第十五篇 略谈葛洲坝集团在三峡项目的建设技术与管理经验

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摘要：本文系统总结了葛洲坝集团公司在三峡工程中的建设技术与管理经验，详细介绍了各项施工新技术、新成果、新工艺和管理的新理念，对指导我国大型水利水电工程施工具有积极的借鉴价值。

中国葛洲坝集团公司作为我国特大型水电施工企业，因整体承建中国万里长江第一坝——葛洲坝工程而得名。1992年，葛洲坝集团挥师三峡，开始三峡前期准备工程施工，其后，参加了三峡工程所有六大单项工程（挡水大坝、电站厂房、永久船闸、临时船闸和升船机、茅坪溪防护坝、右岸地下电站）施工，在长江上实施了“三次截流”（右岸一期截流、二期大江截流、三期导流明渠截流）。截止2006年底，葛洲坝集团三峡指挥部已在三峡工程施工中累计完成土石方开挖8283万立方米，占设计工程总量的81％；土石方填筑3525万立方米；完成砼浇筑1526万立方米，占设计工程总量的56％（其中完成大坝砼1170万立方米，占大坝砼总量1600万立方米的73%）；金属结构安装15万吨，占工程总量的71％。在取得辉煌施工业绩的同时，创造了一系列先进的建设技术与丰富的管理经验。

一、长江三峡项目的施工技术与成果

1、三峡工程建设的特点和技术难点

三峡大坝混凝土浇筑工程量巨大、施工强度高、施工难度大。其混凝土工程总量近2800万立方米，是长江葛洲坝工程的2.5倍，为世界上已建最大的巴西伊泰普工程的2倍。枢纽工程年浇筑高峰强度最高达548万立方米，最大月强度55.35万立方米，故相应在施工组织及施工技术上，要求高、难度大。另外，因三峡大坝结构复杂、施工量大强度高，各种工序交叉或平行作业，相互之间干扰很大。这些都是前无古人的世界性难题，无现成的经验可循。

2、三峡工程建设的施工技术与成果

（1）高强度混凝土浇筑施工技术

三峡大坝砼总量达1600多万立方米，葛洲坝集团承建了三峡大坝包括泄洪坝段、左右岸厂房坝段、非溢流坝等项目施工任务。施工中采用了一系列新技术、新工艺，新型材料，如高效减水剂zb-1a、jg3、x404等的应用；混凝土4米升层技术的成功应用；新型模板如竖井整体提升模板的设计和应用；新型钢筋机械连接技术如滚轧直螺纹接头、墩粗的直螺纹接头的使用，以及综合温控技术的采用和混凝土生产运输计算机综合监控系统的采用等，为三峡二期大坝高强度、大方量砼浇筑提供了保证。三峡大坝混凝土浇筑从1998年开始施工，1999年至2001年连续3年高强度浇筑，年浇筑量都在400万立方米以上，超过了巴西伊泰普电站创造的混凝土年浇筑强度世界纪录。1999年，葛洲坝集团完成砼浇筑247万m3，占三峡当年浇筑总量458.5万m3的53.9%；最高月产34.1万m3，最高日产1.39万m3。2000年完成砼浇筑258万m3，占当年浇筑总量388.6万m3的66.4%。2001年，完成砼浇筑185.73万m3，占当年浇筑总量403万m3的46%。在三期大坝砼浇筑施工中，葛洲坝集团创造了大坝甲块年平均上升高度63.7米，最高坝块年上升高度68米等多项施工纪录。

（2）江河截流工程技术

葛洲坝集团是唯一在长江上成功实施三次截流的水电施工企业。在三次截流中，进行了大量水力学模型试验、数值计算以及机理分析研究，攻克了长江截流和深水围堰施工的技术难题，取得了一系列技术创新成果，使我国江河截流技术跃居世界领先水平。三峡工程大江截流打破了三项截流世界纪录：截流流量突破10000立方米/秒、龙口水深突破60米、日抛石强度突破194000立方米，在世界截流史上处于领先地位。

承担二期大坝施工重任的二期围堰最大堰高82.5米，围堰防渗墙施工最大深度达74m，基础地质条件复杂，是世界上综合难度最大的防渗墙工程。在围堰填筑和防渗施工中，应用先进的双轮铣设备，采用“两钻一抓”、高压旋喷新技术，在围堰防渗墙施工技术方面取得了重大突破。1998年，三峡二期围堰经受了百年一遇洪峰的考验，监测结果表明，大江基坑渗水量甚微，上游围堰仅0.026m3/秒，下游约0.06m3/秒，远低于设计值，成功担当起保护三峡二期基坑主体工程施工重任，该工程荣获国家科技进步一等奖。

