第７卷第６期 南水北调与水利科技 Ｖｏ１．７ Ｎｏ．６ ２００９年１２月 Ｓｏｕｔｋｔ（＞Ｎｏｒｔｈ Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒｓ ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｃ．２００９ ｄｏｉ：１０．３．ｑ￣／ｊ，．ｉｓｓｎ．１６７２—１６８３．２００９．０６．Ｏ６９ 丹江口大坝加高工程的特点与技术难点 张小厅 ，杨宏伟。 （１．南水北调中线水源有限责任公司，湖北丹江口４４２７００； ２．南水北调丹江口大坝加高工程质量监督项目站，湖北丹江口４４２７００） 摘要：介绍丹江ＶＩ大坝加高工程的特点，简略论述了其技术难点及施工中所采取的技术措施，主要包括：坝基开挖控制 爆破施工技术、初期坝体混凝土的拆除技术、新老混凝土结合、溢流坝段加高施工技术、土石坝加高施工技术、金属结 构和机电设备改造等，提出施工中应注意的技术要点，可供类似工程设计与施工人员参考。 关键词：大坝加高；工程特点；施工技术；技术难点；丹江口大坝 中图分类号：ＴＶ５２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２ １６８３（２００９）０６—０２６７—０４ Ｆｅａｔｕｒｅｓ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｄａｎｊｉａｎｇｋｏｕ Ｄａｍ Ｈｅｉｇｈｔｅｎｉｎｇ Ｐｒｏｊｅｃｔ ＺＨＡＮＧ Ｘｉａｏ－ｔｉｎｇ ，ＹＡＮＧ Ｈｏｎｇ—ｗｅｉ （１．Ｔｈｅ Ｗａｔｅｒ Ｓｏｕｒｃｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．ｉｎ ｔｈｅ Ｍｉｄ—Ｒｏｕｔｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｓｏｕｔｈ—ｔｏ—Ｎｏｒｔｈ Ｗａｔｅｒ ｒｒａｎｓｆｅｒ，Ｄａｎｊｉａｎｇｋｏｕ ４４２７００，Ｃｈｉｎａ； ２．ｔｈｅ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｎｇ Ｓｔａｔｉｏｎ ｏｆ Ｄａｎｊｉａｎｇｋｏｕ Ｄａｍ Ｈｅｉ ｔｅｎｉｎｇ Ｐｒｏｊｅｃｔ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｏｕｔｈ—ｔｏ—Ｎｏｒｔｈ Ｗａｔｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｒｏｊｅｃｔ，Ｄａ ｎ＿ｊｉａｎｇｋｏｕ ４４２７００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｉ）ａｎｊｉａｎｇｋｏｕ Ｄａｍ Ｈｅｉｇｈｔｅｎｉｎｇ ａｎｄ ｂｒｉｅｆｌｙ ｉｎｄｉｃａｔｅｓ ｔｈｅ ｋｅｙ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｐｏｉｎｔｓ ａｎｄ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｉｅｓ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｄｏｐｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｍａｉｎｌｙ ｉｎｃｌｕｄｅ ｄａｍ ｂａｓｅ ｅｘｃａｖａｔｉｏｎ ｂｌａｓｔｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｅａｒｌｙ－ｐｅｒｉｏｄ ｄａｍ ｃｏｎ— ｃｒｅｔｅ ｄｅｍｏｌｉｓｈｉｎｇ。ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｗ ａｎｄ ｏｌｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｓｐｉｌｌｗａｙ ｈｅｉｇｈｔｅｎｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｅａｒｔｈ ａｎｄ ｒｏｃｋ—ｆｉｌ１ ｄａｍ ｈｅｉｇｈｔｅｎｉｎｇ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｍｅｔａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ ｃ＆ｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｓｔａｆｆｓ ｉｎ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｉｍｉｌａｒ ｐｒｏｊｅｃｔｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｄａｍ ｈｅｉｇｈｔｅｎｉｎｇ；ｐｒｏｊｅｃｔ ｆｅａｔｕｒｅ；ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ；ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ；ｔｈｅ Ｄａｎｊｉａｎｇｋｏｕ ｄａｍ １工程概况 ２丹江口大坝加高工程特点 丹江口大坝加高工程是南水北调中线水源工程项目之 丹江口大坝加高工程是在初期工程建成３Ｏ多年后且正 一。丹江口水利枢纽工程位于湖北省丹江口市，由两岸土石 常运行的情况下进行的，工程的施工具有与一般新建工程不 坝、混凝土坝、升船机和电站厂房等建筑物组成。丹江口水利 同的特点，主要体现在以下几个方面。 枢纽工程初建于１９５８年，由于历史原因，未能按照原定设计 ２．１时代不同，要求有所差异 方案一次建成，初期工程于１９７３年完工。２００５年，由于南水 丹江口大坝初期工程从１９５８年开工至１９７３年完工，大 北调中线调水的需要，经过多次论证，决定按照原定的蓄水高 坝加高工程在２００５年开工，计划于２０１０年完工（部分工程将 程进行大坝加高。工程完工后，水库总库容达到３３９亿ｍ。， 延至２０１４年），时间跨度长达５Ｏ多年，这期间我国的经济状 由原来的不完全年调节水库提升至多年调节水库，可满足南 况变化很大，工程设计、施工条件也有很大变化。其一为这些 水北调中线工程一期调水的需要。 年来，与工程有关的国家标准、行业规范几经修改，现行的国 大坝加高项目主要有：左岸土石坝培厚加高、混凝土坝培 家标准、行业规范与当年的已有许多不同。大坝加高工程要 厚加高、升船机改扩建、新建右岸土石坝、电站机组改造以及 将两者协调起来，运用于同一座建筑物，这就要求必须要认真 相应的机电设备更新改造等。 研究新、老标准、规范异同点，经分析论证后制定适合于大坝 大坝加高的主要工程量为土石方开挖７７．３１万ｍ。，土石 加高工程的规定；其二为这些年我国的经济状况变化很大，工 方填筑５４２．３９万ｉｎ。，混凝土浇筑１２５．４５万ｍ。。工程于 ２００５年９月开工，原计划于２０１０年５月完工。 程所用材料有了很大变化，如当年由于国内钢材紧缺，在工程 收稿日期：２００９—１０—０１ 修回日期：２００９—１２—０１ 作者简介：张小厅（１９５４一），男，北京人，教授级高级工程师，主要从事水利水电施工及管理工作。 ．２６７． 第７卷总第４５期・南水北调与水利科技・２００９年第６期 （卷终） 设计与施工时尽可能少用钢材，因此其存在安全系数偏低等 问题。但该工程已运行４Ｏ多年，大坝上游水位也曾达到过 １０００年一遇标准的设计水位，证明当年的设计、施工质量符合 要求。问题是要研究其是否能在加高工程完成后满足水位提 高后的挡水要求。 ３．１．１通过试验确定爆破参数 为了确保在爆破施工期大坝、电站厂房、微波楼及开关站 等重要建筑物的安全运行，在现场爆破施工前，对拟采取的爆 破施工方式进行试验，取得了大量数据，并依据《爆破安全规 程》确定了爆破振动安全控制标准。要求采用手风钻钻孔，钻 孔直径４Ｏ～４２ ｍｍ，钻孔深度为２．