第十五篇 略谈葛洲坝集团在三峡项目的建设技术与管理经验

    摘要：本文系统总结了葛洲坝集团公司在三峡工程中的建设技术与管理经验，详细介绍了各项施工新技术、新成果、新工艺和管理的新理念，对指导我国大型水利水电工程施工具有积极的借鉴价值。

    中国葛洲坝集团公司作为我国特大型水电施工企业，因整体承建中国万里长江第一坝——葛洲坝工程而得名。1992年，葛洲坝集团挥师三峡，开始三峡前期准备工程施工，其后，参加了三峡工程所有六大单项工程（挡水大坝、电站厂房、永久船闸、临时船闸和升船机、茅坪溪防护坝、右岸地下电站）施工，在长江上实施了“三次截流”（右岸一期截流、二期大江截流、三期导流明渠截流）。截止2006年底，葛洲坝集团三峡指挥部已在三峡工程施工中累计完成土石方开挖8283万立方米，占设计工程总量的81％；土石方填筑3525万立方米；完成砼浇筑1526万立方米，占设计工程总量的56％（其中完成大坝砼1170万立方米，占大坝砼总量1600万立方米的73%）；金属结构安装15万吨，占工程总量的71％。在取得辉煌施工业绩的同时，创造了一系列先进的建设技术与丰富的管理经验。

    一、长江三峡项目的施工技术与成果

    1、三峡工程建设的特点和技术难点

    三峡大坝混凝土浇筑工程量巨大、施工强度高、施工难度大。其混凝土工程总量近2800万立方米，是长江葛洲坝工程的2.5倍，为世界上已建最大的巴西伊泰普工程的2倍。枢纽工程年浇筑高峰强度最高达548万立方米，最大月强度55.35万立方米，故相应在施工组织及施工技术上，要求高、难度大。另外，因三峡大坝结构复杂、施工量大强度高，各种工序交叉或平行作业，相互之间干扰很大。这些都是前无古人的世界性难题，无现成的经验可循。

    2、三峡工程建设的施工技术与成果

    （1）高强度混凝土浇筑施工技术

    三峡大坝砼总量达1600多万立方米，葛洲坝集团承建了三峡大坝包括泄洪坝段、左右岸厂房坝段、非溢流坝等项目施工任务。施工中采用了一系列新技术、新工艺，新型材料，如高效减水剂ZB-1A、JG3、X404等的应用；混凝土4米升层技术的成功应用；新型模板如竖井整体提升模板的设计和应用；新型钢筋机械连接技术如滚轧直螺纹接头、墩粗的直螺纹接头的使用，以及综合温控技术的采用和混凝土生产运输计算机综合监控系统的采用等，为三峡二期大坝高强度、大方量砼浇筑提供了保证。三峡大坝混凝土浇筑从1998年开始施工，1999年至2001年连续3年高强度浇筑，年浇筑量都在400万立方米以上，超过了巴西伊泰普电站创造的混凝土年浇筑强度世界纪录。1999年，葛洲坝集团完成砼浇筑247万m3，占三峡当年浇筑总量458.5万m3的53.9%；最高月产34.1万m3，最高日产1.39万m3。2000年完成砼浇筑258万m3，占当年浇筑总量388.6万m3的66.4%。2001年，完成砼浇筑185.73万m3，占当年浇筑总量403万m3的46%。在三期大坝砼浇筑施工中，葛洲坝集团创造了大坝甲块年平均上升高度63.7米，最高坝块年上升高度68米等多项施工纪录。

    （2）江河截流工程技术

    葛洲坝集团是唯一在长江上成功实施三次截流的水电施工企业。在三次截流中，进行了大量水力学模型试验、数值计算以及机理分析研究，攻克了长江截流和深水围堰施工的技术难题，取得了一系列技术创新成果，使我国江河截流技术跃居世界领先水平。三峡工程大江截流打破了三项截流世界纪录：截流流量突破10000立方米/秒、龙口水深突破60米、日抛石强度突破194000立方米，在世界截流史上处于领先地位。

    承担二期大坝施工重任的二期围堰最大堰高82.5米，围堰防渗墙施工最大深度达74m，基础地质条件复杂，是世界上综合难度最大的防渗墙工程。在围堰填筑和防渗施工中，应用先进的双轮铣设备，采用“两钻一抓”、高压旋喷新技术，在围堰防渗墙施工技术方面取得了重大突破。1998年，三峡二期围堰经受了百年一遇洪峰的考验，监测结果表明，大江基坑渗水量甚微，上游围堰仅0.026m3/秒，下游约0.06m3/秒，远低于设计值，成功担当起保护三峡二期基坑主体工程施工重任，该工程荣获国家科技进步一等奖。

