丹江口大坝加高工程是南水北调中线控制性的关键工程，具有技术难度大、施工工艺复杂、改扩建工程量大、制约因素多等特点。其中，能否成功应对高难度的技术挑战、闯过技术关口，是工程能否顺利推进的关键因素之一，也成为业界广泛关注的焦点。就丹江口大坝加高工程面对的技术难点、南水北调中线水源有限责任公司（以下简称中线水源公司）在攻克技术难题上的做法以及目前已取得的突破和进展等问题，不久前本报记者采访了中线水源公司总工程师张小厅。

　　记者：请您简单介绍一下丹江口大坝加高工程在技术方面的特点。

　　张小厅：从技术的角度来讲，丹江口大坝加高工程最明显的特点就是它是目前国内最大的混凝土坝加高工程。之前，我们国内土石坝加高经验比较多，混凝土坝加高的项目还不是太多。当然，中途停建后再建的项目不在我们所说的加高范围内。因为丹江口大坝毕竟是初期建成并运行了三四十年后进行加高。而且整个加高过程中，枢纽还要照常发挥作用，要在防汛、发电任务仍要保证的情况下进行施工。

　　丹江口大坝的加高实际上是在当年初期工程建设期间就已经确定了的。1958年，国家在确定丹江口水利枢纽各项指标时，规划的正常蓄水位就是170米。只是后来，由于施工时段处于非正常状态（从大跃进期间开始到文革期间结束，贯穿了我国几个比较典型的历史特征时代）等特殊情况，改为分期建设，留了一部分后期加高的任务。虽然在当年的设计中对于后期的加高已经作了一些考虑，但相对来说，由于间隔了近40年，当时整个设计的思想体系与现在的不是非常一致。另外，当年的设计已考虑了加高，但施工中又没有完全按照设计去做。这给我们现在的加高造成了一定的困难。

　　另外，由于施工条件等因素的限制，当年的施工规范要求与我们现行的施工标准有着很大的差距。所以，有的部分按当年的标准看是过关的，但按现在的标准看还远远不够。所以我们现在需要做的不仅仅是对大坝进行加高，同时还要对老坝体进行加固和修补。

　　记者：工程开工以来，中线水源公司在技术上做了哪些工作？已经解决了哪些技术难题？

　　张小厅：首先是下游贴面的新老混凝土接合问题，这也是丹江口大坝加高讲得最多的一个问题。之前设计时做过三次现场实验，包括调研国内外的一些类似情况。长江委、中国水利水电科学研究院的很多专家都给予了关注，分别从不同的侧面提出了解决问题的方式、方法。

　　工程开工后，中线水源公司对这个问题从几个方面进行研究：

　　第一，凿除老混凝土表面的碳化层。老混凝土经过长时间运行后，表面形成碳化层，这个碳化层必须全部凿除后，才能与新混凝土接合。这是最基本的接合条件。为最大程度地保障工程质量，节约投资，施工前须对大坝新老混凝土接合面碳化层凿除深度进行检测。为此，我们委托长江科学院对原坝体进行了一次全面“体检”，通过测试，确定了每个部位需挖除的深度。实施碳化层凿除施工时，采用人工配合风镐作业。凿除后的混凝土表面应显露石子，对混凝土局部有损伤的部位，凿毛深度相应加大。在新浇混凝土施工前，全部清除已凿毛的混凝土面上的松动石子、残渣及污物，并用高压水冲洗干净，保持洁净直至覆盖新混凝土。

　　第二，键槽切割。为使新老混凝土联合受力，新老混凝土接合面处理项目之一是在接合面形成键槽。在老混凝土上切出形状规则的三角形键槽，还要保证受力明确，这本身就是一个难题，而且还要实施大规模、大面积的键槽切割。如何做键槽？为了新增键槽时不损伤坝体结构，只能采用静力切割法。针对这一问题，我们邀请了一些厂家到现场，做过多次现场实验。经过综合比较研究，根据现场情况，考虑到便利施工、提高工效，最终确定采用静力切割和静态爆破剂预裂相结合的方式形成键槽。目前在国内水工混凝土施工上，这种施工工艺我们还是采用得比较早的。现在可以说比较圆满地解决了这个问题。

　　第三，浇筑过程中的水位控制。在枯水位时进行新老混凝土接合的施工，为的是保证坝体不受力，因为受力就会变形。在变形的情况下浇筑，当受力去掉后，变形又恢复了，这对于新老混凝土的接合来说是不利的。这就要求必须在枯水期施工，并保持好上游库水位。因为水库的特点是枯水期水位并不低，这就需要跟运行单位协调关系。