０ ｍ，乳化炸药药径为 ２．２枢纽运行多年，可能存在的问题 丹江口水利枢纽初期工程于１９６７年蓄水，１９６８年第一 ３２ ｍｌＴｌ。台阶爆破参数：台阶高度２．０ １ＴＩ以下，抵抗线（排距） ０．５～１ ｍ，孔距０．６～１．２ ｍ，单位耗药量０．３６～Ｏ．４２ ｋｇ／ｍ。， 单孔药量０．３～１．０５ ｋｇ，堵塞长度０．５～１．２ ｍ，最大单段药 量１．８ ｋｇ；光面爆破参数：最小抵抗线０．６ ｍ，孔距０．５ ｍ，线 台机组发电，１９７３年竣工，到今天已有４Ｏ余年了。尽管枢纽 管理单位也一直在对建筑物进行检查、维修，但毕竟受到一定 ，没有对其进行过全面、彻底地检查和整修。另外，大坝 上的机电设备和闸门等金属结构在使用了４Ｏ年后其工作状 况能否满足今后枢纽运行的需要，也必须有个明确的结论。 ２．３施工与运行并行，相互干扰 丹江口水利枢纽初期工程建成后即投入运行，担负着汉 江中下游的防洪、生态保护以及工农业用水；湖北、河南两省 唐白河流域引丹灌区２４万ｈｍ。农田的灌溉任务；是华中电 网调峰骨干电厂。因此，在加高工程施工期问，必须确保将施 工过程对枢纽运行的干扰降低到最小程度，尤其在每年汛期， 防汛工作一定是排在第一位的，不仅不允许有任何干扰，而且 大坝加高工程的施工力量应该随时准备投入防汛。即使在其 它时问，由于丹江口水电厂属于华中电网的调峰电厂，各台机 组均随时处于待命状态，若要因施工干扰而停机，必须事先报 经华中电网批准。 ２．４作为我国第一个加高的混凝土高坝，施工技术 应有新的探索 混凝土大坝的后期加高，国外有许多先例，主要因为欧美 国家发展较早，其所建高坝一般均有七八十年以上的历史，已 难以满足现在的需要，所以进行了改造加高。国内的混凝土 高坝一般都是２０世纪６Ｏ年代以后所建，年代比较新，运行中 又未出现大的问题。丹江口大坝由于南水北调的需要，有幸 成为了我国第一个加高的混凝土高坝，在工程施工中碰到的 一些问题多数无现成的的经验可供借鉴，这就要求在工程施 工中认真研究出现的各种问题，在确保质量的前提下完成加 高工程。 ３丹江口大坝加高工程所遇到的技术难点及 解决方法 ３．１坝基开挖控制爆破施工技术！ 丹江口大坝加高为培厚加高，其中下游坡面培厚部分需 要爆破开挖岩石至建基面，爆破开挖紧邻初期工程坝趾，而且 周围有电站厂房、电厂中控室、微波通讯楼、基础帷幕灌浆体、 通讯电缆、生活用水钢管、１１０ Ｖ高压电线、输变电线塔及开 关站等重要建筑物。其中左岸爆破开挖部位距离电站厂房最 近处约４ ｍ，距微波通讯楼最近处仅１．０ ｍ，距城区生活供水 泵房仅１．５ ｍ；右岸爆破开挖部位位于大坝与防汛电站厂房 之间。施工环境极为复杂，安全控制标准非常严格。为确保 这些重要建筑物的安全，采取的措施为：采用控制爆破技术； 加强爆破振动安全监测；严格的安全防护。 ．２ ６８． ｌ ｜ ｌ采 装药密度ｌ【）（ｊ～１１１ ｇ／ｍ，光爆孔孔内采用导爆索传爆，单卷 药重５０ ｇ，粘在导爆索上，药卷中到中间距为４５～５０ Ｃｍ，孔 口堵塞５Ｏ ｃｍ，成串状装药结构。由于在爆破施工时距高压 电源较近，电厂、开关站等均在运行，为安全起见，采用非电塑 料导爆管网络，火雷管起爆，一孔一段的孔间微差爆破网络。 ３．１．２爆破振动安全监测 爆破时振动安全监测范围包括了施工爆破区域所有需要 控制振动的建筑物，通过监测当出现较大振动速度时，及时采 取减小单段药量、改善爆破临空面条件、控制起爆方向等措 施，使爆破振动效应得以降低，确保附近受控建筑物质点振动 速度在安全范围之内。在整个爆破施工过程中，电厂及相关 设施正常运行，被保留的老混凝土未发现新的裂缝及变形。 ３．１．３安全防护措施 由于在爆破施工期必须确保电厂及其它建筑物正常运 行，因此，爆破施工时的安全防护措施必须做到万无一失。现 场的安全防护措施分为爆区防护和重要建筑物及设施防护。 ①爆区防护又分为平面防护和立面防护，平面防护采用在炮 孔孔口和网络干线结点上加沙袋一胶皮带（皮带运输机的传 送皮带）一沙袋的覆盖方式，防止孔口飞石；立面防护采取将 胶皮带用铁丝拴住挂在插入钻孔的钢筋上，用沙袋压住胶皮 带，这一措施有效的控制了爆渣的抛掷距离。