關(guān)于三峽二期工程幾個(gè)技術(shù)問題的意見

1、關(guān)于水輪機(jī)蝸殼外圍混凝土澆筑方式

對(duì)于單機(jī)容量為70萬(wàn)kW的大型水輪機(jī)蝸殼，建議采用打壓并保壓88m水頭進(jìn)行外圍混凝土澆筑，壓水試驗(yàn)可以取消?？梢赃m當(dāng)減少外圍混凝土的配筋量。

從目前我們所掌握的國(guó)外資料來(lái)看，單機(jī)34萬(wàn)kW以上的都是打壓澆筑混凝土的。國(guó)內(nèi)李家峽水電站單機(jī)容量40萬(wàn)kW，不用打壓澆筑混凝土，在蝸殼上部加墊層，但尚未經(jīng)過高水頭運(yùn)行的考驗(yàn)。設(shè)計(jì)單位很后悔沒有采用打壓澆筑混凝土。俄羅斯的薩楊諾水電站，單機(jī)64萬(wàn)kW，也不打壓，也沒有加任何墊層，而是將混凝土直接澆筑在蝸殼外圍。由于技術(shù)保密，詳細(xì)的情況我們并不了解。而單機(jī)容量為70萬(wàn)kW的水電站，采用打壓澆筑蝸殼外圍混凝土，有成功的經(jīng)驗(yàn)。

基于三峽工程的重要性，以及我們現(xiàn)在了解的經(jīng)驗(yàn)，三峽水輪機(jī)蝸殼外圍混凝土應(yīng)采用打壓并保壓方式澆筑。壓力值可以取88m水頭，可按上游水位145m來(lái)計(jì)算，而不是按135m水位來(lái)計(jì)算。因?yàn)?35m水位運(yùn)行時(shí)間并不是長(zhǎng)期的，最多2～3年。

用加墊層澆筑混凝土的方法可以創(chuàng)新，但應(yīng)逐步增大單機(jī)容量，取得經(jīng)驗(yàn)，而不能由單機(jī)34萬(wàn)kW一下子提高到70萬(wàn)kW。

墊層材料不是彈性的，而是塑性的。蓄水位175m時(shí)，蝸殼承受高水壓力，把墊層壓緊，多年運(yùn)行，墊層不可能彈回，蝸殼與外圍混凝土之間將有空隙，這對(duì)水輪機(jī)抗震是不利的。

三峽蝸殼最好用打壓進(jìn)行試驗(yàn)，壓力為最高運(yùn)行水頭的150%，也就200m水頭。用這樣高的水頭做壓力試驗(yàn)，堵頭將很厚，在主廠房?jī)?nèi)放不下，需要放在副廠房?jī)?nèi)。為此要延誤工期9個(gè)多月，投資也要增加?？紤]到蝸殼設(shè)計(jì)制造要求能承受全部?jī)?nèi)水壓力，而且目前已有先進(jìn)的檢驗(yàn)焊縫質(zhì)量的手段，可以保證焊縫質(zhì)量，所以不做打壓試驗(yàn)也是可以的。可能焊縫有局部小漏水，可以在外圍混凝土中做灌漿處理，不會(huì)影響蝸殼的安全。所以可以不做打壓試驗(yàn)。保壓堵頭較薄，可放在主廠房?jī)?nèi)。如果地方不夠，可把主廠房上游墻晚澆筑2.5m厚，上面用鋼梁支撐吊車梁軌道。這樣可以不延誤工期。

蝸殼保壓澆筑混凝土是88m水頭的壓力。這是正常運(yùn)行的最低水頭。在高水頭時(shí)，外圍混凝土中應(yīng)加用鋼筋，鋼筋的允許應(yīng)力可加大，減小安全系數(shù)。必要時(shí)，鋼筋應(yīng)力可進(jìn)入硬化階段。

2、關(guān)于是否設(shè)置伸縮節(jié)

