穿黄盾构机贯通龙之心脏
32年后加高丹江口大坝，新老混凝土如何紧密融合剃须刀一样的盾构机，如何穿透黄河河床下或硬或软的岩石 9月19日，丹江口大坝前，建筑工人为加高大坝做准备工作。本报记者王申摄 9月22日，大坝前，关心大坝加高的当地市民在石坡上观看工人在脚手架上工作。为加高大坝进行的四通一平工程正在进行。本报记者王申摄
丹江口水库大坝加高工程剖面图
丹江口大坝加高工程，就是将坝高加到176.6米，使库容由174.5亿立方米增加到290.5亿立方米，以满足南水北调的调水需求。
丹江口水利枢纽工程始建于1958年9月，当时设计的大坝高度就是170余米。因此，根基并不存在问题。如今，走在丹江口大坝上，仍然可见32年前坝体上留下了凹槽密布的“麻面”。可见，当时的施工者便已预留了新老混凝土牢固连接的“伏笔”。
据悉，丹江口大坝加高工程总投资24.25亿元，预计工期为5年6个月，确保2010年调水进京。
南水北调中线穿黄工程剖面图
穿黄隧洞段是南水北调中线穿黄工程中施工最为复杂和艰难的工程，隧洞内径为7米，外径为8.7米，两洞各采用一台泥水平衡盾构机自黄河北岸向南岸掘进。
穿黄工程各类渠道与隧洞总长19.3公里，预计工期为56个月，工程设计流量265立方米/秒，后期设计流量440立方米/秒。据悉，整个工程总投资逾30亿元人民币。
9月26日，湖北丹江口市区边上，一座162米高的大坝顶上，两台现代化混凝土浇筑门机静待坝体加高工程开工。
一天后，河南郑州黄河铁路大桥上游约30公里处的荥阳市王村镇李村村北，两条“穿黄”隧洞正式开挖。
至此，随着两项关键性工程动工，南水北调中线工程进入全线建设阶段。
5年后，丹江边的那座“巨无坝”将长高至176.6米，水库正常蓄水位由157米抬高到170米。
届时，每年将有“三个密云水库的库容”从长江喷薄而出，穿越黄河河底，直奔中国的首都。
新老混凝土的融合难题
丹江口，一个与南水北调紧密联结在一起的城市，在这里，处处可见“南水北调”字样，包括月饼的包装盒和火柴盒。
而丹江口大坝作为丹江和汉水的“分水岭”，也由此形成了一个“亚洲最大”的人工水库。
9月26日，随着大坝加高工程的开工，水库库容将由目前的174.5亿立方米增加到290.5亿立方米，但如何实施坝体加高则成为公众关注的话题。
丹江口水利枢纽工程始建于1958年9月，当时设计的大坝高度就是170余米。国调办有关人士介绍，因为三年自然灾害等多种原因，直到1973年才完工的大坝最终建到了162米。
“所以根基是牢固的。”负责组织建设的南水北调中线干线水源公司一位负责人说，加高工程将首先在背水面加厚，然后再加高到176米，而因为建设之初时按照170余米的设计方案建设的，原坝能承担起加筑的压力。
走在丹江口大坝上，仍然可见坝体上凹槽密布，国务院南水北调办公室有关专家介绍，这就是当年留下用于再建结合的“麻面”。
但32年后，新老混凝土如何牢固连接，成为摆在技术人员面前的一个难题。
长江水利委员会和水源公司工作人员介绍，从1994年至2000年，长江水利委员会和汉江集团联手，先后在大坝背水面选择坝段，先后进行了三次新老混凝土试验，证明新旧坝体可以牢固混为一体。
而让技术人员更为关注的是，深孔闸闸墩等关键坝体结构，原来钢筋使用比例仍显不够，对此，有关部门在坝体又做了“钻孔补施钢筋”试验。试图用补进去的钢筋来增加新老建筑材料的连接性。
盾构机挖洞如“剃须”
丹江口水库大坝加高工程和“穿黄”工程，也被称为是中线工程的“龙头、龙心”工程。
丹江口大坝加高蓄水后，丹江水从陶岔大闸进入干渠，沿途将横穿大小701条河流，“过而不合流”是对引水水质的保证，也是南水北调工程的难处所在，而“穿黄”则是众多“穿越工程”的重中之重。
9月17日，郑州黄河铁路大桥上游约30公里处的荥阳市王村镇李村村北，南岸邙山上的酸枣已微红，对岸10多辆铲车正平整着土地。
10日后，在该段黄河下方30米深的地方，两条穿黄隧洞正式开挖。
南水北调中线干线工程穿黄工程建管部一名徐姓工程师介绍，工程开工后，河面上的船只，地面上劳作的农民将“毫无知觉”。
这位拥有20余年黄河上“建桥史”的水利专家说，穿黄工程总长19.3公里，关键在于主河槽下面隧洞，隧洞长3.45公里，深埋30米，离黄河水最近处25米左右，采用相距32米的双洞并排穿越。
一个现实的问题是，黄河河床多“动土”，地质情况复杂。为此，承担建设任务的中铁隧道集团、葛洲坝集团等四家建设单位将采用盾构机施工。
盾构机工作时，盾构机后面会有许多千斤顶，在千斤顶的推动下，刀盘转动并向前推进，以此掘开土层。