（3）大体积混凝土温控防裂技术

大体积混凝土温控防裂是大坝施工的重点和难点。三峡区域夏季气候炎热，混凝土浇筑强度为世界之最，大坝浇筑块体尺寸大，建筑结构形式复杂。葛洲坝集团在大坝施工过程中，通过优选原材料、优化配合比、骨料二次预冷、加冷水及片冰拌和混凝土、运输途中遮阳、喷雾、仓面覆盖喷雾、冷却通水、流水养护、外露面采苯板保温等一系列综合温控手段，形成了一套成熟的大体积混凝土浇筑施工综合温控技术。其中以混凝土温控“三个预警”制度最为关键：（1）混凝土温控预警制度，包括混凝土浇筑温控预警、冷却通水预警、混凝土内部温度预警措施等；（2）混凝土仓位间歇期预警制度；（3）特殊天气施工预警制度，包括雨季施工预警；夏季高温季节施工预警；气温骤降施工预警措施等。并实施综合温控防裂措施，有效控制了坝体的温升，成功遏制了裂缝的产生。在三期工程施工中，葛洲坝集团浇筑的260多万立方米混凝土无一裂缝，厂房下游墙创造了免装修“镜面工程”，充分显示了集团公司在混凝土温控防裂技术方面所达到的水平，被我国水电泰斗、两院院士潘家铮誉为创造了“国内没有，国际罕见”的奇迹。

（4）大体积rcc围堰施工技术

三期rcc围堰是三峡三期工程重要的临时挡水建筑物，围堰全长580m，堰顶高程140m，顶宽8m，最大堰高115m，为混凝土重力坝。承担具体施工的葛洲坝集团公司从技术设计到施工组织进行科学管理、全面优化，采用“大通仓薄层铺筑，平层碾压，连续上升”的技术方案，并大胆采用整体提升模板，科学严密进行仓面组织，分区、分条带施工，实行仓面标识化、规范化管理，使施工井然有序，保证了堰体连续快速上升。施工中创造了小时强度1278立方米、班产7250立方米、日产21066立方米、日上升高度1.2米、月上升27.8米、连续上升57.6米、月产47.6万立方米等多项世界纪录。

（5）爆破施工技术

光面爆破技术是在葛洲坝电站建设时期率先开发的一项爆破新技术，在三峡工程中使该技术进一步完善并成熟地运用。在三峡工程临时船闸施工中，直立高边坡的稳定是三峡工程施工重大技术难题之一，通过成功运用光面爆破技术，最大限度地减少了对岩体的震动。在二期厂坝工程基坑保护层水平预裂施工中，广泛采用坝基岩水平光面一次性爆破技术，经声波检测，波速均在4400-5600m/s之间，半孔率达95%以上。2006年6月6日，成功实施了被誉为“天下第一爆”的三峡三期rcc 围堰的爆破拆除，爆破拆除实施中采用了高威力混装乳化炸药的现场生产、混装车输送炸药、数码雷管联网等高新技术，一次性装药191.3吨，混凝土爆破拆除方量达18.67万立方米，显示了工程爆破的雄厚实力，被爆破界专家评为世界领先水平，该工程被国内爆破界专家一致通过评为特等奖（属国内首次）。

（6）以塔带机为代表的大型设备使用技术

塔带机是大坝混凝土浇筑专用设备，集混凝土水平运输、垂直运输及仓面布料功能于一体，具有供料连续、强度高的突出特点，是三峡大坝主要砼施工设备。三峡二期厂坝工程采用6台塔带机为主的混凝土施工方案。如此大规模集群式采用塔带机混凝土运输浇筑系统浇筑大坝混凝土在世界尚属首次。葛洲坝集团负责1#、2#、3#、4#塔带机、5#顶带机及供料线的安装、运行管理。克服了设备本身存在的设计、制造缺陷，通过对塔带机系统运行与管理的实践，成功解决了塔带机浇筑混凝土温度控制、混凝土骨料分离，混凝土层间结合等难题，在混凝土原材料质量控制、仓面配套设备、仓面施工工艺、设备运行管理等方面积累了丰富的经验，为三峡大坝高强度、大方量浇筑提供了重要保证。葛洲坝集团在积累经验的基础上，编辑出版了《塔带机运行管理手册》，用以指导施工实践，产生了广泛影响。