如果能做好伸縮節(jié)，那么設(shè)置伸縮節(jié)當(dāng)然最好。問題是對(duì)于直徑12.4m的鋼管，伸縮節(jié)的直徑比12.4m還要大，要想做好是非常困難的。

關(guān)于是否設(shè)伸縮節(jié)，有兩家單位都做了較詳細(xì)的計(jì)算分析，結(jié)果也不一致。由于參數(shù)的不確定性，這些計(jì)算結(jié)果只能作為參考。

由于伸縮節(jié)不容易做好，將來(lái)運(yùn)行時(shí)維修困難，建議左岸1號(hào)-6號(hào)岸坡壩段機(jī)組不設(shè)伸縮節(jié)。初步估計(jì)，即使岸坡巖體變模為100，000kg/cm2，巖體與廠房傳力500t/m2，巖體變形只5mm，加上混凝土變形1～2mm，鋼管不用伸縮節(jié)還是可以的。

河床段是否設(shè)置伸縮節(jié)，再作進(jìn)一步研究。根據(jù)目前幾家分析結(jié)果，廠壩內(nèi)鋼管軸向變形在5mm左右。有一家的分析結(jié)果，其垂直變位有17mm，似乎過大，請(qǐng)進(jìn)一步核算。再者伸縮節(jié)對(duì)垂直變形也難以適應(yīng)。所以看來(lái)也可能不用伸縮節(jié)。

3、關(guān)于右岸24～26號(hào)機(jī)組廠房壩段

我傾向于按原設(shè)計(jì)方案，采用明廠房方式，而不用半地下式，因?yàn)榈刭|(zhì)人員介紹此處巖體裂隙連通率比左岸1#～6#機(jī)組巖坡的裂隙連通率小得多，當(dāng)然小裂隙較多，但不連通。24號(hào)-26號(hào)機(jī)組向右移，深挖巖坡也不好。而半地下式的尾水隧洞因覆蓋巖層太薄，巖性也弱，隧洞開挖困難。尾水洞之間巖柱較薄，對(duì)廠壩抗滑幫助不大。此外，在樞紐布置中有三臺(tái)機(jī)組為半地下式廠房也不美觀。但我沒有做深入研究，意見不足為憑，請(qǐng)長(zhǎng)江委再進(jìn)一步做勘探和研究，提出技術(shù)設(shè)計(jì)報(bào)告，經(jīng)廠房專家組和大壩專家組進(jìn)行審查，提出意見，由業(yè)主決策。這是對(duì)專家組的尊重。但我是傾向于24#～26#用明廠房的。

4、關(guān)于永久船閘

(1)閘室直墻的混凝土襯砌，因?yàn)橛绣^筋使其緊靠巖壁，而巖壁有臺(tái)肩，且起伏不平，對(duì)混凝土有約束，必然產(chǎn)生水平溫度裂縫，所以需要設(shè)水平縫，以減小溫度應(yīng)力。設(shè)幾道水平縫需要仔細(xì)計(jì)算分析，不宜多設(shè)。水平縫最好設(shè)在巖壁臺(tái)肩處，縫中設(shè)置可靠的止水。部分垂直向溫度鋼筋穿過水平縫以增加混凝土直墻的連系性。直墻內(nèi)需要多用一些溫度鋼筋。由于直墻設(shè)了水平縫，直墻不是剛性的板，所以錨筋數(shù)目可以大大減少，主要承受墻后的水壓力。錨筋在孔口段也不做外包段，因?yàn)橹眽Φ拇怪蔽灰剖遣淮蟮?。這樣可便于施工。

至于直墻混凝土襯砌后的排水設(shè)施，可以用木板做成開口槽子，緊扣在巖壁上。請(qǐng)木工鋸木板來(lái)適應(yīng)巖壁的起伏，最后用水泥砂漿堵縫，再澆筑直墻混凝土。這種方法比較簡(jiǎn)單，而排水可靠。