②重要建筑物 及设施防护。在重要建筑物对着爆区的一面，用钢管搭设排 架，将竹跳板紧密连在一起固定在排架上，搭起一座高于建筑 物的直立墙，防止从正面飞来的飞石；在重要的交通道路、供 水管道和电缆管道前，用沙袋修筑不低于１．５ ｍ的拦渣墙，防 止大块石渣滚入压坏管道；在供水泵房内部设备等部位垒起 沙袋防护，确保内部设备的安全。 ３．２初期坝体混凝土的拆除技术＿２』 在大坝加高混凝土施工前，需对初期工程的坝顶板梁、坝 顶房屋等７昆凝土结构以及坝体下游局部坝体混凝土等进行拆 除。其拆除技术复杂，范围大，与其它施工项目相互干扰大， 拆除施工质量将直接影响到新老混凝土结合质量及整体施工 进度。 根据不同的部位和结构，混凝土拆除施工采用了控制爆 破、静态爆破、人工凿除和线锯切割等方法。 ３．２．１控制爆破 初期大坝需拆除的混凝土结构多数采用控制爆破进行拆 除，分为预裂爆破、梯段爆破和光面爆破等方式，爆破参数的 张小厅等・丹江口大坝加高工程的特点与技术难点 取得和安全监测的布置原则与岩石开挖爆破类似，但安全防 护措施要求更高，主要由于需拆除的部位均位于重要建筑物 Ｄ＆Ｔ￣２液压盘锯切割出７６．１㈣深的缝，键槽短边采用钻 孑Ｌ导向器控制，用风钻钻出５０ ｃｍ深的排孑Ｌ，灌人膨胀剂进 的上方，并存在高陡临空面，发生事故的几率更大，因此，我们 采取的措施不仅包含前节所述的全部，而且增加了在爆区和 建筑物之间增加了用钢管和竹跳板搭设的垂直防护排架作为 防护屏障以及在大坝下游坡角垒起沙袋以拦截从坡上滚落的 混凝土碎渣等安全措施。 行预裂，使键槽三角形混凝土与坝体剥离，形成非常规则的 键槽。 ３．３．２ 锚杆施工 在新老混凝土结合面上布置了砂浆锚杆和锁口锚杆，锚 杆间距２ ｍＸ ２ ｍ，加强新老混凝土结合。 ３．２．２静态爆破 对于一些三面或四面临空的拆除结构，如初期工程所用 ３．３．３温控措施及要求 对下游贴坡混凝土浇筑 采取了严格的温控措施，主要 施工栈桥桥墩、大坝下游牛腿、升船机柱墩顶部等，这些部位 有：选择低热矿渣水泥、掺加优质粉煤灰、优化混凝土配合比 均位于重要建筑物上方３０￣６０ ＩＴＩ且位置相邻，采用炸药爆破 方式无法保证安全，故采用静态爆破方式进行拆除。 在拆除前，先在需拆除部位上安装“安全网”，“安全网”采 用粗细两种不同的钢丝绳编制而成。以防止破碎过程中碎块 的坠落；之后，根据所需拆除的结构实际情况，采用由上到下、 分层破碎的原则，进行布孔设计和钻孔，倒入现场调制的膨胀 剂。对于破碎后的碎渣，严格控制其下落方向和区域，确保建 筑物及现场人员安全。 ３．２．３ 人工凿除 人工凿除主要用于初期坝体表面碳化层施工和溢流坝段 闸墩顶部混凝土拆除。 初期坝体表面碳化层施工由于其施工面广、拆除难度不 大，采用人工持风镐进行凿除即可满足要求；溢流坝段闸墩顶 部混凝土拆除特点为施工作业面狭窄、需拆除的部位为不平 整面且每个部位仅拆除５Ｏ～１００ ｃｍ、拆除过程中要确保闸墩 拆除部位出露的钢筋不受损坏等，所以只能采用人工拆除。 闸墩顶部混凝土拆除施工要点为：根据工作面狭窄情况，合理 布置作业人员；作业人员事先熟悉各部位拆除厚度；防止碎块 落入门槽，影响闸门的启闭；切实做好作业人员的安全防护措 施；及时清除脚手架上堆积的碎块等。 ３．２．４ 线锯切割 对于采用以上方式均不适用的部位采用了ＷＳ￣１５金刚 石线锯进行切割，分解成１０ ｔ左右的混凝土块运离现场。 ３．３新老混凝土结合技术ｌ３ ６＿ 在大坝加高下游坝坡贴坡混凝土施工中，新老混凝土结 合问题是主要的技术难题之一，由于新、老混凝土弹性模量相 差较大、贴坡厚度相对较薄、外界环境温度影响大、温度变化 引起的贴坡混凝土变形受原坝体混凝土约束产生的应力等原 因，这些因素将对坝体应力产生较大影响。对于这些问题，早 在大坝加高施工前，长江设计院和长江科学院已进行了多年 的研究，提出了相应的结构措施和施工要求，主要任务是在施 工中对这些措施和要求具体落实。 ３．３．１新增键槽切割 丹江口大坝初期工程施工时，已考虑了后期贴坡加高施 工问题，设计上要求在下游坝面预留施工键槽。