世纪之坝--一部关于三峡工程纪实文学-第59章
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2005年3月，三峡地下电站经国务院相关部门批准正式施工。预计2010年首台机组发电，2012年全部完工。
地下电站：设计规模与施工难度
相对敞开式电站而言，地下电站是置发电机于山体内的隐蔽式电厂。三峡地下电站位于大坝右岸的“白岩尖”山体内，设计厂房长311。3米、宽32。6米、高87。24米。新增6台70万千瓦的水轮发电机组，等于多了1。5个葛洲坝水电站。
三峡地下电站的主要建筑物分为三大部分：引水系统、主厂房系统、尾水系统。工程投资概算约70亿元。
地下电站引水洞采用单机单洞无调压井方式，共布置6条引水隧洞，由上平段、斜井段（含上下弯段）、下平段组成。6条引水洞平面上为直线布置，均为等长有压引水洞。
地下厂房由主厂房、安装间、厂房辅助段组成，总长311。3m。主厂房设置岩锚吊车梁，其厂房岩锚梁以上开挖跨度为32。60m，岩锚梁以下开挖跨度为31。00m，开挖高度达87。24m，顶拱开挖高程105。24m，底部最低开挖高程18m，岩锚吊车梁轨顶高程90。50m。
母线系统主要由1条母线廊道、6条母线平洞、3条母线竖井组成。
尾水系统为单机单洞，共6条，由尾水管、变顶高过渡段、阻尼井、尾水洞及出口闸门井等系统组成。
这里将诞生新的中国之最
地下电站主厂房洞室断面为直墙曲顶拱型，吊车梁以下跨度31米，吊车梁以上跨度32。6米，厂房最大高度87。3米，长311。3米。中国工程院院士、三峡工程总设计师郑守仁称：该电站厂房的跨度和高度，目前均为国内第一。
地下电站厂房跨度大、边墙高、交叉洞室多、与尾水洞的距离近，且受断层及不稳定块体的影响，高边墙及顶拱开挖稳定问题突出，是本工程施工的难点。其次，尾水洞开挖跨度大、边墙高，单条尾水洞相当于一个中型地下厂房，尾水洞之间洞壁较薄、围岩稳定问题突出，且阻尼井、尾水变顶高过渡段布置紧凑、体型复杂，施工难度大、干扰多，是本工程施工的重点。另外，引水系统斜井施工坡度陡，距离长，且直接影响主厂房下层施工，是本工程施工的又一重点。
由顶至底，厂房开挖九连环
地下电站主厂房高度87。24m，共分9层进行开挖，每层高度8~10m（顶拱层为13。24m）。其中，第Ⅰ层顶拱层和第Ⅱ层岩锚梁层开挖难度最大，工期也最大，约占总开挖工期的一半左右，主厂房各层开挖分别利用厂右1#施工支洞、交通洞、母线洞、引水洞下平段及尾水洞作为开挖通道。每层开挖均采用“平面多工序、立体多层次”的施工方法，做到开挖、支护（锚杆、锚索及喷混凝土）的协调统一。在开挖过程中，结合预埋的多点位移计等监测成果及时调整施工措施。
岩锚梁的开挖及混凝土施工是主厂房开挖的主要难点。岩锚梁高度为3。5m，宽度为2。6m，为钢筋混凝土结构，其下部高程为EL86。8m，顶面高程为EL90。3m，位于Ⅱ层开挖范围内，岩锚梁开挖结合主厂房采取预留5m保护层方式。先对Ⅱ、Ⅲ层中槽两边线一次性预裂至Ⅲ层底部，再用潜孔钻进行Ⅱ层中部梯段爆破拉槽，最后对预留5m保护层用潜孔钻（或手风钻）垂直钻爆，保护层开挖先采用手风钻光爆至斜墙顶部，然后用潜孔钻对下直墙所在面直接垂直预裂，并一次预裂至Ⅲ层底部，最后对岩台三角体斜墙面采用手风钻打斜孔光爆方式。