(2)輸水廊道墊層混凝土不是結(jié)構(gòu)的一部分。它只要求傳壓，不要求傳拉、剪和彎。此外墊層混凝土可以起到減小對(duì)結(jié)構(gòu)混凝土約束的作用。墊層混凝土可以稍干硬一些，以減小收縮和裂縫。

為了搶時(shí)間，墊層混凝土可以先行澆筑，但要注意鄰近深槽開挖爆破的影響。要控制爆破時(shí)期，盡量避免把墊層的混凝土振松了。在澆筑結(jié)構(gòu)混凝土以前，要把被振松了的墊層混凝土清除掉。因?yàn)閴|層混凝土薄，如果有裂縫，把結(jié)構(gòu)混凝土拉裂的力量是不大的，裂縫不會(huì)延伸到結(jié)構(gòu)混凝土中。如果墊層混凝土與巖壁脫開，應(yīng)灌漿堵縫。

(3)左線船閘左岸坡頂部超挖比較嚴(yán)重。修道路時(shí)如都用混凝土回填，方量很大，花費(fèi)很多?？梢钥紤]先鋪土石料壓緊后，再澆筑厚混凝土路面，在土石填層下做排水措施。

(4)永久船閘施工進(jìn)度已拖延3個(gè)月到7個(gè)月，而且明年的混凝土澆筑任務(wù)很艱巨，要投入必要的人力和設(shè)備，做好組織管理，提高施工強(qiáng)度，在保證施工質(zhì)量的前提下，盡量搶回工期。

5、關(guān)于茅坪溪大壩下游壩殼土石料的含泥量標(biāo)準(zhǔn)

對(duì)于瀝青混凝土防滲墻下游壩殼內(nèi)浸潤(rùn)線以上的土石料，含泥量標(biāo)準(zhǔn)可以由原來(lái)的6%提高到10%左右，但要碾壓密實(shí)。由于在浸潤(rùn)線以上，不泡水，含泥不會(huì)軟化和流動(dòng)，含泥量大一些不會(huì)造成不良后果。但要經(jīng)過試驗(yàn)，得出這種土石料壓實(shí)后的摩擦強(qiáng)度，要能保證壩坡穩(wěn)定。

6 關(guān)于右非5號(hào)壩段施工事故低強(qiáng)混凝土層的處理

右非5#壩段出現(xiàn)低強(qiáng)混凝土層，是十分嚴(yán)重的質(zhì)量事故。對(duì)于這層低強(qiáng)混凝土，建議從一側(cè)進(jìn)行掏挖，向內(nèi)掏挖質(zhì)量事故的低強(qiáng)混凝土，要把絕大部分低強(qiáng)混凝土挖出。為了便于工人進(jìn)入工作，要求有一定的洞高，要用風(fēng)鉆鑿掉周圍的強(qiáng)混凝土，這是必要的。掏挖驗(yàn)收合格后，用高強(qiáng)混凝土回填，做好固結(jié)灌漿。在重力壩斷面以外的事故低強(qiáng)混凝土可以不加處理，因?yàn)閴蔚膫髁Σ粫?huì)經(jīng)過這部分混凝土的。

1997年將是大壩混凝土澆筑高峰，要吸取這起質(zhì)量事故的教訓(xùn)，提高施工質(zhì)量，加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)控。

7、關(guān)于地下廠房

地下廠房的施工暫不提前進(jìn)行，但進(jìn)水口段要事先做好。

另外，我認(rèn)為用30m長(zhǎng)的隧洞將地下廠房與主廠房相聯(lián)接，不一定是最優(yōu)的方案。地下廠房距離主廠房只有30m。將來(lái)爆破開挖地下廠房，可能影響主廠房，而且對(duì)壩坡穩(wěn)定也不利。地下廠房裝機(jī)容量420萬(wàn)kW?？梢元?dú)立自成一廠房。地下廠房的布置，請(qǐng)長(zhǎng)江委根據(jù)地質(zhì)條件以及廠房與進(jìn)水洞、尾水洞的最優(yōu)布置來(lái)確定，不一定考慮與主廠房的連接，做出輪廓設(shè)計(jì)，經(jīng)廠房專家組審查，提出意見，由業(yè)主決定。目前只修進(jìn)水口建筑物等，所以不必要做出技術(shù)設(shè)計(jì)。

