第二段仍在按照“一导(超前导水)、两超(超前管棚、超前小导管)、三台阶(上中下台阶)”五步施工方法进行施工，在近两年的塌方施工过程中，公司领导多次来现场指导施工，项目部技术及管理人员总结了很多不良地质段的施工经验，如在大规模涌沙涌水地质洞段的处理方法，项目部采用打止浆墙来稳定岩盘继续发展，也为下一步处理提供平台，采用HSC特细水泥进行阻水灌浆，化学灌浆结合管棚、小导管施工，已经把第一段塌方安全度过。

　　取水首部地下厂房主体混凝土、尾闸室混凝土根据业主要求由普通混凝土变更为普通清水混凝土，而进水口启闭机室变更为饰面清水混凝土。为此，辽宁省水利厅领导、业主领导都高度关注这些部位的清水混凝土施工情况。为了保证清水混凝土的施工质量，项目部花费较大的成本采购特种木模板，然后根据衬砌的体型提前加工成标准块，并在标准块模板上提前钻好拉杆孔，使得孔位做到横平竖直;为了保证拆模后混凝土表面不存在拉杆头，项目部采用混凝土内预埋带丝螺栓，模板外部采用丝套连接，拆模后直接对带丝螺栓进行防腐处理。

　　东北天气寒冷，造成了施工的紧张。辽西北的冬季气温平均在零下20度，极寒气候对设备、施工保温、职工保暖的影响，致使工作效率降低。根据工期要求，如果 2013年冬季完不成进水口闸门井开挖和竖井开挖，将直接影响2014年下闸蓄水这一总目标的实现，项目部掀起大干90天，在谢经理带领下，参战员工在滴水成冰的环境里，工人采用手工钻开挖，职工们烧着热水打钻，分局领导和职工一起现场指导和亲自装药，经过两三个月的艰苦施工，顺利完成了进水口明挖施工。这项工程的完工意义重大，不仅确保了工期，而且在2014年汛期来临之前完成进水口310.5米高程以下的浇筑工作，紧紧握住了施工的主动权。

　　2014年冬季，随着开挖向混凝土转序施工，冬季各工作面进行二衬浇筑施工，每个工区为保证混凝土施工质量，拌合系统全部采用保温措施，所有的骨料和水需要预热，投入之巨大，功效却较低。

　　线行工程，施工干扰大，马富强告诉记者：一标由于施工地段临近村民居住地和生态旅游区，因施工带来的征地及施工爆破干扰、弃渣受限、施工占道干扰、施工排污进入农田干扰、施工产生工业垃圾干扰等问题，间接或直接地对当地村民造成了影响，导致当地村民到项目部和施工地段进行阻挠妨碍施工。根据合同约定，业主只负责协调，每次发生阻工等现象，都会影响进度，造成大批人马闲置。在业主也无法很好、及时解决的状态下，为了及早恢复生产、减少项目不必要的损失，谢锟都是第一时间赶到现场，给村民说好话、做思想工作、甚至多次亲自找政府、找业主协调解决对村民影响，虽短和减少项目部不必要损失，原则只有一个-不准影响施工。

　　在长隧道开挖方面，进场队伍都是经过公司严格招标的合格的分包商。2012年刚开工前，协作队伍现场组织相对稳定，但随着主洞上下游开挖支护的不断延伸，洞内文明施工、通风等对施工影响越来越大。洞内渗水量突然增大，抽水投入费用较高，加之当地村民因爆破震动、夜间出渣噪声进行多次阻工等因素的影响，队伍不但施工难度越来越大且面临的亏损越来越多，进度在2013年8月至2014年1月份一直无法满足业主下达的进度指标。

　　在此期间，项目部通过调派有经验的现场管理人员、调配设备协作队伍，也通过与业主沟通及时办理结算、缓扣材料等多种渠道支援分包班组，但队伍不愿再投入并且有意拖延工期，通过堵洞子、满天要价、利用提出退场作为补偿。为了不影响施工进度和影响企业声誉，公司领导及分局领导提出明确态度，宁可拿出一千万打官司也不愿意让这些队伍无理无据多拿走我们一分血汗钱，项目部态度也十分坚定，有事情谈事情，但坚决不能影响施工。项目部通过精心策划、提前做好工作面，为接手各方面难题做准备。待条件成熟，强行接手工作面，从大包改为自己组织的小班组(架子队)，由项目部委派较有经验的副经理带队，配能吃苦、懂开挖的现场带班人员承担起施工。

