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摘 要：清远抽水蓄能电站地下厂房系统开挖工程2009年12月17日开工至2012年1月31日全部结束，历时25.5个月。本文主要探讨在地下厂房土建施工过程中采用的设计优化、施工组织管理以及现场管理等方法，为类似工程提供借鉴。
关键词：抽水蓄能电站；地下厂房；施工管理
1 电站概况
清远抽水蓄能电站（以下简称清蓄电站）设计装机容量1280MW（4X320MV），年发电量23.316亿度，年抽水耗电量30.283亿度，满载发电9.1hr，属日调节纯抽水蓄能电站。地下厂房土建工程开挖自2010年5月31日至2012年1月31日，历时20个月。
2 设计策划管理
2.1 好的选址为工程顺利施工提供了良好的条件
厂房位置有效避开近EW向及近NE向断层带，将高压岔管和地下厂房全部布置在Ⅰ类和少量Ⅱ类围岩中。目前地下厂房已开挖完成，施工过程中未出现岩爆和塌方等现象，将复杂地质和环境条件下重大地下工程安全风险控制到最低，开挖质量受到业内知名专家好评，充分证实了地下厂房位置选定在优越的地质条件范围内。
2.2 大大改善施工条件
采用交通洞、进风出渣洞及排风竖井作为厂房施工的通风通道，形成“两水平、一竖直”的通风模式。该模式尽可能利用自然通风，只在夏天外界气温高气流上升的情况下安装1台37kW的风机向地下洞室强迫送风，在大大改善地下厂房施工条件的同时，有效的节约了工程投资。自清蓄电站排风竖井1.4m一次导丼贯通后（2010年10月24日）至地下厂房土建开挖完成（2012年1月31日），只地下厂房送风一项就节约电量约155万kWh，合约123万元。运行期年平均至少可节省通风设备用电87.6万kWh（合约64万元），降低电站长期运行能耗。
2.3 合理缩短工期，有效节约投资
工程探洞“一洞四用”，从预可研开始直到工程施工阶段一直在发挥其作用，通过阶段工作的局部重叠将清蓄电站工程关键路线工期缩短了半年，节省投资4356.11万元。自流排水方案较泵排方案可节省运行期的排水用电量约为88万kWh/年，合约64万元/年，年运行费用较泵排方案少得多。另外，电站的自流排水洞提前施工，并作为地下洞室群施工期自流排水，可节约施工期厂房排水用电量约为55万kWh，合约40万元，并且该方案运行管理简单方便，达到了工程建设和运行管理安全生产、节约运行成本的目的，保障了地下厂房的安全。详见表1。
3 施工技术管理
3.1 地下厂房施工要点
3.1.1 施工原则。厂房开挖过程中采用“薄层开挖、及时支护”的方法，并实时进行监控，及时对开挖爆破参数进行调整，有效地保证了开挖质量、防止围岩破坏、控制厂房边墙变形。
3.1.2 开挖支护控制。地下厂房长169.5m，岩壁吊车梁以上跨度为26.5m，以下跨度为25.5m。根据厂房的结构特点、围岩地质条件、通道条件、施工机械性能、爆破控制要求，并兼顾岩壁吊车梁开挖及混凝土施工的需要，主机段典型开挖自上而下分Ⅷ层，安装间及副厂房结合主机段分层情况分别分为Ⅲ层、Ⅳ层开挖，管道廊道及集水廊道在厂房Ⅷ层开挖过程中进行施工。为确保开挖质量，尽可能减少开挖对围岩的影响范围，根据每层的布置特点，考虑不同的施工开挖方案。地下厂房第Ⅰ层开挖采用手风钻开挖中导洞超前，顶拱扩挖和上、下游侧扩挖错距跟进，周边孔光爆的综合开挖控制方式。第Ⅱ层采用中间预裂拉槽，两侧预留5.5m的保护层，周边孔光爆开挖方式。其中岩壁吊车梁岩台采用垂直孔和斜孔光爆开挖。第Ⅲ层至基坑层，先对边墙进行预裂，上、下游开挖错距跟进或全断面开挖的方式进行。在选择较好的地下工程位置和精细的施工开挖控制基础上，地下厂房支护充分利用围岩自稳能力，采用喷砼+锚杆的柔性支护方案。根据围岩不同，顶拱挂网喷砼，或取消挂网喷钢纤维砼或掺聚丙烯纤维喷砼。
3.2 施工技术管理成果
通过精细的施工开挖控制和及时支护，厂房开挖有效地保证开挖质量，最大向洞室方向的位移不超过2mm，未出现塌方等围岩破坏，厂房边墙变形控制在允许范围。
4 现场项目管理
4.1 精细化管理
