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地下尖兵，逐夢五女山下

—水電三局遼寧省超長隧道開挖在業界樹立品牌

發布日期：2015-05-05來源：中國電力建設集團編輯：靳明偉

[摘要]

　　在遼寧省東北部的邊緣，有這樣一個美麗的地方——桓仁縣五女山，五女山下，有一群被譽為“地下尖兵”的建設者，他們已經在此安營扎寨奮斗了近30個月，在這千百個日日夜夜中，參戰員工吃得了苦、扛得住累，夜以繼日的奮斗著。在主洞開挖遭遇塌方、涌水、涌沙等不良地質情況下，他們采取科學的施工方法，抓質量、保安全、搶進度，挖掘地下超長輸水隧洞施工，一舉扭轉了不利的施工局面，得到了業主的高度評價，為公司贏得了良好的口碑。

　　這支被譽為“地下尖兵”的隊伍，就是水電三局第四分局二段一標項目部。

　　任務重，責任更重

　　公司給第四分局的定位是：發展超長隧道開挖品牌，打造專業化地下施工隊伍。第四分局采取“兩條腿”走路：一是在一段四標采取TBM施工，二是在二段一標采取人工鉆爆施工，分局希望通過兩個項目施工，積累經驗，為公司打造長隧道開挖品牌，培養更加優秀的人才。

　　2012 年7月，公司第四分局二段一標項目部成立，項目部負責一條21.393公里超長輸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、壓力引水隧洞、地下廠房洞室及附屬洞室等，輸水隧洞工程主要包括21.393公里主洞施工以及幾條支洞施工。從施工內容上來講，既有30余米水深的土石圍堰填筑，也有比較狹窄、陡峭的進水口明挖、閘門豎井、通風豎井等開挖;既有大小不一的地下廠房洞室群開挖，也有地下廠房及進水塔的澆筑;既有在石渣進行膏狀和高壓旋噴圍堰灌漿，也有機組安裝等等，可以說是“麻雀雖小五臟俱全”。

　　整個標段共投資6.82億元，由于埋深淺、位于水庫頭部、地質條件復雜，因此該標段采用常規的人工鉆爆方法進行施工。

　　這是一個典型的“點多面廣”的工程。在施工期間，為了能夠保證通風的效果和洞內文明施工，在施工方案上，設計人員為此設計了6條施工支洞。

　　2012年8月8日，隨著2號支洞的開工建設，施工人員同不良地質條件的博弈也隨即展開。

　　這個工程是公司首次參與超長隧道開挖施工，肩負著公司在東北區域開拓市場的使命，從分局發展方面的來說，也是第四分局以后發展的重要方向。三局第四分局一標項目部集中了三局最優秀的開挖人才：第四分局局長郭坤、副局長兼項目部經理謝錕、項目部副經理王軍林、馬富強、羅軍、項目總工程師王立成、項目副總工程師李平等等，都是公司開挖專業的翹楚和優秀人才。

　　為了保證工程順利施工，項目部根據工程標段、長度以及施工內容的不同，共設置了六個施工工區：取水首部工區、1號洞工區、2號洞工區、2’號洞工區、3號洞工區、3’號洞工區，項目部職工及協作隊伍的七百多人參與施工。

　　與此同時，項目部出臺了一系列有針對性的管理辦法，根據總工期細化目標，落實責任，獎罰并舉，使項目的目標在每個人員的心中，逐漸清晰起來。

　　在項目部領導的精心組織和參戰員工的頑強拼搏下，目前工程進展情況為：取水首部石方明挖及地下廠房、洞室開挖已全部完成;進水塔混凝土已澆筑至高程 308.5米;地下廠房安裝間混凝土已全部施工完成，主廠房混凝土施工至蝸殼層，副廠房完成了一層樓板的混凝土施工，通風豎井混凝土施工基本完成;取水口兩道事故閘門臨時下閘完成，主廠房1號機組蝸殼安裝完成，主廠房上下游8個穿墻管全部安裝完成。2014年4月25日3號主洞與3’號主洞開挖順利實現貫通，這是整個二段輸水工程首家貫通的洞子，得到了業主的好評。緊接著1號洞與0號洞主洞貫通和1號洞下游與2號洞上游主洞貫通、3’號下游主洞到達合同樁號;2015年1月29日2’號下游與3號洞上游順利貫通，除2號洞下游出涌水處理外，標志著主洞開挖支護施工以接近了尾聲。業主在全線貫穿“百年工程，質量第一”調水工程，對全線所有參加施工單位主洞二襯混凝土高標準、嚴要求前提下，于2014年6月20日順利1號洞第一倉混凝土開倉澆筑，在遼西北參加施工單位中三局第四分局一標項目部在主洞混凝土襯砌施工中為各施工單位開了好頭，得到業主及上級領導的認可和好評。

