最新小浪底水利枢纽建设中的重要技术创新

小浪底水利枢纽建设中的重要技术创新

小浪底水利枢纽建设中的重要技术创新

曹征齐孙国纬

（小浪底水利枢纽建设管理局，河南济源 454681）

[关键词]

小浪底水利枢纽；技术成果；高土石坝；防渗墙；

GIN灌浆；洞室群；孔板消能；预应力

[摘要]

黄河小浪底水利枢纽战略地位重要，枢纽布置独特，地质条件复杂，水沙条件特殊，运行要求严格，工程规模巨大，技术要求高，施工难度大，是国内外专家公认的世界上最具挑战性的大型水利工程之一。参建单位的中外建设者以工程建设为中心，以合同为依据，落实技术管理负责制，健全技术保障体系，尊重科学，勇于创新，采用新技术、新方法、新工艺、新材料和先进配套的大型施工设备，克服了工程建设中各种技术难题，取得了一批重要技术成果，创造了多项优质高产新记录。

曹征齐（1943−），江苏阜宁人，小浪底水利枢纽建设管理局总工程师，教授级高级工程师，从事技术管理工作。

孙国纬（1942−），湖南沅陵人，小浪底水利枢纽建设管理局副总工程师，教授级高级工程师，从事技术管理工作。

小浪底水利枢纽工程是治理开发黄河的关键性控制工程，其战略地位重要，工程规模宏大，地质条件复杂，水沙条件特殊，运用要求严格，施工强度高，质量要求严，施工技术复杂，组织管理难度大，是中外专家公认的世界上最具挑战性的水利工程之一。

在党中央、国务院的关怀下，在全国人民支持和广大水利同行的帮助下，我们坚持以工程建设为中心，以“建设一流工程，总结一流经验，培养一流人才”为总体目标，全面推行项目法人责任制、招标投标制和建设监理制，在建设管理模式上实现与国际惯例接轨；以合同为依据，充分调动设计、监理和承包商（包括外国承包商）的积极性和创造性，妥善处理进度、质量和投资三者关系；建立健全技术、质量管理规章制度，落实技术、质量管理责任制，明确了以项目业主总工程师为中心的技术管理体系 即项目业主总工程师代表业主进行工程技术问题决策，对水利部和国家负责，小浪底咨询公司对工程建设的质量、进度和投资进行全面控制，并向业主负责，黄委会设计院承担工程设计责任并向业主负责，承包商落实施工技术措施并保证工程质量；同时，建立了由国内知名专家组成的技术委员会，聘请了加拿大CIPM公司国际咨询专家组和世界银行大坝安全特别咨询专家组，与参建各方的技术机构相结合，形成了完善、高效、权威的小浪底工程建设技术保障体系；在项目实施过程中，严格管理，尊重科学，积极引进，大胆创新，积极采用新技术、新方法、新工艺、新材料和先进配套的大型施工设备，成功地解决了工程建设中一系列高难度课题，取得了一批重要技术成果创造了多项优质高产新记录。

一、高土石坝联合机械化作业高强度施工

小浪底大坝为壤土斜心墙堆石坝，设计坝高154m，右岸深槽实际施工最大坝高达160m，坝顶长度1667m，总填筑量5185万m3，填筑量位居全国同类坝型第一位，在世界上也名列前矛。坝体由防渗土料、反滤料、过渡料、堆石、护坡、压戗等多达十七种材料组成，每种材料按合同技术规范规定，都有严格的材质、级配、含水量、干密度、压实度等要求，结构复杂，质量要求高。

大坝工程于1994年5月30日发布开工令，要求1997年11月1日截流，2001年12月31日竣工。根据施工进度安排，分为两个阶段施工：第一阶段为截流前，在纵向围堰保护下进行右岸滩地的施工，坝体填筑量约占20%；第二阶段为截流后大坝工程主要施工期，按计划要求完成80%的坝体填筑量和主坝混凝土防渗墙、上游围堰高压旋喷防渗墙工程。由于采用了高效率大型配套的联合机械化作业、计算机控制的反滤料加工系统，严格有序的料场开采和便捷的交通布置，科学合理的管理和冬季施工措施，并且经试验采用了堆石填筑中不加水技术、先进快捷的核子密度仪质量检测技术等，工程进度始终超前合同目标。大坝填筑较合同工期提前13个月，于今年6月下旬达到坝顶高程。工程质量良好。

截流后从1997年11月到2000年6月共32个月的平均月填筑强度为105.5万m3。其中，在大坝主要填筑期，从1998年7月17日到2000年4月底21个月中，达到了平均月强度120.4万m3，平均月上升高度6.66m。1999年创造了坝体填筑的最高年、月、日强度记录，分别达到了1636.1万m3/年、158.0万m3/月（3月）、6.7万m3/日（元月22日）。大坝月上升最大高度，在截流前右岸填筑时为12.5m（1997年元月），截流后主填筑期为9.5m（1998年11、12月）。截流后大坝填筑月不均匀系数达到了

1.31，截流前为1.44。以上指标表明，小浪底大坝施工水平位居全国同类坝型第一位，达到世界先进水平。

二、大坝基础深复盖层防渗墙施工的技术创新

考虑黄河多泥沙在坝前淤积后可形成天然铺盖的特殊条件，小浪底大坝采用带内铺盖的斜心墙堆石坝。

坝基砂砾石层最大厚度超过80米，坝基深复盖层防渗处理是小浪底工程的一大难题。经过多年研究论证，并经现场试验，采用厚1.2m的砼防渗墙，其最大造孔深度81.9m，是目前中国最深的防渗墙。防渗墙轴线总长407.4m，总截渗面积21800m2。其中右岸台地部分，由中国水利水电基础工程局完成，左岸河床部分由黄河承包商（YRC）及其分包商法国地基建筑公司（BSG）承建。

左岸河床部分防渗墙长151m，最大深度70.3m，成墙面积5086m2，共建造23个主槽孔和22个横向接头槽孔，采用HF4000履带自行式液压铣槽机（双轮铣），KL1200型机械抓斗等先进设备，在国内外首次采用“横向槽孔填充塑性砼保护下的平板式接头”新工艺。这是防渗墙施工技术的一项创新。该项创新技术的要点是：在一、二期槽孔接头处先开挖一个横向槽孔，在槽孔内回填塑性混凝土（1 2Mpa）；在开挖一期槽孔时伸入二期槽孔10cm；在一期槽孔浇筑完混凝土并将二期槽孔开挖完成后，用先进的“双轮铣”将一期槽孔伸入的10cm砼铣掉；最后浇筑二期槽孔砼。这样就在一、二期槽孔间形成了一个有波纹状铣刀痕迹的、紧密的竖直平面接缝，而开挖后留存的横向接头槽塑性混凝土包裹在接缝的上、下游端，起着附加防渗和保护的作用。