地下厂房开挖执行南方电网WHS质量作业标准及安全风险管理体系，首先将全部开挖钻爆施工过程细化为测量放样、钻孔、装药爆破、通风散烟、安全处理、初期支护、出渣、清底及成果分析等八道环节，并对各个环节进行了标准化规范。在施工过程中，监理人员对施工过程各环节进行现场控制，确保各环节的各项工作都能落实到位。监理、施工单位工程技术人员开挖爆破全过程旁站，每道工序经检验合格后方可进行下一步工作，严格按照制定的质量标准对各道工序进行控制。
4.2 现场设计优化
地下厂房自流排水洞主要用于施工期厂房系统渗水排放、运行期机组设备排水及运行期厂房系统渗漏排水。为达到工程环保水保要求，拟在自流排水洞主洞口设置污水处理池，土建工程估算费用约为200万元。根据可研报告，电站正常运行期，厂房自流排水洞年排水量约245万m3，其中机电设备年排水量122万m3，厂房渗漏排水量80万m3，自流排水洞渗水量为43万m3。经过现场勘查，认为该方案没有将自流排水洞系统内需处理的污水及无需处理的自然渗漏水及设备冷却水分开，而且还需要重新进行征地，故对该设计方案进行优化。优化后将污水处理池移至自流排水洞内上游距离厂房148m处，将设备冷却水直接排放至污水处理池下游。
4.3 现场管理成果
地下工程综合运用预裂与光面爆破技术，在设计、施工、检测和管理方面做到了规范化、程序化和制度化，有效地控制了围岩的松弛，开挖成型良好，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类围岩半孔率分别达到100%、98.6%和93.5%，不平整度控制在6cm以内，解决地下爆破工程难题。被中国工程爆破协会评审为 “具有国际先进水平”，可在类似工程中推广应用。
自流排水洞污水处理池经过现场设计优化后，仅土建工程施工费用就节约20余万元。由于只针对厂房系统内生活污水及油污水进行处理，因此有效减少运行期年平均处理污水量约为165万m3，合约15万元，有效增加了节能减排效益。
结束语
通过合理的设计优化、严格的施工组织以及精细的现场管理，清蓄电站地下厂房开挖总体质量优秀，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类围岩半孔率分别达到100%、98.6%和93.5%，不平整度控制在6cm以内。施工过程探讨的问题仅作为参考，为类似工程提供借鉴。
关键词：抽水蓄能电站；地下厂房；施工管理
1 电站概况
清远抽水蓄能电站（以下简称清蓄电站）设计装机容量1280MW（4X320MV），年发电量23.316亿度，年抽水耗电量30.283亿度，满载发电9.1hr，属日调节纯抽水蓄能电站。地下厂房土建工程开挖自2010年5月31日至2012年1月31日，历时20个月。
2 设计策划管理
2.1 好的选址为工程顺利施工提供了良好的条件
厂房位置有效避开近EW向及近NE向断层带，将高压岔管和地下厂房全部布置在Ⅰ类和少量Ⅱ类围岩中。目前地下厂房已开挖完成，施工过程中未出现岩爆和塌方等现象，将复杂地质和环境条件下重大地下工程安全风险控制到最低，开挖质量受到业内知名专家好评，充分证实了地下厂房位置选定在优越的地质条件范围内。
2.2 大大改善施工条件
采用交通洞、进风出渣洞及排风竖井作为厂房施工的通风通道，形成“两水平、一竖直”的通风模式。该模式尽可能利用自然通风，只在夏天外界气温高气流上升的情况下安装1台37kW的风机向地下洞室强迫送风，在大大改善地下厂房施工条件的同时，有效的节约了工程投资。自清蓄电站排风竖井1.4m一次导丼贯通后（2010年10月24日）至地下厂房土建开挖完成（2012年1月31日），只地下厂房送风一项就节约电量约155万kWh，合约123万元。运行期年平均至少可节省通风设备用电87.6万kWh（合约64万元），降低电站长期运行能耗。
2.3 合理缩短工期，有效节约投资
工程探洞“一洞四用”，从预可研开始直到工程施工阶段一直在发挥其作用，通过阶段工作的局部重叠将清蓄电站工程关键路线工期缩短了半年，节省投资4356.11万元。自流排水方案较泵排方案可节省运行期的排水用电量约为88万kWh/年，合约64万元/年，年运行费用较泵排方案少得多。另外，电站的自流排水洞提前施工，并作为地下洞室群施工期自流排水，可节约施工期厂房排水用电量约为55万kWh，合约40万元，并且该方案运行管理简单方便，达到了工程建设和运行管理安全生产、节约运行成本的目的，保障了地下厂房的安全。详见表1。
