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中铁十四局四企业承建的我国首座深水电力引水隧道工程施工纪实

位于长江三角洲地区中部的常熟(简称虞),取“年年丰收”之意而得名。12月7日,随着最后一根高12米、重17吨的取水管在水深浪阔的长江底部成功焊接,由十四局四企业承建的我国首座深水电力引水项目——江苏常熟电厂引水隧道全面贯通。至此,该项工程的建设者获得了属于他们的一次大丰收——填补了我国复杂地质条件下特殊结构水下隧道,设计、施工与科研技术空白!

让大家沿着铁军的奋战足迹,去感受他们的荣耀之旅吧……

夯实基础强管理

2009年6月中标的江苏常熟发电有限企业2×1000MW机组扩建工程,主要工程量包括循环水泵房及其配电间、雨水泵房区域土建工程和取水工程,此外,还包括上述工程的上下水、消防、暖通、照明、接地等施工任务。其中,位于长江下游徐六泾河交汇处南段的深水电力引水隧道工程,由循环水泵房、取水隧道和取水立管系统组成。采用盾构机施工的2座内径4.2米、全长约1900米的取水隧道,最深处距长江水面26米,共由2196环管片衬砌而成。

 

面对全新的领域,面对全新的技术,面对巨大的施工风险。四企业决定选派在长三角电力市场摸爬滚打二十余年的袁裕财出任项目经理。作为一名老铁道兵,他深知这是一场只能赢不能输的“战役”。他带领项目一班人,直面挑战,在系统分析项目特点和各类风险因素的基础上,提出了“军事化管理、规范化运作、标准化建设、责任化考核”的管理思路及“敢于亮剑、勇争第一”的建设目标。

“严格”——是追求卓越的保证。项目领导班子坚信:“严格就是大爱,承担就是成长”。首先以建立健全各项规章制度为切入点,形成了涵盖项目管理各环节的《项目业务管理流程汇编》,进一步规范了管理行为;其次为推进项目管理标准化,细化工作流程,项目部围绕管理制度标准化、人员配备标准化、现场管理标准化、过程控制标准化等内容,制订了标准化建设手册,做到事事有标准,事事依标准;此外,项目部将管理职责“零边界”、质量管理“零缺陷”、安全管理“零漏洞”、工序衔接“零间隙”、机械操作“零失误”、工作响应“零距离”的“六零”管理理念扎根职工心中,使得员工对自身工作质量和标准的要求不断提高。

“务实”——是优良作风的体现。项目部通过建立健全激励约束机制,形成了闭合管理链条。从项目班子成员到一线技术员,直至厨师,都实行绩效考核,项目部定期召开公开述职大会,并将员工在现场管理、安全生产、劳动纪律、工作完成等方面的情况每月通报。完善的考核评价体系,有效提高了员工的实行力,确保了项目各项工作的高效运转。

“和谐”——是团队精神的灵魂。团结出战斗力、出凝聚力。项目部用铁兵学问主导员工的思想行为,并将其融入于管理实践。为营造风清气正的干事创业氛围,项目领导班子成员分工明确、职责清晰,做到互相学习、互相敬重、互相补台。坚持民主管理,对农民工实行“五同”管理,并在选人、用人等方面做到“公平、公开、公正”。

项目部扎实的管理,受到各级领导的一致好评。股份企业副总裁夏国斌评价“常熟电厂项目部,为中国铁建抓基层强管理,提升项目的创誉争效能力树立了榜样”。业主对项目部军事化管理模式也给予了高度评价,称赞项目综合管理水平为中电系统施工单位的旗帜,并将其列为江苏电力工程系统观摩点。2011年3月,项目经理袁裕财作为施工方唯一代表,在中电国际广州年会上,全面先容了项目部“准军事化管理”和“劳务队伍建设”方面的先进经验,引发与会代表热议。

科技引领克难关

常熟电厂深水电力引水隧道工程的复杂性、艰巨性在中国铁建,乃至中国水电建设史上少有,该项目连续四年被列为股份企业十大重点工程之一。没有任何成功案例可以借鉴这一现实情况,激发起全体参建员工勇攀科技高峰的决心。