在浇筑岩锚梁之前，中间潜孔钻梯段拉槽爆松（不出碴），以控制开挖质量并最大限度减小对岩锚梁的爆破振动。主厂房Ⅲ层梯段爆破全部结束后，进行主厂房岩锚梁混凝土施工，岩锚梁混凝土施工采用分块隔仓进行，模板采用进口的WISA模板组装而成，混凝土运输采用吊车配6m3吊罐并结合混凝土泵送入仓。
“变顶高”：过渡段开挖新花样
尾水管设计是“变顶高”，它构思新颖，无论听与看都令人饶有兴致。
据专家介绍，尾水管设计之“变顶高”，主要目的有两个：一个是缓冲减压，一个是节省地下空间。
尾水管过渡段最大高度26。5m，6个洞分三序间隔进行开挖，即以3#、6#为一序，2#、5#为二序、1#、4#为三序。每个洞均分上、中、下三层进行开挖，上层开挖高度为6。5~8m，中层开挖高度为8。5m，下层开挖高度为10m。
上层开挖采用台车造孔，中导洞先行、扩挖跟进的方法施工，上层全部开挖结束后逐层进行中、下层开挖。
中、下层开挖采用潜孔钻中部拉槽，两边及底板预留2m保护层采用台车或手风钻水平光爆进行施工，尾水管爆破后用3m3装载机配15t自卸汽车出碴。
地下电站主厂房施工，是整个地下引水发电系统施工关键线路，施工程序的安排以主厂房的施工为主线。
2005年3月1日，地下电站主体工程正式开工。
2005年12月完成引水洞下平段、主厂房Ⅰ层开挖及支护；
2006年12月完成主厂房Ⅱ、Ⅲ层开挖及尾水洞开挖；
2007年9月完成主厂房全部开挖与支护；
2008年12月完成引水洞压力钢管安装、主厂房45m以下混凝土浇筑及所有洞室混凝土衬砌。
地下电站：藏在山内人未识
你还知道三峡地下电站的模样吧？
建成后三峡地下电站，厂房面积有足球场大，29层楼高。整个地下电站土石开挖量将达146万立方米，若按高度一米计算，可铺满215个标准足球场。
不是身临其境，你不会相信这里就是在坚硬的花岗岩山体中凿出的洞室。
看，拱型的岩面如刀切斧削平滑而下，平行的炮孔首尾相接伸向远方。我想，无论谁第一次来到三峡地下电站施工现场，都会被恢弘的气势所震憾，更为这巧夺天工的艺术创造而折服。
地下电站主厂房洞室断面为直墙曲顶拱型，吊车梁以下跨度31米，吊车梁以上跨度32。6米，厂房最大高度为87。3米，长311。3米。内行人都明白，跨度、高度与施工难度是成正比的。
这样大的洞室要在三峡右岸坚硬的花岗岩山体中凿出。主厂房上覆盖的山体厚度约60…90米，最薄处仅35米，属浅埋超大型地下厂房。常识告诉我们，覆盖层越薄，大跨度洞室围岩的稳定变形就越是难以控制。
三峡工程经过一二期工程的实践，在质量管理、安全生产、文明施工管理上已经进入相当成熟的阶段。在二期施工中，三峡工程就实行质量安全双零事故管理目标，进入三期工程施工后，三峡工程的施工组织者中国三峡总公司提出要创造精品工程，各施工单位都铆足了劲要在三峡工程收尾时作个精彩的亮相。
“地下尖兵”，再创辉煌
从土建工程来说，洞室开挖是粗活。虽说三峡地下电站主厂房开挖有难度，但对于有着丰富地下工程施工经验的水电十四局人来说，还算不上是难题。可十四局人明白：三峡工程要求的是精品工程，从施工质量、安全生产到文明施工，三峡建设者都必须做得最好。于是在地下电站主厂房开挖过程中，粗活也用上了“绣花功”。
