葛洲坝集团 肖华
南水北调示意图
9月21日,穿黄工程通过通水验收。
9月26日,引江济汉工程正式通水。
10月14日,丹江口水库水位达到160米。
11月21日,“南水北调”配套工程,北京城区首个接纳“南水”的水厂——北京郭公庄水厂已具备通水条件……
随着一个个节点的推进,跋涉1277公里,连接湖北、河南、河北、北京、天津五省(市),经过近12年建设南水北调中线一期工程全线具备通水条件。
葛洲坝集团在“南水北调”这个世纪工程中,发挥了主力军作用。一公司、二公司、三公司、五公司、六公司、基础公司等单位,近万名建设者,在穿黄、丹江口大坝加高、湍河渡槽及引江济汉等29个项目的建设中,攻克了诸如超深地下连续墙、高水压下分体始发、长距离复合地层掘进、高压换刀等技术难关,创下了多个国内同类施工领域新纪录。
水源工程——丹江口大坝加高
2013年8月29日,作为中线工程的水源项目,丹江口大坝加高工程通过了国务院南水北调办公室的验收。
丹江口大坝加高工程是南水北调中线工程最重要的一环,也是目前国内最大的水利枢纽改扩建工程。为使南水北调中线工程发挥最大效益,丹江口水库容量在原基础上提高了60%,大坝增加四层楼的高度,最大加高幅度达71.6米。
新老混凝土的结合,是丹江口大坝加高工程的技术关键。国内外资料和调查结果显示,在新老混凝土结合施工中,结合面破坏的情况十分普遍,通常会出 现30%-35%的开裂现象,有的工程甚至在施工后不到一年时间就大部分裂开。丹江口大坝具有50多年历史,如果旧的混凝土面不做任何处理,直接把新混凝土浇筑到上头去,结合部位是非常脆弱的,从而给大坝留下安全隐患。
为攻克难题,葛洲坝集团成立了由二公司、五公司、勘测设计公司和武汉大学组成的科技攻关小组。课题组围绕丹江口大坝中新老混凝土结合、新混凝土 材料设计及施工工艺等技术难题,通力合作,发明了成套混凝土大坝加高施工技术,该技术使用新增人工键槽的“静裂锯割法”,优化了坝体的应力特征和新老混凝 土之间的传力方式,提升了新老混凝土界面咬合效率,实现了新老混凝土的联合受力;发明了新型环保界面密合剂,增进了新老混凝土的粘结牢固度。
在研究新老混凝土结合施工技术的同时,葛洲坝集团的科研工作者还对加高混凝土适配技术、老混凝土无损伤、高精度控制拆除技术以及基于VR的大坝 加高施工管理与决策技术等进行研究,构建了混凝土大坝加高施工关键技术体系,并在丹江口大坝加高施工实践中得到成功应用。该技术获得2011年度湖北省发 明二等奖和2013年度中国能建发明一等奖。
“咽喉”工程——穿黄隧洞
2010年 6月8日,由五公司和中铁隧道集团联合承建的穿黄工程邙山段隧洞顺利贯通。人类历史上首次从地下穿越黄河。
2014年9月下旬,南水北调办公室在郑州召开穿黄工程通水验收会。会议认定,五公司承建的穿黄工程符合国家和行业有关技术标准的规定,具备通水条件。穿黄工程于2005年9月27日开工,至2014年9月通过验收,历时整整9年。
穿黄工程是南水北调工程中施工难度最大、立交规模最大的控制性工程,也是人类历史上最宏大的穿越大江大河工程。工程位于河南郑州以西30公里, 总长19.3公里。该工程共有两条穿黄隧洞,每条长4250米,包括800米长的邙山隧洞和3450米长的过河隧洞。葛洲坝集团与中铁隧道集团组成的联合体中标承担了上游隧洞施工,即II-A标。
为了啃下这个“硬骨头”,五公司穿黄项目部经理夏云说,“我们坚持与合作方紧密合作、虚心学习。项目部把技术骨干安排在涉及TBM的关键岗位上,在葛洲坝人中掀起了一股努力学习新技术、掌握新技术的良好风气。”
项目部还安排人员参加广州海瑞克公司举办的“泥水盾构操作、安全预防、维修保养”培训、德国海瑞克公司举办的“TBM安全、操作、维保”培训、南水北调中线管理局在沈阳举办的“穿黄”隧道施工培训等一系列学习培训活动,进一步提升了技术人员的专业技术能力。
超大渡槽工程——漕河、湍河渡槽
南水北调的渡槽工程,是横亘在中原大地上的一道靓丽风景线。总长1277公里的南水北调中线输水干渠,设计了多段渡槽,其中最有代表性的漕河、沙河、湍河三段大型渡槽。葛洲坝集团独家承建了漕河、湍河渡槽,参建了沙河渡槽。
湍河渡槽位于河南省邓州市,全长1030米,槽身为相互独立的三线三槽预应力混凝土薄壁U型结构,共18跨,单跨长40米、重量达1600吨,是世界上规模最大的U型输水渡槽工程。湍河渡槽设计流量为每秒350立方米,加大流量为每秒420立方米,按此流量,每5秒即可装满一个标准游泳池,一个 半小时可装满一个昆明湖。渡槽的内径、单跨跨度、流量均为世界之最。中国工程院院士王景全指出,“湍河40米1600吨U形渡槽,是目前世界上采用造槽机 施工的单跨跨度和重量最大的U形渡槽,具有很大推广价值。”
一公司同时承建了南水北调中线一期漕河渡槽工程。该工程位于河北省保定市东北30公里的满城县境内,横跨漕河和马连川河两条河流,是南水北调中线工程漕河段工程中最为重要的部分。一公司承担的漕河段三标为该渡槽工程三分之二的工程量,也是难度最大的部分,包括41跨,总长1286.6米,设计流 量每秒125立方米,最大流量每秒150立方米,每跨长度30米,无论是过水能力还是单跨长度均创造了全国之最,单跨长度仅次于30.8米跨度的印度葛麦 力渡槽,为亚洲第二大渡槽工程。
“通过漕河渡槽、湍河渡槽施工,葛洲坝人掌握了超大型渡槽施工的核心技术,形成了在特大型输水渡槽领域独一无二的竞争力。”一公司技术人员说。
配套工程——引江济汉
引江济汉工程是南水北调一期工程由长江荆江河段引水至汉江兴隆河段的大型输水补水工程,也是中国当代最大的人工运河工程。引江济汉渠首位于荆州 市龙州垸长江左岸,线路沿北东向穿荆江大堤,在潜江市高石碑镇北穿汉江干堤入汉江,线路全长67.23公里,年平均补充汉江下游水量31亿立方米。
该工程在为汉江补水的同时,开辟了汉江与长江的航运捷径,在江汉平原腹地形成临江产业环状密集带,对优化湖北省区域经济布局,加快转变经济发展方式,加强生态文明建设,具有重大意义。
葛洲坝集团一公司于2010年3月中标承建引江济汉工程最首端的进口段工程,于2010年9月中标最末端的高石碑枢纽工程。两项工程基坑开挖达到28米,降水难度非常大。
随着南水北调中线工程正式通水的临近,一泓清澈甘甜的汉江水即将从丹江口水库出发,带着葛洲坝人的智慧美好期望,浩浩荡荡一路奔流向北,润泽北方大地。