新華社武漢5月27日電(記者魏夢佳、田建軍)汛期在即,在南水北調(diào)中線水源工程丹江口大壩加高工程建設(shè)工地,建筑工人們正加緊施工,確保在6月20日汛期到來之前,混凝土壩段壩頂全線貫通、壩頂門機具備閘門啟閉條件,使大壩達到安全度汛要求。
2005年開工建設(shè)的丹江口大壩加高工程是目前國內(nèi)規(guī)模最大的大壩加高工程,計劃通過加高丹江口水庫大壩,抬高水位,增加庫容,使水庫蓄水具備向北方供水條件。
記者從南水北調(diào)中線水源有限責(zé)任公司了解到,丹江口大壩加高工程復(fù)雜,施工難度大,其防洪標(biāo)準(zhǔn)為千年一遇,度汛標(biāo)準(zhǔn)高,滿足防汛標(biāo)準(zhǔn)、確保丹江口水利樞紐安全度汛是大壩加高施工期的首要任務(wù)。
為保障南水北調(diào)工程建設(shè)順利進行,各項目施工方目前正緊張施工,并根據(jù)工程施工情況制定或調(diào)整在建項目度汛方案。目前,丹江口大壩的金屬及機電改造項目、老壩體裂縫等缺陷處理工作正按計劃進行,升船機部分設(shè)備及發(fā)電機組開始安裝改造。預(yù)計今年底混凝土壩及土石壩將全部加高至176.6米。
丹江口水利樞紐工程位于漢江中游的湖北丹江口市,是南水北調(diào)中線的水源地。按南水北調(diào)中線工程總體規(guī)劃,丹江口水庫大壩從162米加高至176.6米,正常蓄水位將從157米提高至170米,庫容從174.5億立方米增加到290.5億立方米,一期工程年均可向河南、河北、天津、北京等省市調(diào)水95億立方米,將有效緩解我國北方水資源嚴(yán)重短缺局面。
新聞分析:南水北調(diào)中線丹江口大壩加高工程如何攻克重大技術(shù)難題
新華社北京5月27日電(記者姚潤豐、訾紅旗) 將滾滾長江水調(diào)入北方,要征服的不僅是遙遠的陌生旅途,同樣還要歷經(jīng)不同氣溫的變換。作為目前國內(nèi)最大的大壩加高改造工程,也是南水北調(diào)中線水源——丹江口水庫大壩加高工程自2005年9月開工建設(shè)以來,面臨度汛標(biāo)準(zhǔn)高、施工難度大、新老混凝土結(jié)合困難等一系列世界級技術(shù)難題。記者近日從南水北調(diào)中線水源公司采訪獲悉,經(jīng)過工程技術(shù)人員的聯(lián)合攻關(guān),老混凝土拆除及控制爆破、炭化層檢測及鑿除、人工鍵槽施工、混凝土溫度控制等一批重大技術(shù)難題。
根據(jù)國務(wù)院南水北調(diào)第三次建委會確定的最新建設(shè)目標(biāo),2014年汛后,丹江口水庫清澈的漢江水將通過渠道輸送到北京、天津、河北與河南。而作為南水北調(diào)標(biāo)志性工程,丹江口水庫大壩加高是在原有基礎(chǔ)上“穿衣戴帽”:將丹江口大壩由加高前的162米提升至176.6米,水庫正常蓄水位由157米抬高到170米,相應(yīng)庫容由174.5億立方米增加到290.5億立方米。大壩加高后,可為南水北調(diào)中線一期工程供水95億立方米,并為二期工程調(diào)水奠定基礎(chǔ)。
“大壩加高工程不同于一般的新建工程,是在老壩體的基礎(chǔ)上培厚、加高,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求高,在國內(nèi)尚無成熟的施工經(jīng)驗。”中線水源公司總經(jīng)理王新友接受記者采訪時表示,大壩加高工程建設(shè)中面臨三大挑戰(zhàn):度汛標(biāo)準(zhǔn)高。丹江口水利樞紐防洪標(biāo)準(zhǔn)為千年一遇設(shè)計,萬年一遇加大百分之二十校核,大壩加高施工的度汛標(biāo)準(zhǔn)與運行一樣,在如此高的度汛標(biāo)準(zhǔn)下,確保丹江口水利樞紐安全度汛是大壩加高施工期的首要任務(wù)。因此,每年的施工進度必須以滿足當(dāng)年的防汛標(biāo)準(zhǔn)為前提,給施工現(xiàn)場組織和施工強度提出了更高要求。