取水立管的施工安装是整个引水隧道工程的关键,东西两条取水隧道受地质等情况影响,分别采用了两种不同的施工工艺。

在西线引水隧道取水管施工中,为确保隧道安全,防止出现渗漏,采用了垂直顶升的新工艺,基本做法是从成型隧道江心端部取水特殊段,由内向上(外)逐节顶出隧道拱顶,并向上穿过10米覆盖土层直至江底泥面线以上2米。

东线取水隧道取水立管施工并不具备垂直顶升的作业条件。为此,经过多次论证,最终决定采用“下插式”施工的新技术,这也是该工艺在我国水下隧道建设中的首次应用。当隧道内钢内衬施工完成后,先在预留取水口位置上方沉放3.5米直径的钢护筒,然后对钢护筒底部及隧道周围土层进行冻结加固,冻结效果经检测达到要求后排除护筒内积水、凿除冻土。在获得取水立管安装作业面后,将隧道混凝土管片取水口位置切割开,并将2.3米直径取水立管下插与隧道内钢内衬管段对口焊接,最后水下割除江底线以上外层钢护筒。

在长江中心区水下22米至26米深处的隧道顶部安装取水口,不仅水下压力大,而且要防止卵石、块片石、流砂等冲积物的影响。为封堵钢护筒底部“马鞍形”豁口与隧道顶部的接合间隙,首次在长江深水中采用“水下冷冻技术”来固结江底土层、封堵止水,确保了作业安全和已经贯通的隧道无渗水、不变形。国家勘察设计大师、上海勘察设计研究院技术总监顾国荣和华东电力设计院副总工程师刘鹤忠一致表示:采用“长江深水冷冻技术”,在国内尚属首例,设计、施工技术均填补了国内空白。

先进装备的应用,也为工程顺利推进提供了有力支撑。在盾构推进过程中,容易产生受力不均等情况,导致隧道沿轴线始终处于不断“波动”状态。为此,项目部按照“正头保尾、无损漏偏、规范操作、稳步推进”的作业方案,通过采用应力传感器等先进设备实时监控隧道结构受力变形情况,使得取水立管与取水隧道拱顶的对接精度误差仅2厘米,隧道工程整体偏差在7厘米以内,创造了国内同类项目施工最高精度。

落实责任筑精品

在引水隧道施工过程中,盾构机先后要穿越长江大堤和多条错综复杂地段,及富含沼气、上软下硬的地层、流沙土等多种不良地质。工程作业环境之复杂、技术难度之大、工程风险之高,在我国水下引水隧道建设中极为罕见,考验着全体参建将士。

科学论证方案。为使施工方案科学合理,切合实际,项目部采取了一系列行之有效的措施。一是建立重大技术方案专家评审制。围绕盾构作业、循泵房下沉、沉井纠偏、管片生产到垂直顶升等重难点项目,邀请钱七虎院士、顾国荣教授等国内知名专家学者,召开了97次,总计2426人次的专家评审会,提出引导性评审意见1874条;二是实行图纸内外部会审制。在施工前对施工图纸进行内部会审,依据会审内容向业主、监理提出设计交底及图纸外部会审申请,由业主、监理主持召开技术交底及图纸会审会议,并形成会议纪要;三是严格实行安全质量交底制。在每项工程开工前都做好作业引导书,并进行相应的安全技术交底。各类交底材料做到详尽细致、通俗易懂。在施工前,还要再次进行现场交底,并通过采取走出去、请进来的方式,对现场技术员和作业人员进行专题培训,考试合格后方可上岗。

确保材料质量。项目部对进场原材料、半成品及成品实行严格的准入制。为严把材料入口关,要求所有进场材料出厂合格证、产品质量证明书和试验报告必须“三证齐全”,并组织实验、工程、物资等部门进行现场验收,由实验人员进行现场取样、留存。对不合格、不达标材料,做到“零容忍”,坚决清退出场。材料进场后,在分类存放的基础上,挂牌标识检验和试验状态。在材料的领取使用上,严格实行出库登记管理办法,确保知晓其最终流向。“三位一体”的物资管理模式,保证了责任倒查机制落地。