（7）大型金属结构制造安装技术

在三峡主体工程施工中，葛洲坝集团承担了泄洪坝段3扇底孔事故门、11扇底孔进口封堵检修门、11扇底孔出口封堵检修门、23扇深孔工作门、22扇表孔工作门的制造安装和启闭机的安装，金结安装总量达9.1万吨，相当于10多个百万千瓦级水电站金结安装的总量。葛洲坝集团加强技术创新，在压力钢管制作安装中，首次采用全位置自动焊接技术、在三期蜗壳和压力钢管安装中成功实施“凑合节整体凑合”，均填补了国内外水电行业的空白。在二期泄洪坝段深孔闸门和门槽安装中，采用“倒装法”施工，成功解决了闸门安装及土建施工、工期控制矛盾。在深孔特大型钢衬砌施工，并采用不锈钢复合钢板焊接工艺，实现了不锈钢复合钢板在我国水电行业首次大规模成功应用。在三峡二期厂坝工程施工中，创造了在同一坝段日安装425吨、月安装2500吨、年安装18200吨的行业新纪录。2002年国务院验收专家组对导流底孔金结及启闭机安装工程进行竣工验收，共验收单元工程128个，优良率达100％，工程质量被评为优良等级。导流底孔下闸蓄水后，创造了滴水不漏的奇迹。

（8）大型发电机组安装技术

三峡发电机组安装过程，是中国机电安装水平全面提高的过程。三峡左岸设14台机组，其中葛洲坝集团承担4台机组安装任务。针对巨型机组的技术特点，就大型定子组装焊接自动化技术，大容量、大尺寸机组现场定子叠片组装技术，转子不圆度焊接技术，及磁轭、磁极不圆度等项目开展了技术攻关并取得成果，还先后攻克了“三峡水轮机共振”、“三峡水轮机活动导叶端部间隙变化”、“三峡5号机发电机转子热套”、“三峡机组轴系校正”等重大技术难题，使机组安装总体水平居世界前列。根据三峡开发总公司对新投产机组“首稳百日”的要求，葛洲坝集团精心组织了10号机安装施工，该机组投产发电后成为三峡首台通过“首稳百日”运行考核的机组，为我国乃至世界水电建设开创了先河。

二、长江三峡项目的建设管理

1、长江三峡工程建设的管理概述

三峡工程举世瞩目、规模宏大，工程建设任务艰巨、责任重大，三峡工程建设中，采用了项目法人负责制、招标承包制、工程建设监理制和合同管理制等四大管理机制。项目法人负责制，即中国长江三峡工程开发总公司为三峡工程的项目法人，全面承担三峡工程项目的筹划、筹资、建设、经营、还贷、资产保值和增值，全面负责三峡枢纽工程的建设和经营管理。招标承包制，即项目法人按照“公开招标、公平竞争、公正评标”的原则，通过市场竞争机制，优选国内的建筑承包商和国内外的设备制造商参与三峡工程的建设。工程建设监理制，即三峡工程参照国内外成功惯例，通过招标聘请有资质的监理单位负责工程建设和设备制造的全过程监理。监理工程师是项目法人在施工现场和加工车间的代表，全面负责施工和制造过程中的质量、进度、造价、安全等的监督和管理。合同管理制，合同是维持各方关系的纽带。项目法人依照国家法律规定，以合同的方式将建设管理目标与责任关系分解并延伸到施工承包商、工程监理、设计单位，形成了设计、施工、监理等对项目法人负责、项目法人对国家负责的工程建设管理机制。

2、葛洲坝集团在三峡工程建设中的管理

（1）注重管理理念的创新

围绕三峡工程建设，在实践“干一项工程，树一座丰碑，交一批朋友，拓一片市场，育一批人才”的“五个一”理念的基础上，结合工程建设实际，提出“向质量安全要效益，向进度控制要效益，向成本要效益，向文明要效益，向创新要效益的”的“五要”管理思想，“抓思想、保文明；抓素质、育人才；抓质量、保精品；抓安全、保稳定；抓成本、保效益；抓创新、保发展，讲诚信、做好人，讲合同、做好事”的“六抓两讲”工作思路，提出了“把临时工程当作永久工程来做，把自己的工作当作艺术品来雕塑，把三峡工程当作精品来建设”的要求，牢固树立“制度化、规范化、人性化”的“三化”管理方法，充分发挥企业理念对经营管理的指导、激励、创新和对员工思想行为的规范作用，提高了企业的凝聚力和向心力，为把三峡工程建设成为精品工程奠定了坚实的思想基础。