施工難度大。施工場地狹小,施工設(shè)備和道路布置困難,施工和運行相互干擾,制約因素多,且技術(shù)要求高,需解決基礎(chǔ)開挖及建筑物拆除的控制爆破、新老混凝土結(jié)合、大體積混凝土鋸縫、閘墩鉆孔植筋、高水頭下帷幕灌漿及老壩體缺陷檢查與處理等一系列技術(shù)難題。
影響工程質(zhì)量的因素多。丹江口水利樞紐已檢測運行了40多年,受當(dāng)時技術(shù)條件的制約,老壩體的外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量都存在一定缺陷,尤其是混凝土內(nèi)在缺陷只有當(dāng)表層揭開后才能明了,這既給老壩體缺陷的檢查處理帶來較大難度,也使加高工程質(zhì)量控制缺乏前瞻性。
如何使新老混凝土能聯(lián)合受力以保證大壩安全而成為核心問題。王新友介紹,在進行混凝土壩加高時,首先要進行老壩體下游面的貼坡加厚部分混凝土的施工,然后再進行加高混凝土施工,要先解決好下游坡面新老混凝土結(jié)合問題。由于下游壩坡面新澆的貼坡混凝土除受底部老混凝土或基巖約束外,還受下游壩坡老混凝土的約束,對新混凝土產(chǎn)生約束應(yīng)力,同時新混凝土收縮將對老壩體產(chǎn)生應(yīng)力、特別是對壩踵產(chǎn)生拉應(yīng)力,結(jié)合面因收縮也可能脫開。
為攻克這些技術(shù)難關(guān),專家根據(jù)多年的試驗研究和大量的計算分析及參考國外有關(guān)工程的成功經(jīng)驗,為解決丹江口大壩新老混凝土結(jié)合問題提出了以直接澆筑為主,在豎直接合面采用人工補鑿鍵槽,溢流壩段堰面采用寬槽回填為輔的總體方案,并根據(jù)各類壩段各自的特點,相應(yīng)采取不同的處理措施及手段。主要采取了拆除下游面部分老混凝土;混凝土表面鑿毛,炭化層鑿除;設(shè)置鍵槽;布設(shè)錨筋;限制壩前水位,低溫季節(jié)澆筑;嚴(yán)格限制入倉和澆筑溫度;分塊澆筑,通水冷卻,預(yù)留寬槽;適當(dāng)加寬壩體,減緩下游面坡比等措施。
統(tǒng)計顯示,大壩加高工程自2005年開工建設(shè)以來,主體工程累計完成土石方開挖57.68萬立方米,老壩體裂縫處理17543.93米。目前需加高的54個砼壩段已有53個加高到176.6米設(shè)計高程,左岸土石壩填筑高程大面已達到170.0米以上。老壩體裂縫等缺陷的檢查與處理工作同步進行,工程建設(shè)進度與總進度計劃基本吻合。
根據(jù)規(guī)劃,大壩加高工程在2010年除溢流壩段溢流面外土建全部完工,升船機完建;繼續(xù)進行老壩體裂縫等缺陷的處理工作;完成庫區(qū)搬遷安置移民約9萬人。2011年,機電設(shè)備改造完工,汛后開始溢流面加高;繼續(xù)進行老壩體裂縫等缺陷的處理工作;完成庫區(qū)搬遷安置移民約9萬人。2012年,繼續(xù)溢流面加高施工和老壩體裂縫等缺陷的處理工作;完成庫區(qū)搬遷安置移民約9萬人。2013年,汛前完成溢流面加高、老壩體裂縫等缺陷的處理;完成大壩蓄水安全鑒定;完成剩余移民搬遷及庫底清理工作。2014年,水庫蓄水、具備向北方供水條件;準(zhǔn)備竣工驗收。