    （3）大体积混凝土温控防裂技术

    大体积混凝土温控防裂是大坝施工的重点和难点。三峡区域夏季气候炎热，混凝土浇筑强度为世界之最，大坝浇筑块体尺寸大，建筑结构形式复杂。葛洲坝集团在大坝施工过程中，通过优选原材料、优化配合比、骨料二次预冷、加冷水及片冰拌和混凝土、运输途中遮阳、喷雾、仓面覆盖喷雾、冷却通水、流水养护、外露面采苯板保温等一系列综合温控手段，形成了一套成熟的大体积混凝土浇筑施工综合温控技术。其中以混凝土温控“三个预警”制度最为关键：（1）混凝土温控预警制度，包括混凝土浇筑温控预警、冷却通水预警、混凝土内部温度预警措施等；（2）混凝土仓位间歇期预警制度；（3）特殊天气施工预警制度，包括雨季施工预警；夏季高温季节施工预警；气温骤降施工预警措施等。并实施综合温控防裂措施，有效控制了坝体的温升，成功遏制了裂缝的产生。在三期工程施工中，葛洲坝集团浇筑的260多万立方米混凝土无一裂缝，厂房下游墙创造了免装修“镜面工程”，充分显示了集团公司在混凝土温控防裂技术方面所达到的水平，被我国水电泰斗、两院院士潘家铮誉为创造了“国内没有，国际罕见”的奇迹。

    （4）大体积RCC围堰施工技术

    三期RCC围堰是三峡三期工程重要的临时挡水建筑物，围堰全长580m，堰顶高程140m，顶宽8m，最大堰高115m，为混凝土重力坝。承担具体施工的葛洲坝集团公司从技术设计到施工组织进行科学管理、全面优化，采用“大通仓薄层铺筑，平层碾压，连续上升”的技术方案，并大胆采用整体提升模板，科学严密进行仓面组织，分区、分条带施工，实行仓面标识化、规范化管理，使施工井然有序，保证了堰体连续快速上升。施工中创造了小时强度1278立方米、班产7250立方米、日产21066立方米、日上升高度1.2米、月上升27.8米、连续上升57.6米、月产47.6万立方米等多项世界纪录。

    （5）爆破施工技术

    光面爆破技术是在葛洲坝电站建设时期率先开发的一项爆破新技术，在三峡工程中使该技术进一步完善并成熟地运用。在三峡工程临时船闸施工中，直立高边坡的稳定是三峡工程施工重大技术难题之一，通过成功运用光面爆破技术，最大限度地减少了对岩体的震动。在二期厂坝工程基坑保护层水平预裂施工中，广泛采用坝基岩水平光面一次性爆破技术，经声波检测，波速均在4400-5600m/s之间，半孔率达95%以上。2006年6月6日，成功实施了被誉为“天下第一爆”的三峡三期RCC 围堰的爆破拆除，爆破拆除实施中采用了高威力混装乳化炸药的现场生产、混装车输送炸药、数码雷管联网等高新技术，一次性装药191.3吨，混凝土爆破拆除方量达18.67万立方米，显示了工程爆破的雄厚实力，被爆破界专家评为世界领先水平，该工程被国内爆破界专家一致通过评为特等奖（属国内首次）。

    （6）以塔带机为代表的大型设备使用技术

    塔带机是大坝混凝土浇筑专用设备，集混凝土水平运输、垂直运输及仓面布料功能于一体，具有供料连续、强度高的突出特点，是三峡大坝主要砼施工设备。三峡二期厂坝工程采用6台塔带机为主的混凝土施工方案。如此大规模集群式采用塔带机混凝土运输浇筑系统浇筑大坝混凝土在世界尚属首次。葛洲坝集团负责1#、2#、3#、4#塔带机、5#顶带机及供料线的安装、运行管理。克服了设备本身存在的设计、制造缺陷，通过对塔带机系统运行与管理的实践，成功解决了塔带机浇筑混凝土温度控制、混凝土骨料分离，混凝土层间结合等难题，在混凝土原材料质量控制、仓面配套设备、仓面施工工艺、设备运行管理等方面积累了丰富的经验，为三峡大坝高强度、大方量浇筑提供了重要保证。葛洲坝集团在积累经验的基础上，编辑出版了《塔带机运行管理手册》，用以指导施工实践，产生了广泛影响。

    （7）大型金属结构制造安装技术

    在三峡主体工程施工中，葛洲坝集团承担了泄洪坝段3扇底孔事故门、11扇底孔进口封堵检修门、11扇底孔出口封堵检修门、23扇深孔工作门、22扇表孔工作门的制造安装和启闭机的安装，金结安装总量达9.1万吨，相当于10多个百万千瓦级水电站金结安装的总量。葛洲坝集团加强技术创新，在压力钢管制作安装中，首次采用全位置自动焊接技术、在三期蜗壳和压力钢管... -->>
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