　　马富强告诉记者：我从技术专业岗位走上生产管理岗位，在管理队伍方面还是从谢经理那“偷”了不少，谢经理常给我说，我们管队伍只要别吃队伍的、别拿队伍的，按照合同办事，就不怕他们来闹事。记得1号洞清退福建队伍时，队伍老板无理取闹，退场不谈，一口价补两千万，不补偿就不退场不移交工作面，将洞口用装载机堵住不让进行班组施工。针对这种情况，项目部在谢经理的领导下，态度坚决：不能让无理取闹者得逞，更不能损失企业的经济利益。协作队伍看到无利可图，也就知难而退了。

　　这次成功地清退队伍，项目没有多付一分钱，这得益于项目班子的风清气正，得益于超前的谋划和精心的管理，得益于正确的抉择和坚定的信心。从整改清退队伍到进场恢复生产时间没超过10天时间。2#洞、3’洞和1#洞主洞从2014年6月清退福建大包队伍，改为小班组模式自己组织施工以来，不但节约施工成本而且在施工安全和质量方面都有了保证，并且顺利业主下达的月开挖任务。从主体工程开工历经两年多少风风雨雨、遇到了前所未有的施工难点，但项目部在班子领导和全体员工坚持努力下，施工进度依然能够完成业主指标，2014年底辽宁水利厅业主向我公司贺喜信，对一标一年以来项目部施工进度、质量等提出表扬。

　　管理关系理顺了，施工也进入高峰期，在分局的带领下，参战员工连续攻坚克难，展现了水电三局人的拼搏精神和智慧，业主也逐渐打消了质疑。

　　遇塌方，应对有方

　　二段一标项目部在施工中表现出了敢打敢拼的斗志，他们愈挫愈勇，会打硬仗，并最终取得胜利，这在2号洞处理塌方的过程中表现最为突出。

　　2 号洞临近水库，地下水丰富，地质条件恶劣。王军林告诉记者：“2012年12月16号23时，2号洞在施工过程中“嘭”一声五六千立方米涌水漫过整个洞子，在抢修到17日8时约1万立方米的把整个主洞全部淹没，支洞淹没700多米，整个施工段面一片汪洋，包括钻爆台车，喷锚台车，抽水水泵等一些设备全部淹没。

　　这种情况下，项目部积极组织抢险，组织全体职工进行抢抽水，抢险过程中出现很多可歌可泣的事迹。在东北接近零度的严寒天气下，职工们跳入水里接管道，抢水泵，架设大流量、高扬程水泵多台，当时业主提供用电负荷只有1430KVA，根本无法满足投入排水设施用电负荷，项目部采用强高压进洞和增加发电机来满足抽水设备。支洞在架设变压器和水泵的过程中，没等架设好眼巴巴就看着水位上涨掩埋了，为了及时控制水位，确保支洞安全、尽快恢复施工。马富强告诉记者：当时为了节省用电，整个洞内供风系统停用，增加临时3台250KW发电机为减少损耗直接布置在洞子里面，整个洞子废气直射我们鼻孔，就在这种环境下，分局郭局长亲自现场指挥。经过连续白天黑夜抢险，水位终于控制了，据初步估测每小时350余方水，强将水需要在维持现有排水设备基础上又需要增加大量排水设施，经过3、4个月的抢险，把水基本抽完，每一天的抽水都像是一场战役，在此期间马富强告诉记者：谢经理连续数日只休息几个小时，整个人憔悴的不知道怎么形容是好，自己因操劳过度，身体得病，但他仍然坚持一线处理涌水的事。抽水后处理塌方，从2013年5月开始持续到2014年8月，一年半的时间里其中大大小小的方案会共计40余次。业主制定的很多方案处理效果不是很明显，项目部跟业主对方案有不同的看法，最终业主尊重项目部方案，采用以疏导为主结合化学灌浆的方案把不良地质段第二段塌方度过。

　　王立成告诉记者：“处理塌方费用巨大，且没有效益。例如我们采取了管棚施工的工艺，分局租赁了一台700多万元的管棚钻机，一方面是租赁费用巨大，一方面是处理进度缓慢、施工期间仍然地质不明存在安全隐患较大，造成了2号洞的施工成本和进度不受控”。

　　不良地质地段是一句专业术语，而2号洞塌方部位的地质情况就是一堆石渣，上部的塌空区有多大?还要塌下来多少?无人知晓。

　　在这种情况下，先后有多种方案出台，其中一项就是回填加固塌空区，然后再循环进行短进尺、强支护进行开挖。在2号洞止浆墙完成后，由于灌浆孔钻无法成孔，处理的难度超乎所有人的想象，谢锟告诉记者：“二号洞塌方顶部有一个大的蓄水池，止浆墙形成后，蓄水池中的水形成了有压水，有压水钻孔后经过止浆墙，顶部的水向外喷涌，最远可达十几米，只能强行进钻，钻入六米后，向外涌沙，每钻进一米向外涌沙五六十立方米，人员无法靠近，钻机无法继续施工，涌沙稳定后，项目部采用固结灌浆，对孔的周边进行固壁，反复凿进，克服重重困难。最终完成特细水泥阻水灌浆施工，达到业主的计划要求。

　　克难点，迎来亮点

　　“一手抓施工，一手抓经营”，这是项目班子的主导经营思想。经过两年多的施工，除了2号洞因塌方进度受阻之外，其他部位的施工得到分局、监理、业主的认可，施工工程形象得到业主及辽宁省水利厅领导的高度评价。

　　截止目前，项目部率先完成了进水口围堰施工、进水口竖井施工、进水口闸门下闸施工以及首部地下厂房开挖支护施工，目前进行机组安装。其次，项目部率先贯通隧洞3号洞和3’号洞，这些成绩都是领跑于二段其他施工队伍。目前业主新增加2’支洞控制段主洞单工作面月常规钻爆248米，刷新了以往的最好成绩，在二段又增添了一个闪耀的新记录。

　　在首部工程地下厂房岩锚梁的开挖和混凝土浇筑施工中，开挖要求的质量非常高，不允许有欠挖、超挖等现象。施工过程中，参战人员逐孔放样，调整爆破参数，经过两个多月施工，厂房岩锚梁顺利完工，质量得到了有效控制，得到辽宁省水利厅及业主领导一致好评。

　　另外就是首部枢纽工程的施工。首部枢纽进水塔高60多米，连接地下厂房，工程最大的困难就是量小、工作面小、体形复杂，尤其是进水口开挖，2013年6月围堰就开始闭气抽水，直到10月底才具备开挖条件，而这时，东北气温为零下三十多度，开挖的难度可想而知。

　　进口槽子宽11米、长50米、深25米，这么大的井正常工期应该在5个月，项目部利用新的工艺，优化施工方案，完成也只用了两个多月的时间。

　　这些成绩都得益于新的施工工艺。李平告诉记者：如果按照常规施工方案：先采用人工打一个导井，然后再进行扩挖，这样会耗时耗力。采用新的施工方案是在明挖结束后，在基岩面钻孔，然后采用底部装药、一茬一茬反梯段爆破的形式来解决，这样就大大提高了效率，避免了人工清渣，又降低了成本。同时，施工人员在扩挖中采用一次光爆成形的技术，爆破梯段高度达到了18米。这种施工技术让从事开挖20多年的郭坤连连感叹：“采用反梯段爆破工艺进行这么复杂的体型开挖，我还是头一次遇到。为了提前完成厂房通风竖井开挖解决厂房前期通风条件，第四分局局长郭坤蹲守在现场亲自指导竖井开挖爆破，在电缆竖井、通风竖井、尾闸室竖井等全部采用反梯段爆破，开挖技术的运用非常成功，申报工法专利毫无问题。”

　　厂房开挖工作面狭小，不好“摆布”，是公认的“硬骨头”。原本业主认为进口厂房的工期将拖整个工程的后退，通过使用新工艺，经过参战员工半年多的拼抢，总工期能够满足业主要求。

　　记者了解到，首部电站的施工工期可控，按照计划，进口滑模8月底已施工完成，12月闸门安装完成，完成了年底下闸的目标。厂房从7月份开始浇混凝土，给机电安装交面，计划在明年5月初全部交面。所以，现在整个首部枢纽、厂房的工期完全可控。

　　记者采访谢锟时，他告诉记者：“目前二段一标工程进度可控，我们不但要把工程干好，还要把力量往经营方面转，因为二段一标塌方涌水两年，项目部投入了大量的人力、物力资源，也经历了多次施工组织变更，业主至今未批复变价，导致项目部投入大量费用，项目部下一步计划加大和业主沟通，做好具体的基础工作，把2号洞作为变更索赔的重点，是我们的主要目标。

　　“进度上去了，效益也有了，对外沟通到位了，业主看法改变了，业主监理点赞了，项目班子压力也小了。”第四分局局长郭坤评价这支队伍。2015年，他们的目标是完成标段内主洞的贯通，并确保首部工程首台机组发电。

　　逐梦路上，信心犹在，目标可期。