一名专家形象地将盾构机比喻成“剃须刀”，盾构机前面有一个近9米的圆形刀盘，刀盘上安装有很多刀片，通过刀盘的旋转“挖泥”前推，而盾构机的圆柱体组件壳体对挖掘出的隧洞起临时支撑作用，然后进行排土、衬砌、壁后灌浆作业。
穿黄项目设计专家说，当盾构机遇到软岩石时，可采取小推力、高转速的施工方法掘进通过；当遇到胶结状态好、强度高的岩石时，可采用预先安装在盾构机前端的可伸缩锤击装置将岩石破碎后再进行掘进，在盾构机刀盘上布置可伸缩的超硬滚刀，遇到岩石时伸出滚刀。
按设计规划，两洞净过水内径均为7米，加衬砌外围部分，整个洞的直径约为9米。隧洞将采用双层衬砌，外层为装配式普通钢筋混凝土管片结构，内层为现浇预应力钢筋混凝土整体结构。
为减少流水时的阻力，隧洞内层将打磨光亮。隧洞南高北低，水因此照样可以自流，设计输水流量265立方米/秒，加大流量320立方米/秒。
三至五年将大修一次
“建成后，隧洞内的情况在自动控制室内便可看到。”
徐工程师说，之前，隧洞内将布置现代化的仪器，用以观测洞内受力、积淤等情况。
如监测发现隧洞需维修，便将进水闸关闭，再启用抽水系统，把洞内水排到黄河或渠道里，但排空时间需80小时。
媒体报道称，隧洞建成后每年有15至30天检修期，每3至5年将安排30至60天大修，半年左右会放空隧洞的水检查一次。按照设计方案，维修车辆可直驱入洞，这也是隧洞遁地穿黄与渡槽凌空穿黄相比的优势所在。
这项“龙之心脏工程”预计工期需要50多个月，静态总投资30.1766亿元。
访谈
“南水北调工程正进行分娩前的阵痛”
国务院南水北调办公室主任张基尧认为，工程建设须处理好中央与地方、地方与地方关系
张基尧 2003年8月任国务院南水北调建设委员会办公室主任 9月中旬，国务院南水北调建设委员会办公室主任张基尧在新闻通气会上就南水北调的治污资金缺口、技术难题突破等接受了中央媒体记者采访。
记者：现在治污资金的安排情况如何？据说东线治污资金缺口很大，如何解决？
张基尧：东线治污总共安排了240亿资金，共计369项单项工程，资金安排还是充裕的。至于说资金缺口，主要是地方配套资金，有些项目是在治淮项目上已经安排过的。
记者：南水北调的成败关键在治污，东线治污能否达到III类水质的治污目标？
张基尧：根据东线治污的阶段性目标，2007年通水前输水干线全线达到地表水III类水质标准。目前江苏基本上已经达到这一标准，重点是在山东，大部分还没有达到，但在逐步好转。
记者：南水北调在技术上有何困难？对一些关键技术是自主研究还是国外引进？
张基尧：南水北调工程在技术上面临着许多“第一个”，比如慧南庄泵站的水泵选型，如何在保证水头很小的情况下出力最大，这是一个难点，我们采用国际招标，没有哪家单位做过，只能根据我们的要求进行研制。再比如丹江口大坝加高后的新老混凝土结合问题，比如北京西四环的管涵要使用4米直径的pccp管，都是一些比较大的科技难题，我们在这些项目上既采取了国外引进，也进行了国内研究。
记者：除了技术上的，南水北调的困难还有什么？下一步还有什么大的动作？
张基尧：要说困难，南水北调工程建设是观念、体制、利益的交融，是传统与新的机制的碰撞，要处理好各方的利益关系，中央与地方，地方与地方等等，南水北调工程正在进行分娩前的阵痛，要处理好这些关系不是一朝一夕能解决的。
投资表
东线工程
江苏省水利厅2002年底的数字显示，南水北调东线工程总投资为634亿元人民币，其中调水工程420亿元，治污工程238.4亿元。输水主干线全长达1156公里。全部输水渠道的90%将利用现有的河道和湖泊。
中线工程
2003年12月30日，南水北调中线京石段应急供水工程北京永定河倒虹吸工程、河北省滹沱河倒虹吸工程开工建设，这标志着一期工程的正式启动。南水北调中线工程的规划总投资约为920亿元。
西线工程
2002年8月16日，来自黄河水利委员会的消息显示，南水北调西线一期工程将于2010年左右开工建设。一期工程规划年引水量40亿立方米，引水工程总长度260公里，其中隧洞244公里，明渠16公里，通过开凿长隧洞穿越巴颜喀拉山长江黄河分水岭，自流到黄河，静态投资469亿元。
决策者说
“精心组织实施南水北调和淮河等重点水利工程建设。南水北调首要是节水，关键是治污。要加大南水北调工程治污工作力度，东线要按期启动和完成计划确定的治污项目，重点抓好南四湖、东平湖、洪泽湖和漳卫南运河等区域污染防治；中线要抓紧编制污染防治规划，保护好丹江口水库水质。”———温家宝
本报记者刘炳路河南、河北、湖北报道
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