8、關(guān)于三峽工程的監(jiān)理

三峽工程非常重要，必須做成一流工程。為此，三峽工程的建設(shè)是質(zhì)量第一。設(shè)計(jì)單位要做好設(shè)計(jì)，安全而經(jīng)濟(jì)又便于施工。施工單位要提高施工技術(shù)，做好組織管理，保證施工質(zhì)量、監(jiān)理單位要做好質(zhì)量控制，獨(dú)立地工作，保證工程質(zhì)量。業(yè)主負(fù)責(zé)監(jiān)督和協(xié)調(diào)。目前的三級(jí)質(zhì)量控制，三駕馬車，取責(zé)不明確，值得進(jìn)一步研究。監(jiān)理單位依靠施工單位質(zhì)檢員，說是發(fā)揮兩個(gè)積極性，實(shí)際上把大量監(jiān)理工作推給施工單位質(zhì)檢員。施工單位質(zhì)檢員是為施工單位服務(wù)的。一方面幫助施工搞好質(zhì)量，另一方面受施工單位領(lǐng)導(dǎo)控制，幫施工單位應(yīng)付監(jiān)理單位。監(jiān)理單位依靠施工單位質(zhì)檢員，往往跟著走，形成施工單位自拉自唱，不能保證施工質(zhì)量。業(yè)主監(jiān)督監(jiān)理單位的工作，并進(jìn)行協(xié)調(diào)，不要干涉監(jiān)理的質(zhì)量控制，不使監(jiān)理單位受到制約。監(jiān)理單位應(yīng)獨(dú)立進(jìn)行質(zhì)量控制工作，一天三班倒在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控，取樣試驗(yàn)，及時(shí)糾正不良施工工作。不能依靠施工單位質(zhì)檢員，也不聽業(yè)主的質(zhì)控意見。

目前監(jiān)理單位對(duì)施工質(zhì)量的評(píng)定，在一定程序上依靠施工質(zhì)檢員，評(píng)出的優(yōu)良率過高，不符合實(shí)際。應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)范辦事。

混凝土取樣試驗(yàn)幾乎全部在機(jī)口取樣，缺少倉(cāng)面取樣的校核，而且大部分試驗(yàn)工作在施工單位實(shí)驗(yàn)室做，監(jiān)理單位只做少量試驗(yàn)。需要對(duì)這種情況做適當(dāng)調(diào)整，不能過多依靠施工單位實(shí)驗(yàn)室。而所有監(jiān)理單位，除長(zhǎng)江委外，都沒有實(shí)驗(yàn)室，委托業(yè)主的試驗(yàn)中心做質(zhì)控試驗(yàn)。目前業(yè)主的試驗(yàn)中心儀器設(shè)備精良，是研究型的。為了質(zhì)量控制，試驗(yàn)工作是大量的，不需要十分精密。目前試驗(yàn)中心的儀器設(shè)備、養(yǎng)護(hù)室、工作場(chǎng)地太小，不能滿足質(zhì)控試驗(yàn)需要。如果棕種狀況不改變，將來(lái)會(huì)完全依靠施工單位實(shí)驗(yàn)室，是不好的。建議監(jiān)理單位盡快建立自己的實(shí)驗(yàn)室，或加強(qiáng)、擴(kuò)大業(yè)主的中心實(shí)驗(yàn)室，以滿足質(zhì)控試驗(yàn)的大量工作的要求。

[作者簡(jiǎn)介]

張光斗 男 清華大學(xué)教授 兩院院士