　　困難多，辦法更多

　　“盡管把能想到的都想到了，但施工之后，困難一個接著一個，施工難度也越來越大，考驗著每一個人的神經。”副局長謝錕回憶起這一路走來的歷程，仍沒有大戰勝利后的喜悅。

　　謝錕說：“在21公里超長隧道施工中，有些難題猶如水中撈月、緣木求魚，像是洞內通風排水困難，不良地質段的涌水涌沙的處理，東北寒冷的天氣條件，線性工程，戰線長、施工干擾大，從原有的大包轉架子隊模式實施起來難度大”等等。

　　工程施工，攻堅克難是常有的事兒，然而解決問題不僅需要科學的施工方案和組織，還需要加大資源投入，不但需要拋開原施工計劃，更加需要落實到班組進行施工。這個過程不僅讓人糾結，質疑聲也是不斷的。遼寧水利廳業主在以往如大伙房工程中曾未遇到這個超長隧道開挖中“嘭”一聲幾千方涌水涌沙的發生和在不足兩千平方米狹窄庫區布置五臟齊全的電站，“你們三局能不能干”?“你們三局有沒有這個實力干這個工程”?這些質疑聲無疑是一種無形的壓力，壓得大家都喘不過氣來。

　　要打消質疑，必須要展示出我們企業的實力，謝錕深知這一點。因此，在解決困難的措施上，他更是力爭做到精益求精。

　　洞內通風排水困難，項目部精心設計方案，組織施工。項目部副經理馬富強告訴記者：“隨著開挖的掘進，洞子的延伸，通風的不良情況造成了比較惡劣的環境。以前我所干過的洞子總長也就兩三千米，這個項目最短的支洞是1000米，最長約2000米，坡度最小13%，從支洞到主洞單工作面距離就要近5000米。在這種情況下，通風排煙、涌水抽排、洞內施工道路等情況，會隨著開挖的延伸，越來越困擾施工。挖運設備尾氣和爆破后氣體等不能很好的解決，使之作業環境十分差，洞內能見度太低了。

　　為了能夠及時解決洞內通風、排水等問題，我們采取了很多措施，并到有經驗的鐵字號施工單位進行調研取經，經過吸收、改進、實踐，我們的通風問題才逐步解決。例如在一號洞通風措施上，優選了4*75千瓦高頻控制系統的大功率的風機，通過對比優選高價的進口合資風帶，減少風量損耗，并對布置采用相應措施。如在丁字口交叉處三通設置控制閥，相互交替集中通風，縮短排煙時間，提供施工工序時間，且隨著開挖不斷延伸，在上下游各加串聯風機，確保投入到位，既保證了掌子面的通風，又給洞內創造了良好施工條件。

　　在排水方面，各主洞洞內滲水、涌水時而不斷，洞內排水成了老大難題，尤其1號洞離庫區較近，洞內施工過程時常被水淹沒整個工作面，導致停工，經過調研以及結合施工現場，對主洞架設大流量、低揚程污水水泵和一套排水系統并分級布置、每級裝有自控裝置，將水排至每個洞子在丁字口永久泵坑，在經過高揚程的多級離心式水泵排至洞外污水池，凈化達標后排放。

　　每個洞子在丁字口架設集中水泵站，每小時排水量不小于200立方米，投入規模、設置系統原理僅次于大型工廠排放系統，每月各洞口平均水泵修理費就達萬元，為減少不必要費用發生，馬富強告訴記者：對架設排水系統不斷改進，增加自動控制器和增壓裝置，針對這種泥沙洞對水泵葉輪等材料項目部進行多次探究更換耐磨材料、對每個看水泵和修水泵人員進行現場培訓，一個目的就是減少費用、提供排水能力。

　　經過現場對通風和排水措施的改進，不僅保證了所有隧洞施工期間的人身安全、而且保證了施工環境，提高了施工效率，使得一個個隧洞的順利貫通，為公司以后長隧道施工提供了既豐富又寶貴施工經驗。”

　　不良地質段施工，2012年12月16號23時，2號洞突然出現大規模塌方涌水涌沙，至今已處理兩年多時間，還沒有完全通過，目前施工掌子面仍然排水量每小時達百十方，在施工過程中倒水、防塌方依然是揪心的事情。第一段塌方在2014年8月已通過，第二段仍在按照“一導(超前導水)、兩超(超前管棚、超前小導管)、三臺階(上中下臺階)”五步施工方法進行施工，在近兩年的塌方施工過程中，公司領導多次來現場指導施工，項目部技術及管理人員總結了很多不良地質段的施工經驗，如在大規模涌沙涌水地質洞段的處理方法，項目部采用打止漿墻來穩定巖盤繼續發展，也為下一步處理提供平臺，采用HSC特細水泥進行阻水灌漿，化學灌漿結合管棚、小導管施工，已經把第一段塌方安全度過。

