新华社武汉5月27日电(记者魏梦佳、田建军)汛期在即,在南水北调中线水源工程丹江口大坝加高工程建设工地,建筑工人们正加紧施工,确保在6月20日汛期到来之前,混凝土坝段坝顶全线贯通、坝顶门机具备闸门启闭条件,使大坝达到安全度汛要求。
2005年开工建设的丹江口大坝加高工程是目前国内规模最大的大坝加高工程,计划通过加高丹江口水库大坝,抬高水位,增加库容,使水库蓄水具备向北方供水条件。
记者从南水北调中线水源有限责任公司了解到,丹江口大坝加高工程复杂,施工难度大,其防洪标准为千年一遇,度汛标准高,满足防汛标准、确保丹江口水利枢纽安全度汛是大坝加高施工期的首要任务。
为保障南水北调工程建设顺利进行,各项目施工方目前正紧张施工,并根据工程施工情况制定或调整在建项目度汛方案。目前,丹江口大坝的金属及机电改造项目、老坝体裂缝等缺陷处理工作正按计划进行,升船机部分设备及发电机组开始安装改造。预计今年底混凝土坝及土石坝将全部加高至176.6米。
丹江口水利枢纽工程位于汉江中游的湖北丹江口市,是南水北调中线的水源地。按南水北调中线工程总体规划,丹江口水库大坝从162米加高至176.6米,正常蓄水位将从157米提高至170米,库容从174.5亿立方米增加到290.5亿立方米,一期工程年均可向河南、河北、天津、北京等省市调水95亿立方米,将有效缓解我国北方水资源严重短缺局面。
新闻分析:南水北调中线丹江口大坝加高工程如何攻克重大技术难题
新华社北京5月27日电(记者姚润丰、訾红旗) 将滚滚长江水调入北方,要征服的不仅是遥远的陌生旅途,同样还要历经不同气温的变换。作为目前国内最大的大坝加高改造工程,也是南水北调中线水源——丹江口水库大坝加高工程自2005年9月开工建设以来,面临度汛标准高、施工难度大、新老混凝土结合困难等一系列世界级技术难题。记者近日从南水北调中线水源公司采访获悉,经过工程技术人员的联合攻关,老混凝土拆除及控制爆破、炭化层检测及凿除、人工键槽施工、混凝土温度控制等一批重大技术难题。
根据国务院南水北调第三次建委会确定的最新建设目标,2014年汛后,丹江口水库清澈的汉江水将通过渠道输送到北京、天津、河北与河南。而作为南水北调标志性工程,丹江口水库大坝加高是在原有基础上“穿衣戴帽”:将丹江口大坝由加高前的162米提升至176.6米,水库正常蓄水位由157米抬高到170米,相应库容由174.5亿立方米增加到290.5亿立方米。大坝加高后,可为南水北调中线一期工程供水95亿立方米,并为二期工程调水奠定基础。
“大坝加高工程不同于一般的新建工程,是在老坝体的基础上培厚、加高,技术标准要求高,在国内尚无成熟的施工经验。”中线水源公司总经理王新友接受记者采访时表示,大坝加高工程建设中面临三大挑战:度汛标准高。丹江口水利枢纽防洪标准为千年一遇设计,万年一遇加大百分之二十校核,大坝加高施工的度汛标准与运行一样,在如此高的度汛标准下,确保丹江口水利枢纽安全度汛是大坝加高施工期的首要任务。因此,每年的施工进度必须以满足当年的防汛标准为前提,给施工现场组织和施工强度提出了更高要求。
施工难度大。施工场地狭小,施工设备和道路布置困难,施工和运行相互干扰,制约因素多,且技术要求高,需解决基础开挖及建筑物拆除的控制爆破、新老混凝土结合、大体积混凝土锯缝、闸墩钻孔植筋、高水头下帷幕灌浆及老坝体缺陷检查与处理等一系列技术难题。
影响工程质量的因素多。丹江口水利枢纽已检测运行了40多年,受当时技术条件的制约,老坝体的外观质量和内在质量都存在一定缺陷,尤其是混凝土内在缺陷只有当表层揭开后才能明了,这既给老坝体缺陷的检查处理带来较大难度,也使加高工程质量控制缺乏前瞻性。
如何使新老混凝土能联合受力以保证大坝安全而成为核心问题。王新友介绍,在进行混凝土坝加高时,首先要进行老坝体下游面的贴坡加厚部分混凝土的施工,然后再进行加高混凝土施工,要先解决好下游坡面新老混凝土结合问题。由于下游坝坡面新浇的贴坡混凝土除受底部老混凝土或基岩约束外,还受下游坝坡老混凝土的约束,对新混凝土产生约束应力,同时新混凝土收缩将对老坝体产生应力、特别是对坝踵产生拉应力,结合面因收缩也可能脱开。
为攻克这些技术难关,专家根据多年的试验研究和大量的计算分析及参考国外有关工程的成功经验,为解决丹江口大坝新老混凝土结合问题提出了以直接浇筑为主,在竖直接合面采用人工补凿键槽,溢流坝段堰面采用宽槽回填为辅的总体方案,并根据各类坝段各自的特点,相应采取不同的处理措施及手段。主要采取了拆除下游面部分老混凝土;混凝土表面凿毛,炭化层凿除;设置键槽;布设锚筋;限制坝前水位,低温季节浇筑;严格限制入仓和浇筑温度;分块浇筑,通水冷却,预留宽槽;适当加宽坝体,减缓下游面坡比等措施。
统计显示,大坝加高工程自2005年开工建设以来,主体工程累计完成土石方开挖57.68万立方米,老坝体裂缝处理17543.93米。目前需加高的54个砼坝段已有53个加高到176.6米设计高程,左岸土石坝填筑高程大面已达到170.0米以上。老坝体裂缝等缺陷的检查与处理工作同步进行,工程建设进度与总进度计划基本吻合。
根据规划,大坝加高工程在2010年除溢流坝段溢流面外土建全部完工,升船机完建;继续进行老坝体裂缝等缺陷的处理工作;完成库区搬迁安置移民约9万人。2011年,机电设备改造完工,汛后开始溢流面加高;继续进行老坝体裂缝等缺陷的处理工作;完成库区搬迁安置移民约9万人。2012年,继续溢流面加高施工和老坝体裂缝等缺陷的处理工作;完成库区搬迁安置移民约9万人。2013年,汛前完成溢流面加高、老坝体裂缝等缺陷的处理;完成大坝蓄水安全鉴定;完成剩余移民搬迁及库底清理工作。2014年,水库蓄水、具备向北方供水条件;准备竣工验收。