　　第四，浇筑过程中的温度控制。丹江口大坝加高的混凝土浇筑，温控需要非常严格。如果自然温度超过14摄氏度，就要采取制冷措施。制冷系统由多步骤、多方式构成：结合丹江口水库下层水温度比较低的特点，抽取水库下层的低温水，对砂石料进行冲洗，对新浇混凝土进行通水冷却，降低其最高温度；砂石骨料进入拌和楼前，采用目前国内比较先进的二次风冷技术对其进行降温；在砂石骨料进拌和楼时，要加冰拌和；混凝土从拌和楼出仓时，要用温度计测量温度，不能超过7摄氏度；在混凝土运输过程中，对运输工具进行冲凉、防晒；对仓位也要采用凉水喷雾降温、循环通水降温等方式进行冷却，使新浇混凝土在比较低的温度下，逐步凝固；坝面形成后，两边设置保温层，避免阳光直射导致混凝土温度过高。在混凝土原材料上，也认真选择。根据工程特点，选用的是低热矿渣水泥，其特点是水化热低，水化热的峰值推迟了，比一般水泥推迟大约7天，这样就为通水冷却创造了条件。

　　通过这些研究和办法，我们基本解决了贴坡部分新老混凝土接合问题，还称得上完满。

　　除了贴坡部分新老混凝土接合问题之外，闸墩的植筋、加固也是我们做得比较成功的技术课题。这个问题也是在可研和初设时就已经提出来的。大坝加高后，多数原有闸墩还要继续使用。但按当年的国民经济状况以及施工规范，相对现在来说，闸墩中所配的钢筋少很多。这个问题在开工以前的设计研究中，提出了三个方案：外包钢、闸墩面开槽植筋和钻孔植筋。这三个方案分别有各自的优缺点。经过比选，本着尽量避免风险的原则，我们决定采用钻孔植筋的办法。钻孔植筋最大的问题是精度必须要好。钻孔的精度按照我们国家工程规范的要求，偏斜度要控制在1%以内。而对于丹江口大坝加高工程来说，这个标准还远远不够。因为原有闸墩中有一部分钢筋，在植筋过程中，要尽量不破坏它们。最终，经过计算提出来偏斜度要不超过8‰。为此，我们在施工中不断探求，采用了一些先进的钻孔技术，工艺上采取了一些措施。现在植筋已基本完成，目前最大的偏斜度不超过3‰。

　　另外，我们还完成了大坝右岸转弯坝段的锯缝。右岸转弯坝段是一个反向的拱形。受水压后，其变形方向与整个坝体的变形方向是相反的。运行期间发现，在大坝整体向下游变形的时候，它向上游变形，反之亦然。这样的后果便是这部分坝体存在较多裂缝，经过几次处理后，效果也不理想。对于这个问题，最初的设计提出把这两个转弯坝段整个挖除。但这个方案工作量以及对整个工程的影响都比较大。现在我们采用的办法是，用链条锯把大坝整个从上到下锯出一条缝来，形成一个个独立的重力坝，这样变形反向的问题也就不存在了。这种混凝土锯缝技术目前在国内也是比较先进的。

　　记者：看来，中线水源公司确实做了很多技术研究方面的工作，也取得了丰硕的成果。那么，目前又面对或重点研究哪些技术课题呢？

　　张小厅：目前，我们正在进行中的技术课题主要有四个。

　　首先是金属结构的利用问题。闸门等设备按我们国家现在的报废标准是30年。因为当初设计时没想到过了这么长时间才实施大坝加高，丹江口大坝的这些设备运行已经超过了30年。所以按照国家的要求，需要进行更换。但有一些更换起来的难度是很大的，比如水下的门槽部分，要更换是非常麻烦的。把水库放空是不可能的，这违反了枢纽正常运行，正常防汛、发电的原则。这个问题正在解决当中。目前，我们先采用潜水员下水的方式，把所有门槽的情况都摸清楚，主要看两点：一是当年的施工情况，这部分当时的施工记录非常不完整，都要靠现场去了解；二是检查经过多年运行后，腐蚀情况怎么样。目前所有的门槽，包括水上的部分和水下的部分，已经全部检查完了，检查结果提交给设计单位了，请他们根据检查结果，有针对性地提出处理方案。就目前来看，检查结果比预计的要好一些，可以说情况在可控范围之内，没有发现太大的问题。

　　我们目前正在进行的另一项工作是整体的大坝检查。检查的重点是裂缝。运行了三四十年的坝体，不可避免会有很多裂缝。在运行过程中，也进行了一些处理。但现在看来，很多处理是不完善的。目前，我们掌握的裂缝处理的整体设计思路基本上还是针对新浇混凝土的。对运行期的裂缝如何处理，研究得还不是很深入。运行期的裂缝有几个特点：第一，运行期的裂缝和施工期的温度没有关系，而是和温度年周期变化以及结构受力有关。这两个因素是无法消除的。裂缝处理后，这两个因素仍然存在，也就是说处理后的裂缝还有可能再张开。第二，运行单位进行的是年度检查，裂缝发现不太及时，导致裂缝中杂质比较多。因此，按施工期的这种灌浆措施去处理，效果可能就不会太好。因为灌进去的新材料与裂缝的两边都不会很好地接合，新材料只是起到了充填的作用。这个问题，我们目前正在重点研究，还没有完全解决。设计单位提出了一些思路，即不以灌浆为主，而以防渗为主。但到底如何做、最终效果如何，还要经过实践的检验。目前尚处于实验阶段。

　　还有一个问题便是闸墩和过流面的新老混凝土接合问题。这个很难采用键槽切割的办法去处理。因为闸墩里面有钢筋，切割键槽容易把钢筋给破坏了。我们现在采用的是涂刷界面剂的办法，来增强接合。对于界面剂的研究，我们组织了几次实验，现在室内实验已经完成了。现场实验也已经做了，效果还是比较理想的，下一步将在工程中实际采用。

　　第四是基础防渗系统的检查和处理。帷幕灌浆体系，初期工程已经进行了，但有2/3以上是在水库蓄水以后进行的。所以，目前首先也是要摸清楚整体的情况，然后才能有针对性地进行处理。坝体帷幕防渗的耐久性检查这一点已经排上计划了，但还没有完全开始进行。这一项也被列入了国家“十一五”重点科研项目。相信这一问题的研究也可以给国内其他一些水库、电站的帷幕防渗问题提供借鉴。

　　记者：丹江口大坝加高工程面对的技术问题数量之多、难度之大，在国内的水利工程中是比较少见的。如前所说，中线水源公司在这方面也取得了很多的突破，这背后有什么可供借鉴的经验吗？

　　张小厅：如果说有什么经验的话，我想最重要的一点就是充分利用外部的专家条件。大坝加高得到了国内很多专家的广泛关注，尤其是长江委的一些老专家。作为长江委的下属单位，我们每次开专家咨询会，都把长江委的一些老专家根据专业背景，有针对性地请过来。另外，也两次把设计院的老专家请到现场，集中讨论一些问题。比如：今年2月份和5月初，郑守仁院士曾两次带领一批老专家到丹江口来，在现场呆了五天，重点解决了一些问题。对于裂缝问题，长江委曾在汉口专门召开了数次专家讨论会，有十几位老专家参与了讨论。这些老专家，大部分是原来参加过丹江口大坝施工的，因而他们对当年的情况、对丹江口的特点是非常了解的。丹江口大坝是很多专家当年走出校门做的第一项工程，印象更深一些。再加上后来的一些实践，反过来再看这个项目，就能提出一些很好的建议来。

　　同时，我们还充分利用施工单位的科技力量。经常把施工单位的总工、技术人员、实验室人员召集起来，有针对性地研究一些具体问题。施工单位也积极配合，做了很多工作。比如今年2月份，葛洲坝集团把当年参与过丹江口大坝施工的历任总工请到工程现场，对当时的一些情况进行了回忆。当年由于客观条件的限制，施工记录不像现在这么完善，工程档案也不齐备，很多情况只能依靠老同志的回忆。

　　可以说，这些老专家的经历、经验，外部的科研力量，对我们解决技术难题起到了至关重要的作用。

　　记者：技术难题的研究是工程建设的需要，但反过来，是不是对整体工程建设也有着推动作用？

　　张小厅：这是肯定的。技术研究的突破和技术成果的成功运用能够加快工程进度。比如说：对右岸转弯坝段进行锯缝处理，就不会影响工程的正常施工。闸墩植筋，最初的设计规划是把整个顶层掀除后再进行植筋，现在是在贴坡过程中就完成了闸墩植筋，从进度上来说，是有推动作用的。从施工上讲，施工安排更均衡，不是突击性的。这样，质量也更有保证。键槽切割技术也如是，一方面使切割面更齐整、美观，另一方面也减少了对其他部分施工的影响，保证了其他环节的施工进度和安全。总的来说，整个施工管理简单了，施工工期、质量、安全都更有保障了。

　　记者：您作为中线水源公司的总工程师，之前也参与过很多比较重要的水利工程建设，请您谈一下这次做丹江口大坝加高工程的体会。

　　张小厅：参与丹江口大坝加高工程，我最大的体会就是我们是在施工中不断发现新问题，然后把它们逐一解决掉。毕竟我们也是第一次做这样的项目，在施工过程中，发现了非常多的问题，这些是事先设计中所无法预见的。尽管我们的同志都比较有经验，但有些问题也是之前没有碰到过的。一些原认为成熟的技术，用在这儿就行不通了，还得再结合实际，重新研究。通过破解这些技术难题，我们也有很多的收获。将来的施工中，还会碰到难以预计的新问题，有待于我们去处理。毕竟真正意义上的加高才刚刚开始。技术问题可能要到工程完工的时候，我们才能拍着胸脯说我们已经完全解决了。

　　可以说，我们是在前行中攻关，在攻关中前行，并乐此不疲。