3 施工技术管理
3.1 地下厂房施工要点
3.1.1 施工原则。厂房开挖过程中采用“薄层开挖、及时支护”的方法，并实时进行监控，及时对开挖爆破参数进行调整，有效地保证了开挖质量、防止围岩破坏、控制厂房边墙变形。
3.1.2 开挖支护控制。地下厂房长169.5m，岩壁吊车梁以上跨度为26.5m，以下跨度为25.5m。根据厂房的结构特点、围岩地质条件、通道条件、施工机械性能、爆破控制要求，并兼顾岩壁吊车梁开挖及混凝土施工的需要，主机段典型开挖自上而下分Ⅷ层，安装间及副厂房结合主机段分层情况分别分为Ⅲ层、Ⅳ层开挖，管道廊道及集水廊道在厂房Ⅷ层开挖过程中进行施工。为确保开挖质量，尽可能减少开挖对围岩的影响范围，根据每层的布置特点，考虑不同的施工开挖方案。地下厂房第Ⅰ层开挖采用手风钻开挖中导洞超前，顶拱扩挖和上、下游侧扩挖错距跟进，周边孔光爆的综合开挖控制方式。第Ⅱ层采用中间预裂拉槽，两侧预留5.5m的保护层，周边孔光爆开挖方式。其中岩壁吊车梁岩台采用垂直孔和斜孔光爆开挖。第Ⅲ层至基坑层，先对边墙进行预裂，上、下游开挖错距跟进或全断面开挖的方式进行。在选择较好的地下工程位置和精细的施工开挖控制基础上，地下厂房支护充分利用围岩自稳能力，采用喷砼+锚杆的柔性支护方案。根据围岩不同，顶拱挂网喷砼，或取消挂网喷钢纤维砼或掺聚丙烯纤维喷砼。
3.2 施工技术管理成果
通过精细的施工开挖控制和及时支护，厂房开挖有效地保证开挖质量，最大向洞室方向的位移不超过2mm，未出现塌方等围岩破坏，厂房边墙变形控制在允许范围。
4 现场项目管理
4.1 精细化管理
地下厂房开挖执行南方电网WHS质量作业标准及安全风险管理体系，首先将全部开挖钻爆施工过程细化为测量放样、钻孔、装药爆破、通风散烟、安全处理、初期支护、出渣、清底及成果分析等八道环节，并对各个环节进行了标准化规范。在施工过程中，监理人员对施工过程各环节进行现场控制，确保各环节的各项工作都能落实到位。监理、施工单位工程技术人员开挖爆破全过程旁站，每道工序经检验合格后方可进行下一步工作，严格按照制定的质量标准对各道工序进行控制。
4.2 现场设计优化
地下厂房自流排水洞主要用于施工期厂房系统渗水排放、运行期机组设备排水及运行期厂房系统渗漏排水。为达到工程环保水保要求，拟在自流排水洞主洞口设置污水处理池，土建工程估算费用约为200万元。根据可研报告，电站正常运行期，厂房自流排水洞年排水量约245万m3，其中机电设备年排水量122万m3，厂房渗漏排水量80万m3，自流排水洞渗水量为43万m3。经过现场勘查，认为该方案没有将自流排水洞系统内需处理的污水及无需处理的自然渗漏水及设备冷却水分开，而且还需要重新进行征地，故对该设计方案进行优化。优化后将污水处理池移至自流排水洞内上游距离厂房148m处，将设备冷却水直接排放至污水处理池下游。
4.3 现场管理成果
地下工程综合运用预裂与光面爆破技术，在设计、施工、检测和管理方面做到了规范化、程序化和制度化，有效地控制了围岩的松弛，开挖成型良好，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类围岩半孔率分别达到100%、98.6%和93.5%，不平整度控制在6cm以内，解决地下爆破工程难题。被中国工程爆破协会评审为 “具有国际先进水平”，可在类似工程中推广应用。
自流排水洞污水处理池经过现场设计优化后，仅土建工程施工费用就节约20余万元。由于只针对厂房系统内生活污水及油污水进行处理，因此有效减少运行期年平均处理污水量约为165万m3，合约15万元，有效增加了节能减排效益。
结束语
通过合理的设计优化、严格的施工组织以及精细的现场管理，清蓄电站地下厂房开挖总体质量优秀，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类围岩半孔率分别达到100%、98.6%和93.5%，不平整度控制在6cm以内。施工过程探讨的问题仅作为参考，为类似工程提供借鉴。