關于三峽二期工程幾個技術問題的意見

1、關于水輪機蝸殼外圍混凝土澆筑方式

對于單機容量為70萬kW的大型水輪機蝸殼，建議采用打壓并保壓88m水頭進行外圍混凝土澆筑，壓水試驗可以取消。可以適當減少外圍混凝土的配筋量。

從目前我們所掌握的國外資料來看，單機34萬kW以上的都是打壓澆筑混凝土的。國內李家峽水電站單機容量40萬kW，不用打壓澆筑混凝土，在蝸殼上部加墊層，但尚未經過高水頭運行的考驗。設計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64萬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。由于技術保密，詳細的情況我們并不了解。而單機容量為70萬kW的水電站，采用打壓澆筑蝸殼外圍混凝土，有成功的經驗。

基于三峽工程的重要性，以及我們現在了解的經驗，三峽水輪機蝸殼外圍混凝土應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來計算，而不是按135m水位來計算。因為135m水位運行時間并不是長期的，最多2～3年。

用加墊層澆筑混凝土的方法可以創新，但應逐步增大單機容量，取得經驗，而不能由單機34萬kW一下子提高到70萬kW。

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

三峽蝸殼最好用打壓進行試驗，壓力為最高運行水頭的150%，也就200m水頭。用這樣高的水頭做壓力試驗，堵頭將很厚，在主廠房內放不下，需要放在副廠房內。為此要延誤工期9個多月，投資也要增加。考慮到蝸殼設計制造要求能承受全部內水壓力，而且目前已有先進的檢驗焊縫質量的手段，可以保證焊縫質量，所以不做打壓試驗也是可以的。可能焊縫有局部小漏水，可以在外圍混凝土中做灌漿處理，不會影響蝸殼的安全。所以可以不做打壓試驗。保壓堵頭較薄，可放在主廠房內。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。這是正常運行的最低水頭。在高水頭時，外圍混凝土中應加用鋼筋，鋼筋的允許應力可加大，減小安全系數。必要時，鋼筋應力可進入硬化階段。

2、關于是否設置伸縮節

如果能做好伸縮節，那么設置伸縮節當然最好。問題是對于直徑12.4m的鋼管，伸縮節的直徑比12.4m還要大，要想做好是非常困難的。

關于是否設伸縮節，有兩家單位都做了較詳細的計算分析，結果也不一致。由于參數的不確定性，這些計算結果只能作為參考。

由于伸縮節不容易做好，將來運行時維修困難，建議左岸1號-6號岸坡壩段機組不設伸縮節。初步估計，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，鋼管不用伸縮節還是可以的。

河床段是否設置伸縮節，再作進一步研究。根據目前幾家分析結果，廠壩內鋼管軸向變形在5mm左右。有一家的分析結果，其垂直變位有17mm，似乎過大，請進一步核算。再者伸縮節對垂直變形也難以適應。所以看來也可能不用伸縮節。

3、關于右岸24～26號機組廠房壩段

我傾向于按原設計方案，采用明廠房方式，而不用半地下式，因為地質人員介紹此處巖體裂隙連通率比左岸1#～6#機組巖坡的裂隙連通率小得多，當然小裂隙較多，但不連通。24號-26號機組向右移，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，對廠壩抗滑幫助不大。此外，在樞紐布置中有三臺機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，請長江委再進一步做勘探和研究，提出技術設計報告，經廠房專家組和大壩專家組進行審查，提出意見，由業主決策。這是對專家組的尊重。但我是傾向于24#～26#用明廠房的。

4、關于永久船閘

(1)閘室直墻的混凝土襯砌，因為有錨筋使其緊靠巖壁，而巖壁有臺肩，且起伏不平，對混凝土有約束，必然產生水平溫度裂縫，所以需要設水平縫，以減小溫度應力。設幾道水平縫需要仔細計算分析，不宜多設。水平縫最好設在巖壁臺肩處，縫中設置可靠的止水。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。直墻內需要多用一些溫度鋼筋。由于直墻設了水平縫，直墻不是剛性的板，所以錨筋數目可以大大減少，主要承受墻后的水壓力。錨筋在孔口段也不做外包段，因為直墻的垂直位移是不大的。這樣可便于施工。

至于直墻混凝土襯砌后的排水設施，可以用木板做成開口槽子，緊扣在巖壁上。請木工鋸木板來適應巖壁的起伏，最后用水泥砂漿堵縫，再澆筑直墻混凝土。這種方法比較簡單，而排水可靠。