强化动态监控。项目的基本特点,决定了测量是关键。为了保证沉井下沉和江底取水隧道盾构施工达到预期目标,项目在现场设置两个高标准的永久测量控制点。在沉井下沉过程中,测量人员24小时跟班作业,每隔一小时就对提前布控在沉井四周的90多个沉降观测点、长江大堤及四周建筑物观测一次,并及时调整沉降姿态和速度,最终四角高差仅1.6cm、平面位置偏差仅6.4cm,且创造了沉井底部钻孔桩无一断裂的记录。在盾构取水隧道施工中,为保证盾构施工控制测量的精度,又在沉井顶部设立了稳固的强制对中固定观测墩,有效保证了下井控制点的精度。此外,还建立了工区、项目部两级测量跟班作业制度,对每环管片进行控制测量,使隧道轴线圆顺、美观,满足设计、规范要求。

狠抓应急演练。在安全生产上,他们除了严格落实各项规章制度、加强安全日常教育、辨识重大危险源外,项目坚持“资金再紧,安全投入不能省”的基本原则,针对工程高空、水下、地下作业多的特点,极其重视应急预案的完善和演练。自开工以来,项目部已编制了触电事故、防台防汛、高空坠落、机具伤害、物体打击等应急预案64份。为切实增强抢险队伍处理应急突发事件的能力,项目部先后组织了24次大型综合演练,对各种应急预案的实用性、针对性、可操作性进行了实战检验。

凭借这种视质量为生命、视安全为保障的大局意识、责任意识、政治意识。项目部自进场来,保持了中电系统施工单位“零事故”、“零缺陷”、“零罚款”的行业纪录。同时,连续24个月被业主评为“安全文明施工示范区域”,每年都被评为“消防技能比赛优胜单位”、“消防安全‘四个能力’管理示范单位”、“安全文明施工综合管理先进单位”等称号。2011年,还被股份企业评为“安全质量标准化工地”。

工学结合育人才

为主动适应市场,增强企业竞争力,十四局四企业率先提出了“立足主业,着眼工矿”的差异化经营战略。而开拓新领域,必须有大量懂技术、会管理、高素质的人才队伍做支撑。在项目进场前,企业向袁裕财经理提出了“干优质工程,育一流人才”的新目标。

工地就是学校,领导班子对每年新分配的学员高度重视,在他们看来,只要肯学、愿学,那就是“璞玉”,就要精心“雕琢”。目前,在项目管理人员中,年轻人已占到员工总数的90%以上,成为了项目部的生力军。

落实“导师带徒”制度。新学员到达项目后,就马上启动该项工作。首先遵循“突出专业特点、满足实际需求”的原则,对师徒科学搭配,并签定培养合同,从而保证了新学员人人有人带,人人有人教。导师的职责是“技术上引导、思想上引导”,同时还要根据徒弟的常识结构、专业特长、性格特点等实际情况,科学制订教学计划,分步骤、有重点地对徒弟进行“传、帮、带”。为保证该项工作真正落到实处,项目部还建立健全了导师带徒活动的运行、评价、约束、激励机制,在合同履行过程中,定期检查履约情况,做到师徒同奖同罚。目前,项目部已履约26份师徒合同,有力促进了青年员工快速成长成才。

提高员工专业技能水平。为做好人才储备工作,增强企业发展后劲。项目部一是有计划的安排员工参与重大施工方案专家论证会,向国内一流专家面对面请教学习;二是与浙江大学、同济大学、东南大学、南京大学、北京建筑工程勘察设计院等重点院校、科研院所加强合作,对员工进行专业培训和引导;三是先后16次组织技术、管理人员赴南京长江过江隧道、芜湖电厂、吕四电厂等类似项目考察学习,不断提高员工实践能力;四是注重培养盾构机操作手等高技能人才,在满足项目施工实际的同时,瞄准市场前景、着眼企业未来。

只有敬重人才,才能留住人才。在项目工地,十几条高标准的施工便道,全部以新学员的名字命名,当他们踏上这些便道时,一种自豪感和责任感油然而生。这些新学员在施工中吃苦耐劳,积极上进,将本职工作做得有声有色,成为了独当一面的业务骨干和行家里手。其中多人已经走上项目经理、书记、总工等重要管理岗位,在十四局四企业的舞台上发挥着更大的作用。正如该项目部2009年参加工作的工程部副部长朱佳鑫所言:“在十四局干工程,学本事,有奔头!”

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