但由于种种 原因，有一部分下游坝面未按要求预留施工键槽，加高施工 时，设计要求补做施工键槽。经现场试验论证，施工单位采用 了“锯割静裂法”施工，具体做法为对键槽长边采用ＤＩ Ｐ３２／ 减少水化热温升；严格控制浇筑季节，每年６月 ９月停浇贴 坡混凝土；采用风冷、加冰等手段，确保混凝土出机口温度低 于ｌＯ Ｃ；在混凝土运输、浇筑等各环节采取措施，减少不必要 的温度回升等。 ３．３．４通水冷却 在贴坡混凝土浇筑完成后及时进行初期通水冷却，采用 制冷水或水库下层１０。Ｃ左右的低温水，将新浇混凝土温度降 至ｌ６¨Ｃ～１８℃，减小由于混凝土后期温降而产生的应力。 ３．３．５表面保护 对新形成的混凝土表面采用１．２～２．０ ｃｔｎ厚的聚乙烯材 料覆盖，对贴坡混凝土永久暴露面采用粘贴３～３．５ ｃｍ厚的 聚苯板材长期保温。 ３．３．６预留接缝灌浆系统 在新老混凝土结合面埋设接缝灌浆系统，将来若发现结 合面张开则可进行接缝灌浆。 ３．４溢流坝段加高施工技术 溢流坝段加高施工所遇到的难题为：原闸墩混凝土中钢 筋量偏少；加高的溢流面与原闸墩结合问题；单个坝段施工必 须在一个枯水期内完成等。 ３．４．１ 闸墩植筋加固ｌ７］ 丹江口枢纽初期工程施工时由于条件，溢流坝段闸 墩钢筋用量偏少。由于这些闸墩在加高完成后仍继续发挥作 用，需增加闸墩混凝土的含钢量。为此，采取了在原闸墩上钻 孔植筋加固的方案。 此方案的主要难点为：必须保证钻孔精度；植筋灌浆必须 一次完成等。 使用大型钻机、刚度较大的副钻杆、导向管、加装钻孔扶 正器等方法使达到的２２ ＩＴＩ孔深的钻孔孔斜率控制在０．３ 左右；采用钢筋接头分开没置、灌浆管与钢筋一次入孔、使用 各项物理性能指标与老混凝土相似的无机黏结灌注材料等方 法解决了上述难题。 ３．４．２ 混凝土结合面界面剂试验【 ８＿ 溢流坝段闸墩较薄（３．５ ｍ），钢筋较多，不能采用切键槽 方式，其与新浇溢流面混凝土之问采用涂装界面剂方式加强 结合。 在现场实验室，对厂家提供的十余种界面剂和纯水泥浆 一起进行了劈裂抗拉、抗弯折及现场浇筑取芯等对比试验，试 验结果表明，水泥基类的无机材料界面剂效果最好，而环氧树 王程ｇ 技 朱 ．２６９． 第７卷总第４５期・南水北调与水利科技・２００９年第６期 （卷终） 脂类的有机界面胶性能与纯水泥浆效果类似。 在原有机电设备更新的同时必须保证运行的需要，坝上原有电 缆有的保留，有的更新，加上土建工程施工的干扰，因此，必须 事先详细规划、科学安排、合理组织。另外，电站厂房内的机组 为部分更换，由于前期竣工图不全，因此在更换前必须停机，将 ３．４．３溢流面加高施工 溢流面加高施工程序为：下混凝土叠梁门一浇筑作为水 封的门内水下混凝土一下钢叠梁门一抽出工作门上游积水一 提起工作门一原溢流面凿毛、处理裂缝等缺陷一高程１２８～ 高程１５２ ｍ钢筋安装、混凝土浇筑一通水冷却一预留宽槽回 填一工作门底坎安装及二期混凝土浇筑一下工作门一提起钢 叠梁门。 机组拆开，由厂家详细测量，提供设计，机组制造才能进行。 ３．７混凝土坝基础防渗 丹江口大坝初期工程帷幕灌浆采用普通水泥、磨细水泥 以及丙凝灌浆。在加高工程施工期间对帷幕情况进行了全面 检测，得出的结论是基本上是满足要求的，但局部渗透指标超 标，需进行补充灌浆。由于帷幕灌浆将在水库正常运行期间 溢流面加高施工难点在于必须认真、科学的安排施工，确 保工程在当年１Ｏ月底至次年５月底的七个月内完成，不影响 枢纽度汛。 ３．５土石坝加高施工技术 丹江口大坝加高工程中右岸土石坝为新建的黏土心墙 坝，左岸土石坝为在原土石坝基础上贴坡加高。加高施工中 防渗体的施工及质量保证为关键点。 防渗体的施工中主要控制点为：防渗土料的质量控制；新 填筑的黏土心墙／斜墙与原防渗体的结合；心墙与斜墙由于施 工程序不同，两者之间交接部位施工质量控制；新延长的防渗 体与混凝土、基岩接触部位处理等。 另外，在土石坝坝体内原埋设的观测仪器在施工过程中 观测、保护、上引问题也需要事先规划，妥善处理。 ３．