　　取水首部地下廠房主體混凝土、尾閘室混凝土根據業主要求由普通混凝土變更為普通清水混凝土，而進水口啟閉機室變更為飾面清水混凝土。為此，遼寧省水利廳領導、業主領導都高度關注這些部位的清水混凝土施工情況。為了保證清水混凝土的施工質量，項目部花費較大的成本采購特種木模板，然后根據襯砌的體型提前加工成標準塊，并在標準塊模板上提前鉆好拉桿孔，使得孔位做到橫平豎直;為了保證拆模后混凝土表面不存在拉桿頭，項目部采用混凝土內預埋帶絲螺栓，模板外部采用絲套連接，拆模后直接對帶絲螺栓進行防腐處理。

　　東北天氣寒冷，造成了施工的緊張。遼西北的冬季氣溫平均在零下20度，極寒氣候對設備、施工保溫、職工保暖的影響，致使工作效率降低。根據工期要求，如果 2013年冬季完不成進水口閘門井開挖和豎井開挖，將直接影響2014年下閘蓄水這一總目標的實現，項目部掀起大干90天，在謝經理帶領下，參戰員工在滴水成冰的環境里，工人采用手工鉆開挖，職工們燒著熱水打鉆，分局領導和職工一起現場指導和親自裝藥，經過兩三個月的艱苦施工，順利完成了進水口明挖施工。這項工程的完工意義重大，不僅確保了工期，而且在2014年汛期來臨之前完成進水口310.5米高程以下的澆筑工作，緊緊握住了施工的主動權。

　　2014年冬季，隨著開挖向混凝土轉序施工，冬季各工作面進行二襯澆筑施工，每個工區為保證混凝土施工質量，拌合系統全部采用保溫措施，所有的骨料和水需要預熱，投入之巨大，功效卻較低。

　　線行工程，施工干擾大，馬富強告訴記者：一標由于施工地段臨近村民居住地和生態旅游區，因施工帶來的征地及施工爆破干擾、棄渣受限、施工占道干擾、施工排污進入農田干擾、施工產生工業垃圾干擾等問題，間接或直接地對當地村民造成了影響，導致當地村民到項目部和施工地段進行阻撓妨礙施工。根據合同約定，業主只負責協調，每次發生阻工等現象，都會影響進度，造成大批人馬閑置。在業主也無法很好、及時解決的狀態下，為了及早恢復生產、減少項目不必要的損失，謝錕都是第一時間趕到現場，給村民說好話、做思想工作、甚至多次親自找政府、找業主協調解決對村民影響，雖短和減少項目部不必要損失，原則只有一個-不準影響施工。

　　在長隧道開挖方面，進場隊伍都是經過公司嚴格招標的合格的分包商。2012年剛開工前，協作隊伍現場組織相對穩定，但隨著主洞上下游開挖支護的不斷延伸，洞內文明施工、通風等對施工影響越來越大。洞內滲水量突然增大，抽水投入費用較高，加之當地村民因爆破震動、夜間出渣噪聲進行多次阻工等因素的影響，隊伍不但施工難度越來越大且面臨的虧損越來越多，進度在2013年8月至2014年1月份一直無法滿足業主下達的進度指標。

　　在此期間，項目部通過調派有經驗的現場管理人員、調配設備協作隊伍，也通過與業主溝通及時辦理結算、緩扣材料等多種渠道支援分包班組，但隊伍不愿再投入并且有意拖延工期，通過堵洞子、滿天要價、利用提出退場作為補償。為了不影響施工進度和影響企業聲譽，公司領導及分局領導提出明確態度，寧可拿出一千萬打官司也不愿意讓這些隊伍無理無據多拿走我們一分血汗錢，項目部態度也十分堅定，有事情談事情，但堅決不能影響施工。項目部通過精心策劃、提前做好工作面，為接手各方面難題做準備。待條件成熟，強行接手工作面，從大包改為自己組織的小班組(架子隊)，由項目部委派較有經驗的副經理帶隊，配能吃苦、懂開挖的現場帶班人員承擔起施工。