（2）充分运用现代化管理手段

在三峡工程施工中，开发应用了三峡工程施工管理信息系统。该系统以现场要素为基础，以工程项目进度控制为主线，由现场监控、计划管理、进度管理、质量管理、设备管理、成本管理以及统计分析等功能模块组成。管理系统在对现场施工实行全方位实时监控的同时，通过各端口的信息采集和录入，对施工形象进度、工程量、质量、成本情况进行系统分析和检查追溯，对施工生产进行全方位全过程的监控，使传统的处于分散、无序状态的管理逐步趋于系统的、有序的管理，使纷繁零碎的各种数据资料实现了统一和集成，做到了数据的一致性、准确性和完整性，实现了管理上的资源共享，特别是将管理信息系统引入地下电站尾水渠开挖施工，填补了国内一项空白，使土石方开挖计量和形象控制实现了从无序到有序、从粗放到精细的转变。

（3）注重在精细管理上下工夫

●推行“双零”目标管理。安全方面，以零违章确保零事故。强化入厂三级安全教育制度，坚持持证上岗制度，扎实开展“安全月”、“安全日”活动，营造了“关爱生命、关注安全”的安全文化氛围。坚持管生产必须管安全的原则，做到安全工作与施工生产同步布置。认真开展“班前五分钟”、“三工”、“危险预知”、“干部对口班组安全管理”等安全活动，扎实开展“查隐患、纠违章”活动，形成全员参与安全管理的良好氛围。质量方面，以零缺陷确保零事故。深入开展创“样板坝段”活动，争创“免检坝段”、“免检仓号”，激励广大施工人员严格按照技术规范和工艺要求施工，确保质量一流。通过细化和明确每个职工的管理职责，使每个职工明白“就我的岗位而言，我要做什么，我该怎么做”，自觉养成“严、细、实”的工艺作风，使各项规程规范和质量标准落到实处。在混凝土施工中，从原材料质量把关入手，对水泥、外加剂等原材料进行严格的质量检测和生产性试验。为消灭质量“顽症”，深入开展“常见病”、“多发病”的分析研究，组织顽症攻关小组进行攻关，制订措施，落实责任，严格奖罚，收到了良好效果，三期混凝土施工单元工程优良率达到94%以上，没有发生一起质量事故。

●严格施工进度控制。充分利用施工管理信息平台，精心编排各项目施工生产计划，配置各类资源，不断优化施工方案，把形象目标和实物工程量落实到仓位、班组。狠抓现场施工管理，坚持抓备仓、抓环节、抓小时强度、抓现场组织，提高生产计划的执行力度，使周生产计划执行率达到99%以上，月生产计划执行率达到100%，施工形象始终保持了均衡有序、可控可调的良好状态。

●铸造三峡工程精品。结合三期工程质量标准，制订了《三期施工工艺导则》和各类作业指导书。加强了模板、温控、开挖等施工工艺改进和创新，采用定型止水模板，解决了止水片不成一条直线的问题；在底孔过流面应用改进型的套筒螺栓工程模板，解决了漏浆和挂帘问题；针对混凝土不同标号部位实行“个性化通水”，有效控制了混凝土最高温升；针对气温骤降、夏季温控以及混凝土施工间歇期，建立并实行“预警机制”，采用聚苯材料保温板进行保温防裂，从源头上控制了裂缝的产生；针对地下洞室开挖，提出并严格落实开孔证、终孔证、爆破证“三证”管理制度，并建立锚杆及喷护施工的“快速反应机制”等，确保了地下洞室开挖半孔率达到95%以上，创造了“精品工程”。在压力钢管制造和安装施工中，大力推广自动焊技术，推行“明白卡”制度，提高了制造质量和施工进度，焊缝探伤检测合格率达到99.8%以上。右岸大坝6扇快速门挡水后堪称“滴水不漏”。

●打造一流职工队伍。努力提升全员素质，以一流的队伍建设一流的工程。建立了员工素质工程档案，狠抓员工教育培训，深入开展“创建学习型班组、争做智能型职工”活动，推行导师制、师带徒等人才培养做法。结合三期施工要求，组织编写了质量安全、施工技术、经营管理等17套职工培训教材。仅2003年以来，葛洲坝集团在峡累计举办了各类职工素质和业务技能培训班501期，累计培训职工25780人次。依托职工素质工程平台，用两年时间培养了200人左右专业管理人才、200名技师和高级技师和1000名高级工，提升了职工队伍的整体素质。

●营造和谐文明环境。围绕施工生产，高起点、高标准规划现场文明环境，统一设置现场标牌标识，水电气管线规范布置，创建无烟施工区等，确保了施工区达到了工厂化作业的水平。高标准建设职工生活营地，完善各类文体娱乐设施。加强与参建各方沟通，注重环境保护，营造了和谐文明的良好氛围。

总之，三峡工程十多年的建设技术与管理成果，为中国和世界筑坝施工提供了宝贵的经验，也为后代留下了丰富的遗产。