６金属结构和机电设备改造 丹江口水利枢纽自１９６７年蓄水、１９６８年第一台机组发 电以来，已运行了４０多年。此次大坝加高，涉及到的机电设 备以更新为主，而闸门、埋件等金属结构，则以检测修复为主。 ３．６．１ 门槽埋件检测修复 门槽埋件大部分长期处于水下或水位变化区运行，为确 保大坝加高后闸门安全运行，由经验丰富的专业检测潜水员 采用水下测量电视系统与无损探伤、超声波测厚设备等进行 水下检测，判定其结构变形、气蚀、磨蚀及锈蚀程度，以此确定 修复、加固、补强和改造方案，并由专业队伍进行水下施工。 ３．６．２ 闸门检测修复 丹江口水利枢纽所用闸门，除了深孔检修门因水位提高 后无法满足要求而更换外，其余均要求修复后再次利用。由 于当年条件所限，运行使用已超过４ｏ年，多少均有变形，难以 满足目前规范要求，但考虑到这些闸门在多年运行中未出现 大的问题，状态基本良好，因此，采取了个案处理的原则，即对 每扇闸门检测后由设计提出处理方案，分别处理的工作程序， 以满足工程运用要求。 ３．６．３坝顶门机 大坝坝顶门机初设要求为改造原有两台４００ ｔ门机，添 置一台５００ ｔ门机。但在对原有门机检测时发现，门机主体 钢结构变形较大，修复困难。因此在门机采购招标中各厂家 对两台旧门机改造报价超出概算较多，超出采购一台５００ ｔ 门机价格。在报经主管部门批准后，放弃了改造旧门机方案， 改为多添置一台５００ ｔ门机。 ３．６．４其它机电设备 大坝原有机电设备基本上进行更新，工作的主要难点是 ．２７０． 进行，因此安排了高水头下帷幕灌浆所用材料及施工工艺的 试验研究。目前，该项试验尚在进行之中。 ３．８工程缺陷处理 由于丹江口大坝已建成运行４Ｏ多年，而当年在大坝建设 上的认识水平与今天也有差异，因此大坝建筑物不可避免地 存在这样那样的缺陷，加高工程施工中的一个重要任务，即是 处理这些缺陷，达到今后枢纽工程安全运行的目的。 ３．８．１ 大坝锯缝施工ｌ】０ｌ及水平裂缝处理 丹江口大坝右岸转弯坝段在平面上呈凸向下游的反弧 形，初期工程对大坝横缝进行了灌浆。在枢纽运行中，此段由 于受气温影响，其坝体变形与丹江口大坝其它坝段变形相反， 致使这几个坝段产生了贯穿性水平裂缝，虽经运行单位多次 处理，但效果较差。初设要求整体拆除两个坝段，以消除反拱 效应，并彻底处理水平裂缝。但在检查中发现存在贯穿性水 平裂缝的坝段有６个，整体拆除坝段的方式无法采用。经过 研究，采取了对已被灌浆充填的横缝进行锯缝和处理上游水 平裂缝的方案。 大坝锯缝施工方法为：在坝顶上游侧横缝处钻一个直径 １４６ ｍｍ的垂直孔，在大坝下游面横缝处钻１１个铅直间距均 为２ ｍ的直径１０８ ｒｌｌｌｎ的水平孔，要求这些孔与垂直孔相交 形成１ １个可进行切割的单元，之后采用金刚石绳锯机分别进 行水平方向垂直面切割，最终形成一个互相贯通的横缝。 上游水平裂缝分布在多个高程，因此采用ＳＲ盖片与钢 筋混凝土保护板覆盖全坝面的方式进行施工。 ３．８．２大坝裂缝检查与处理ｌ１ｌ¨ 在加高工程施工期间，对原坝体混凝土进行了全面的裂 缝普查，对检查出的混凝土裂缝，分为Ｉ～Ⅳ类，均按设计要 求分类进行了处理。对个别严重的裂缝，由设计提出专门的 处理方案进行处理。 ３．８．３上游坝面水下裂缝检查与处理 由经验丰富的专业检测潜水员在水下用高压水和专门 工具清理坝面、进行水下检测和水下电视系统录像，对上游坝 面水下部分进行了裂缝检查，对查出来的水下裂缝，根据不同 类别，由专业队伍进行水下施工。 ３．８．４坝面表面保护材料研究 根据设计要求，初期大坝上游坝面水上部分应涂刷一层 水泥基结晶材料，以加强坝面的抗渗和抗碳化功能。为论证 （下转第４４６页） 第７卷总第４５期・南水北调与水利科技・２００９年第６期 （卷终） ［６１ Ｗａｎｇ Ｙ ｘ，Ｌｉｕ Ｈ，Ｂａｏ Ｊ Ｇ，ｅｔ ａ１．Ｔｈｅ ｓａｃｃｈａｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ－ｍｅｍ— ３结论 从生长黄姜的土壤和一些常见霉菌中，筛选出三株可以 ｂｒａｎｅ ｒｅｔｒｉｅｖａｌ—ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ（ＳＭＲＨ）ｐｒｏｃｅｓｓ：ａ ｎｏｖｅｌ ａｐｐｒｏａｃｈ ｆｏｒ ｃｌｅａｎｅｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｏｓｇｅｎｉｎ ｄｅｒｉｖｅｄ ｆｒｏｍ Ｄｉｏｓｃｏｒｅａ ｚｉｎｇｉ— 有效水解黄姜中皂苷生成皂素的霉菌。他们分别是产纤维素 酶和木聚糖酶酶活较高的 ｒｅｅｓｅｉ，其皂苷转化率为５７． Ｏ６％；产生糖苷酶和纤维素酶酶活较高的Ａ．ｎｉｇｅｒ，其皂苷转 化率为５３．Ｏ８ 和产木聚糖酶酶活较高的Ａ．ｏｒｙｚａｅ。根据 ｂｅｒｅｎｓｉｓ［Ｊ］．Ｊ．Ｃｌｅａｎｅｒ Ｐｒｏｄ．，２００８，１６：ｌ１３３ １１３７． ［７］杨如同，徐德平，唐世蓉，等．盾叶薯蓣鲜根茎中甾体皂苷的分离 鉴定［Ｊ１．中草药，２００８，３９（４）：４３—４６． ［８］程娟，胡长鹰，庞自洁，等．盾叶薯蓣中甾体皂苷的分离与结构 旋，刘超，等．黄姜皂素清洁生产工艺实验研究 鉴定［Ｊ］．中草药，２００８，３９（２）：１６５—１６７． ［９］李耀辰，周［Ｊ］．环境科学与技术，２００８，３１（１）：１３６—１３８． 这三株菌的不同特性，选择了四种方案对其进行复配。研究 表明，混合发酵能明显的提高皂苷的转化效率。Ａ．ｎｉｇｅｒ与 Ｔ．ｒｅｅｓｅｉ的共培养时，皂素得率最高。进一步优化菌种发酵 顺序，当 ｒｅｅｓｅｉ发酵第３ ｄ时投加Ａ．ｎｉｇｅｒ继续发酵６ ｄ 后皂素得率可达到７８．２５ 。为皂素生产提供了一种清洁有 效的新方法。 参考文献： ［１］丁志遵，唐世蓉，秦慧贞，等．甾体激素药源植物［Ｍ］．北京：科 学出版社，１９８３：１４—１１１． ［１Ｏ］Ｚｈａｏ Ｈ Ｚ．Ｃｈｅｎｇ Ｐ，Ｚｈａｏ Ｂ，ｅｔ ａ１．Ｙｅｌｌｏｗ ｇｉｎｇｅｒ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｂｙ ａ ｈｙｂｒｉｄ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ［Ｊ］， Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｂｉｏｃｈｅｒｍ，２００８，４３：１４２７—１４３１． ［１１］ 黄燕霞．薯蓣皂素生产工艺的研究进展［Ｊ］．上海中医药杂志， ２００４，３８（４）：５６—５８． ＿１２］Ｈｕａｎｇ Ｗ，Ｚｈａｏ Ｈ Ｚ，Ｎｉ Ｊ Ｒ，ｅｔ ａ１．Ｔｈｅ ｂｅｓｔ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｎ ｚｉｎｇｉｂｅｒｅｎｓｉｓ Ｃ．Ｈ．Ｗｒｉｇｈｔ ｂｙ ａｎ ｅｃｏ－ｆｒｉｅｎｄｌｙ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｂｉｏｒｅ— ｓｏｕｒ．Ｔｅｃｈｎｏ．，２００８，１９９：７４０７—７４１１． ［１３］王亚南，邓惠芳，富瑶瑶，等．３种黄姜薯蓣皂苷定向转化为皂 素方法的比较［Ｊ１．大连工业大学学报，２００９，２８：９４—９７． ［１４１ Ｑｉ Ｓ Ｓ，Ｄｏｎｇ Ｙ Ｓ，Ｚｈａｏ Ｙ Ｋ，ｅｔ ａ１．Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｑｕａｎｔｉｆｉ— ｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｅｒｏｉｄａｌ ｓａｐｏｎｉｎｓ ａｎｄ ａｇｌｙｃｏｎｅ ｄｕｒｉｎｇ ｂｉｏｔｒａｎｓｆｏｒｍａ— ［２］封玉贤，周振起．我国薯蓣皂甙元的工业生产和资源的回顾与展 望［Ｊ１．天然产物研究与开发，１９９４，６（１）：９３ ９７． ［３］宋发军．甾体药物源植物薯蓣属植物中薯蓣皂苷元的研究及生 产状况［Ｊ］．天然产物研究与开发，２００２，】４（３）：８９ ９０． ［４］吴成昌，田杰，戴军发．黄姜产业可持续发展对策研究［Ｊ］．环 ｔｉｏｎ ｏｆ Ｄｉｏｓｃｏｒｅａ ｚｉｎｇｉｂｅｒｅｎｓｉｓ ｂｙ Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ ｏｒｙｚａｅ［Ｊ］．Ｊ． Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏ１．，２００８，１３６：３５６ ４０１． 境科学与技术，２００５，２８（３）：９５—９７． ［５］Ｚｈａｎｇ Ｃ Ｘ，Ｗａｎｇ Ｙ Ｘ．Ｙａｎｇ ｚ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｃｈｌｏｒｉｎｅ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ａｎｄ ｄｅｃｈｌｏｒｉｎａｔｉｏｎ ｉｎ ｃｏ—ｆｉｒｉｎｇ ｃｏａｌ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｓｉｄｕｅ ｆｒｏｍ ｈｙｄｒｏｃｈｌｏｒｉｃ ［１５］Ｑｉ Ｓ Ｓ，Ｄｏｎｇ Ｙ Ｓ，Ｚｈａｏ Ｙ Ｋ，ｅｔ ａ１．Ｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅ ａｎｄ ｑｕａｎｔｉｔａ— ｔｉｒｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｅｒｏｉｄａｌ ｓａｐｏｎｉｎｓ ｉｎ Ｄｉｏｓｃｏｒｅａ ｚｉｎｇｉｂｅｒｅｎｓｉｓ［Ｊ］．Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｉａ．，２００９，６９： ８６５—８７Ｏ． ａｃｉｄ ｈｙｄｒｏｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｄｉｓｃｏｒｅａ ｚｉｎｇｉｂｅｒｅｎｓｉｓ［Ｊ］．Ｆｕｅ１．．２００６，８５： ２０３４ ２０４０ （上接第２７０页） 材料的有效性，组织了７个厂家在现场进行涂刷试验．并委托 南京水科院进行了现场拉拔试验、取芯进行电镜扫描及各种 结合施工技术＿＿Ｊ］．南水北调与水利科技，２００７，５（６）：９７—１０１． ［４］李东锋，姬脉兴．南水北调丹江口大坝加高工程施工技术［Ｊ］．水 力发电，２００８，（１２）：４８ ４９． 材料的室内抗冻、抗渗和抗碳化等试验。 ［５］龚政休，熊刘斌．丹江口大坝加高工程左岸贴坡混凝土施工［Ｊ］． ４结语 水工混凝土建筑物规模大，由于诸多原因，国内已建的龄 期超过３Ｏ年的混凝土大坝均出现了不同程度的问题，需要进 行加固和修复。有些工程由于经济发展原因需要进行加高、 葛洲坝集团科技，２００８．（２）：ｌ ３． ［６］ 肖汉江，崔建华，徐跃之．丹江口大坝加高工程新老混凝土结合 问题研究［Ｊ］．南水北调与水利科技，２００７，５（５）：８－１１． ２７］郭武山，李方清，胡雨新，等．丹江口大坝加高工程溢流坝段闸墩 植筋加固试验＿Ｊ］．南水北调与水利科技，２００８，６（１）：２８３—２８５． ［８］程润喜，周厚贵．新老混凝土结合面新型界面剂的研制［Ｊ］．南水 北调与水利科技．２００７，５（６）：９４—９６． 扩建。丹江口作为我国第一个加高改建的大型水利枢纽工 程，希望能为国内的类似工程提供可借鉴的经验。 参考文献： ［１１马江权．丹江口大坝加高工程左岸坝段开挖控制爆破施工技术 ¨Ｊ］．南水北调与水利科技，２００８，６（４）：５０—５３． ［９］纪风兵．浅谈丹江口水库防渗体施工技术［Ｊ１．南水北调与水利 科技，２００８，６（３）：８４—８５． ［１Ｏ］王亚菊．丹江口大坝加高工程右岸转弯坝段横向锯缝施工［Ｊ］． 南水北调与水利科技，２００８，６（１０）：７７—７９． ［１１１姜俊峰．丹江口大坝加高初期工程裂缝处理施工工艺［Ｊ］．南水 北调与水利科技，２００９，７（２）：１】４—１１６． ［２］丁新中．丹江口大坝加高工程老坝体混凝土控制拆除施工技术 ［Ｊ］．葛洲坝集团科技，２００９，（４）：１４ １８． ［３］马江权，程雪军，马金刚．丹江口大坝加高工程贴坡新老混凝土 ．４４６． ｌ 磉 一