　　馬富強告訴記者：我從技術專業崗位走上生產管理崗位，在管理隊伍方面還是從謝經理那“偷”了不少，謝經理常給我說，我們管隊伍只要別吃隊伍的、別拿隊伍的，按照合同辦事，就不怕他們來鬧事。記得1號洞清退福建隊伍時，隊伍老板無理取鬧，退場不談，一口價補兩千萬，不補償就不退場不移交工作面，將洞口用裝載機堵住不讓進行班組施工。針對這種情況，項目部在謝經理的領導下，態度堅決：不能讓無理取鬧者得逞，更不能損失企業的經濟利益。協作隊伍看到無利可圖，也就知難而退了。

　　這次成功地清退隊伍，項目沒有多付一分錢，這得益于項目班子的風清氣正，得益于超前的謀劃和精心的管理，得益于正確的抉擇和堅定的信心。從整改清退隊伍到進場恢復生產時間沒超過10天時間。2#洞、3’洞和1#洞主洞從2014年6月清退福建大包隊伍，改為小班組模式自己組織施工以來，不但節約施工成本而且在施工安全和質量方面都有了保證，并且順利業主下達的月開挖任務。從主體工程開工歷經兩年多少風風雨雨、遇到了前所未有的施工難點，但項目部在班子領導和全體員工堅持努力下，施工進度依然能夠完成業主指標，2014年底遼寧水利廳業主向我公司賀喜信，對一標一年以來項目部施工進度、質量等提出表揚。

　　管理關系理順了，施工也進入高峰期，在分局的帶領下，參戰員工連續攻堅克難，展現了水電三局人的拼搏精神和智慧，業主也逐漸打消了質疑。

　　遇塌方，應對有方

　　二段一標項目部在施工中表現出了敢打敢拼的斗志，他們愈挫愈勇，會打硬仗，并最終取得勝利，這在2號洞處理塌方的過程中表現最為突出。

　　2 號洞臨近水庫，地下水豐富，地質條件惡劣。王軍林告訴記者：“2012年12月16號23時，2號洞在施工過程中“嘭”一聲五六千立方米涌水漫過整個洞子，在搶修到17日8時約1萬立方米的把整個主洞全部淹沒，支洞淹沒700多米，整個施工段面一片汪洋，包括鉆爆臺車，噴錨臺車，抽水水泵等一些設備全部淹沒。

　　這種情況下，項目部積極組織搶險，組織全體職工進行搶抽水，搶險過程中出現很多可歌可泣的事跡。在東北接近零度的嚴寒天氣下，職工們跳入水里接管道，搶水泵，架設大流量、高揚程水泵多臺，當時業主提供用電負荷只有1430KVA，根本無法滿足投入排水設施用電負荷，項目部采用強高壓進洞和增加發電機來滿足抽水設備。支洞在架設變壓器和水泵的過程中，沒等架設好眼巴巴就看著水位上漲掩埋了，為了及時控制水位，確保支洞安全、盡快恢復施工。馬富強告訴記者：當時為了節省用電，整個洞內供風系統停用，增加臨時3臺250KW發電機為減少損耗直接布置在洞子里面，整個洞子廢氣直射我們鼻孔，就在這種環境下，分局郭局長親自現場指揮。經過連續白天黑夜搶險，水位終于控制了，據初步估測每小時350余方水，強將水需要在維持現有排水設備基礎上又需要增加大量排水設施，經過3、4個月的搶險，把水基本抽完，每一天的抽水都像是一場戰役，在此期間馬富強告訴記者：謝經理連續數日只休息幾個小時，整個人憔悴的不知道怎么形容是好，自己因操勞過度，身體得病，但他仍然堅持一線處理涌水的事。抽水后處理塌方，從2013年5月開始持續到2014年8月，一年半的時間里其中大大小小的方案會共計40余次。業主制定的很多方案處理效果不是很明顯，項目部跟業主對方案有不同的看法，最終業主尊重項目部方案，采用以疏導為主結合化學灌漿的方案把不良地質段第二段塌方度過。

　　王立成告訴記者：“處理塌方費用巨大，且沒有效益。例如我們采取了管棚施工的工藝，分局租賃了一臺700多萬元的管棚鉆機，一方面是租賃費用巨大，一方面是處理進度緩慢、施工期間仍然地質不明存在安全隱患較大，造成了2號洞的施工成本和進度不受控”。

　　不良地質地段是一句專業術語，而2號洞塌方部位的地質情況就是一堆石渣，上部的塌空區有多大?還要塌下來多少?無人知曉。

　　在這種情況下，先后有多種方案出臺，其中一項就是回填加固塌空區，然后再循環進行短進尺、強支護進行開挖。在2號洞止漿墻完成后，由于灌漿孔鉆無法成孔，處理的難度超乎所有人的想象，謝錕告訴記者：“二號洞塌方頂部有一個大的蓄水池，止漿墻形成后，蓄水池中的水形成了有壓水，有壓水鉆孔后經過止漿墻，頂部的水向外噴涌，最遠可達十幾米，只能強行進鉆，鉆入六米后，向外涌沙，每鉆進一米向外涌沙五六十立方米，人員無法靠近，鉆機無法繼續施工，涌沙穩定后，項目部采用固結灌漿，對孔的周邊進行固壁，反復鑿進，克服重重困難。最終完成特細水泥阻水灌漿施工，達到業主的計劃要求。

　　克難點，迎來亮點

　　“一手抓施工，一手抓經營”，這是項目班子的主導經營思想。經過兩年多的施工，除了2號洞因塌方進度受阻之外，其他部位的施工得到分局、監理、業主的認可，施工工程形象得到業主及遼寧省水利廳領導的高度評價。

　　截止目前，項目部率先完成了進水口圍堰施工、進水口豎井施工、進水口閘門下閘施工以及首部地下廠房開挖支護施工，目前進行機組安裝。其次，項目部率先貫通隧洞3號洞和3’號洞，這些成績都是領跑于二段其他施工隊伍。目前業主新增加2’支洞控制段主洞單工作面月常規鉆爆248米，刷新了以往的最好成績，在二段又增添了一個閃耀的新記錄。

　　在首部工程地下廠房巖錨梁的開挖和混凝土澆筑施工中，開挖要求的質量非常高，不允許有欠挖、超挖等現象。施工過程中，參戰人員逐孔放樣，調整爆破參數，經過兩個多月施工，廠房巖錨梁順利完工，質量得到了有效控制，得到遼寧省水利廳及業主領導一致好評。

　　另外就是首部樞紐工程的施工。首部樞紐進水塔高60多米，連接地下廠房，工程最大的困難就是量小、工作面小、體形復雜，尤其是進水口開挖，2013年6月圍堰就開始閉氣抽水，直到10月底才具備開挖條件，而這時，東北氣溫為零下三十多度，開挖的難度可想而知。

　　進口槽子寬11米、長50米、深25米，這么大的井正常工期應該在5個月，項目部利用新的工藝，優化施工方案，完成也只用了兩個多月的時間。

　　這些成績都得益于新的施工工藝。李平告訴記者：如果按照常規施工方案：先采用人工打一個導井，然后再進行擴挖，這樣會耗時耗力。采用新的施工方案是在明挖結束后，在基巖面鉆孔，然后采用底部裝藥、一茬一茬反梯段爆破的形式來解決，這樣就大大提高了效率，避免了人工清渣，又降低了成本。同時，施工人員在擴挖中采用一次光爆成形的技術，爆破梯段高度達到了18米。這種施工技術讓從事開挖20多年的郭坤連連感嘆：“采用反梯段爆破工藝進行這么復雜的體型開挖，我還是頭一次遇到。為了提前完成廠房通風豎井開挖解決廠房前期通風條件，第四分局局長郭坤蹲守在現場親自指導豎井開挖爆破，在電纜豎井、通風豎井、尾閘室豎井等全部采用反梯段爆破，開挖技術的運用非常成功，申報工法專利毫無問題。”

　　廠房開挖工作面狹小，不好“擺布”，是公認的“硬骨頭”。原本業主認為進口廠房的工期將拖整個工程的后退，通過使用新工藝，經過參戰員工半年多的拼搶，總工期能夠滿足業主要求。

　　記者了解到，首部電站的施工工期可控，按照計劃，進口滑模8月底已施工完成，12月閘門安裝完成，完成了年底下閘的目標。廠房從7月份開始澆混凝土，給機電安裝交面，計劃在明年5月初全部交面。所以，現在整個首部樞紐、廠房的工期完全可控。

　　記者采訪謝錕時，他告訴記者：“目前二段一標工程進度可控，我們不但要把工程干好，還要把力量往經營方面轉，因為二段一標塌方涌水兩年，項目部投入了大量的人力、物力資源，也經歷了多次施工組織變更，業主至今未批復變價，導致項目部投入大量費用，項目部下一步計劃加大和業主溝通，做好具體的基礎工作，把2號洞作為變更索賠的重點，是我們的主要目標。

　　“進度上去了，效益也有了，對外溝通到位了，業主看法改變了，業主監理點贊了，項目班子壓力也小了。”第四分局局長郭坤評價這支隊伍。2015年，他們的目標是完成標段內主洞的貫通，并確保首部工程首臺機組發電。

　　逐夢路上，信心猶在，目標可期。