(2)輸水廊道墊層混凝土不是結構的一部分。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結構混凝土約束的作用。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。要控制爆破時期，盡量避免把墊層的混凝土振松了。在澆筑結構混凝土以前，要把被振松了的墊層混凝土清除掉。因為墊層混凝土薄，如果有裂縫，把結構混凝土拉裂的力量是不大的，裂縫不會延伸到結構混凝土中。如果墊層混凝土與巖壁脫開，應灌漿堵縫。

(3)左線船閘左岸坡頂部超挖比較嚴重。修道路時如都用混凝土回填，方量很大，花費很多。可以考慮先鋪土石料壓緊后，再澆筑厚混凝土路面，在土石填層下做排水措施。

(4)永久船閘施工進度已拖延3個月到7個月，而且明年的混凝土澆筑任務很艱巨，要投入必要的人力和設備，做好組織管理，提高施工強度，在保證施工質量的前提下，盡量搶回工期。

5、關于茅坪溪大壩下游壩殼土石料的含泥量標準

對于瀝青混凝土防滲墻下游壩殼內浸潤線以上的土石料，含泥量標準可以由原來的6%提高到10%左右，但要碾壓密實。由于在浸潤線以上，不泡水，含泥不會軟化和流動，含泥量大一些不會造成不良后果。但要經過試驗，得出這種土石料壓實后的摩擦強度，要能保證壩坡穩定。

6 關于右非5號壩段施工事故低強混凝土層的處理

右非5#壩段出現低強混凝土層，是十分嚴重的質量事故。對于這層低強混凝土，建議從一側進行掏挖，向內掏挖質量事故的低強混凝土，要把絕大部分低強混凝土挖出。為了便于工人進入工作，要求有一定的洞高，要用風鉆鑿掉周圍的強混凝土，這是必要的。掏挖驗收合格后，用高強混凝土回填，做好固結灌漿。在重力壩斷面以外的事故低強混凝土可以不加處理，因為壩的傳力不會經過這部分混凝土的。

1997年將是大壩混凝土澆筑高峰，要吸取這起質量事故的教訓，提高施工質量，加強質量監控。

7、關于地下廠房

地下廠房的施工暫不提前進行，但進水口段要事先做好。

另外，我認為用30m長的隧洞將地下廠房與主廠房相聯接，不一定是最優的方案。地下廠房距離主廠房只有30m。將來爆破開挖地下廠房，可能影響主廠房，而且對壩坡穩定也不利。地下廠房裝機容量420萬kW。可以獨立自成一廠房。地下廠房的布置，請長江委根據地質條件以及廠房與進水洞、尾水洞的最優布置來確定，不一定考慮與主廠房的連接，做出輪廓設計，經廠房專家組審查，提出意見，由業主決定。目前只修進水口建筑物等，所以不必要做出技術設計。

8、關于三峽工程的監理

三峽工程非常重要，必須做成一流工程。為此，三峽工程的建設是質量第一。設計單位要做好設計，安全而經濟又便于施工。施工單位要提高施工技術，做好組織管理，保證施工質量、監理單位要做好質量控制，獨立地工作，保證工程質量。業主負責監督和協調。目前的三級質量控制，三駕馬車，取責不明確，值得進一步研究。監理單位依靠施工單位質檢員，說是發揮兩個積極性，實際上把大量監理工作推給施工單位質檢員。施工單位質檢員是為施工單位服務的。一方面幫助施工搞好質量，另一方面受施工單位領導控制，幫施工單位應付監理單位。監理單位依靠施工單位質檢員，往往跟著走，形成施工單位自拉自唱，不能保證施工質量。業主監督監理單位的工作，并進行協調，不要干涉監理的質量控制，不使監理單位受到制約。監理單位應獨立進行質量控制工作，一天三班倒在現場監控，取樣試驗，及時糾正不良施工工作。不能依靠施工單位質檢員，也不聽業主的質控意見。

目前監理單位對施工質量的評定，在一定程序上依靠施工質檢員，評出的優良率過高，不符合實際。應嚴格按照規范辦事。

混凝土取樣試驗幾乎全部在機口取樣，缺少倉面取樣的校核，而且大部分試驗工作在施工單位實驗室做，監理單位只做少量試驗。需要對這種情況做適當調整，不能過多依靠施工單位實驗室。而所有監理單位，除長江委外，都沒有實驗室，委托業主的試驗中心做質控試驗。目前業主的試驗中心儀器設備精良，是研究型的。為了質量控制，試驗工作是大量的，不需要十分精密。目前試驗中心的儀器設備、養護室、工作場地太小，不能滿足質控試驗需要。如果棕種狀況不改變，將來會完全依靠施工單位實驗室，是不好的。建議監理單位盡快建立自己的實驗室，或加強、擴大業主的中心實驗室，以滿足質控試驗的大量工作的要求。

[作者簡介]

張光斗 男 清華大學教授 兩院院士