如何在最薄处仅35米的覆盖层下打出跨度足够平行布置两个篮球场的地下洞室并确保洞室围岩的稳定？如何满足比行业规范还要严格的三峡标准，精保洞室质量？如何解决好通风散烟及文明施工问题？这些困难，十四局人在中标前已有充分的考虑。
稍有工程常识的人都知道，如果洞室高度超过一次成型的可能，就要分层开挖，而其最难者，即是第一层的开挖。为了确保跨度32米的洞室围岩稳定，在标前的施工组织设计中，他们曾考虑采用品字形开挖方案开挖第一层，即先开挖两边再开挖中部。“没有最好，只有更好。”进驻三峡后，他们组织大量施工技术人员，进行了大量的研究试验，从技术、安全、质量和进度等多方面分析和讨论，否定了标前的方案，最终确定：地下厂房一层开挖最大高度14米，分上下两层施工，上层又分为中部、上游侧和下游侧三部分进行开挖。首先开挖的是上层中部。开挖中部时他们先打一个宽8米高6米的小洞作为施工导洞。
这样做的目的是：一，为厂房一层的全面施工进一步探明地质条件；二，为后来大块面的开挖创造好的爆破临空面，减小爆破对需要保护的岩体和建筑物的影响；三，使洞室尽早形成自然通风通道。
中导洞的周边并没有到达设计的开挖线，但为了减小对岩石的扰动，减小临时支护工程量，特别是为一层全面开挖找到合适的爆破参数，中导洞的开挖采用了光面爆破技术，仍按永久洞室开挖的要求进行质量控制。经过对中导洞爆破参数的一次次调整和总结，他们终于掌握了三峡地下厂房的岩石特性，找到了合理的施工参数。炮孔应打多深、间距设置多大、药装多少适宜他们清清楚楚。
当中导洞掘进至100米左右，他们开始进行中部扩挖，即把中导洞扩大至9米高15米宽，此时的顶拱即是洞室设计的开挖线。当扩挖推进至100米左右，并对顶拱进行锚固支护后，就开始上下游两侧的开挖。上下游两侧开挖虽可算是同时进行，但一前一后相距60~70米，避开了相邻部位的集中爆破。
平滑而下的拱型岩面，首尾相接的平行炮孔是如何成型的呢？原来，他们在钻爆时增加了一项控制措施。以往地下工程施工在开挖断面通过测量放线确定炮孔位置后即可开始钻孔，至于进孔的角度就全由钻爆手凭感觉掌握了。但在三峡地下厂房的施工中，从开挖中导洞开始，十四局人就在开挖断面沿着厂房轴线设置了方向线，每间隔50公分放一根，钻爆手下钻时以方向线为参照，控制炮孔倾角。同时质检人员严格过程控制，每次钻孔结束后，要对炮孔的方向、深度、布置经过验收合格后，才能进行装药爆破。他们采取的措施非常有效，爆破以后，周边孔平滑完整，孔向成一条直线，间隔均匀，半孔率高。
验收：质量竟比行业规范高
三峡地下电站主厂房2005年3月1日开工。目前，地下电站主厂房一层上层的中导洞及其扩挖已全部结束，正在进行上下游两侧的开挖，预计2005年10月底主厂房一层开挖可全部结束。
2005年3月14日，国务院三峡工程质量检查专家组专家魏永晖在地下厂房施工现场调研时说：“隧洞规格成形比较好，现场文明施工很受鼓舞。”
4月3日至7日，国务院三峡工程质量检查专家组专家、中国工程院院士潘家铮、谭靖夷、罗绍基、梁应辰等19人来三峡工地检查施工质量。在查看地下电站主厂房施工现场后，专家们对施工人员一开始就高度重视质量给予了充分肯定。
潘家铮院士说：“主厂房和尾水洞开挖质量之高，出人意料，确实称得上是一个少见的精品工�
