工程专家陶景良解读密云水库工艺细节
来源:宜居密云 发布时间:2020-08-21 08:36

纪念密云水库建成60周年特别栏目《足迹》第九期节目如约而至,今天邀请到陶景良,让我们听听他讲述当年修建密云水库时的工艺细节。

陶景良作为一名水利专业建设者,他和同事们潜心研究,解决大坝防渗,其中在建设槽孔型混凝土防渗墙时,创造了“主孔钻进,副孔劈打”的造孔工艺。一直以来,他真切感受到大家在水库建设过程中严格把控、精益求精,保证工程质量的严谨工作态度,这是建设密云水库的精神财富。下面我们就来听听陶景良的讲述。

白河主坝44米覆盖层进行防渗处理,是密云水库头号“拦路虎”。密云水库建设总指挥成立基础处理研究小组,任务就是建成槽孔型的混凝土防渗墙。96台钻机一字排开进行施工,非常雄伟壮观。到1960年的5月底,全线完工。

陶景良

我是1957年学校毕业,1958年7月份,我们遵照水电部的命令,支援十三陵水库建设的原班人马,参加密云水库建设。白河主坝是最主要的一个建筑物,可是白河主坝有一个大难题,就是覆盖层厚44米,渗透系数能达到300到800米,就是每一个昼夜地下水可以流300米到800米,强透水层,而且又深。

当时咱们国家修水利工程,传统的办法就是大开挖,挖到基岩,修黏土的或者混凝土的截水墙,也就是打地下大坝。但是这里不行啊,地下水那么丰富,又那么深,你开多大的塘啊得?另外试验着挖过,挖十米深那个水就抽不净了,整个满白河的水都往这儿涌。因此大开挖的办法是死路一条。那怎么办呢?就想着那修铺盖吧,铺盖是什么呢?就是在大坝斜墙的前面再往前延伸,十米厚的黏土铺到水库里去。铺多长呢?得铺一千米,甚至于两千米,这样让这个水渗过来的时候,从铺盖下边渗过来,保护大坝的安全,只能保护大坝的安全。但是水库修起来以后,这么强的透水层,是一个漏库啊,没法儿蓄水啊,也被否定了。

因此白河主坝44米深的砂卵石覆盖层,怎么来进行防渗处理,就成了密云水库头号的拦路虎。

再大的困难也压不倒坚强勇敢的水库建设者,同志们开拓创新、努力拼搏,全力以赴投入到解决水库大坝防渗工作中。

陶景良

这时候恰好咱们水利部水电部赴西欧水利考察组,张光斗教授也去了,那时候他负责设计密云水库。他带回来两页纸的广告式的,国外叫地下连续墙,后来叫混凝土防渗墙,现在咱们国家也叫地下连续墙了。

就两页纸,怎么建成的,什么造孔机具,怎么浇混凝土,都没有,就像咱们参观展览会一样,展台给你发一个彩色印的两页纸。这时候密云水库修建总指挥部就果断决定,要在青岛月子口水库,桩柱型混凝土防渗墙的基础上,和国家地下连续墙的基础上,成立基础处理研究小组,任务就是研究槽孔型,要建成槽孔型的混凝土防渗墙。我有幸参加了这个研究小组,还从北京,水电部北京设计院,北京建筑工程设计院,北京市政工程设计院,市政工程大队,北京矿业学院,清华大学,当时是密云水库有需要,各单位就得调人来。还从建工部勘察院调了两台乌卡斯冲击钻。加上两台钻机的钻工,加上他那个队长,半个月,基础处理研究小组成立起来了,四十多人,那时候效率多高。

高效率成立了研究小组,但怎么才能造出槽型孔呢?专家们试验、实践,再实验、再实践,终于取得成功。

陶景良

我在造孔工艺组,怎么造出来槽型孔啊,想不出办法来。结果就让我们调查研究,到凡是北京有乌卡斯钻机的单位就去找那个老工程师、老师傅座谈。我当时到了地质部,还到了北京打井队。老工程师老师傅就给我们出主意,你就平行槽孔铺上轻轨,然后再搞一个大的平车,那个轱辘马不是轻轨上边吗,再把这个平车放到这个轱辘马上,然后钻机再放到这个平车上。钻机平行槽型孔可以移动,想在哪个地方打槽型孔,就打哪个地方。我们回来以后就按这个进行实验,成功了。而且还创造了主孔钻进,副孔劈打的造孔工艺,大大地加快了造孔进度。

造孔工艺这一关一过,还得浇混凝土呢,造孔只是手段,浇混凝土形成防渗墙才是目的,咱们这是槽型孔,因此就要先做实验,多大的坍落度的混凝土能够流多大,也就是一个槽型孔要布置多少个直升导管。结果呢,经过多少实验,一个槽孔布置两根导管。一开始我们就用2毫米厚的钢板,就是密云水库修配厂自己卷,卷成这个25厘米内径的导管,两边加上法兰盘,两米长一截,下到孔里面。第一个孔一浇,管爆了,太薄了,混凝土的冲力就把焊的那个地方给爆开了。经过这个冲力的计算,改成4毫米厚。但是密云水库的修配厂没有那么厚的卷板机,就让北京市大的工厂,给咱们卷,很快就加工回来了。用这个导管浇混凝土,就浇成了。

这样基础处理研究小组就在防渗墙的设计轴线上打成了三段槽孔,两个一期孔,一个二期孔。怎么叫两个一期孔,一个二期孔呢?一个5米长的,间隔3.4米,再一个5米长的,然后再套打一钻,把这个已经浇好的混凝土套打一钻,又形成一个5米长的二期槽孔。而且还要掌握好这个混凝土的凝结的时间,早打不行,早打那个混凝土坍掉了。晚打呢,一个是打得慢,再一个把已经浇的混凝土有可能震坏,因此这个时间的控制也经过研究,多长时间开钻,必须在多少时候给它打完。

这都是基础处理研究小组攻关,当时好多难题呢。经过水电部派专家组来验收,检查质量,检查质量怎么检查?在已经浇的混凝土上面打钻,取出来岩心,试验这个混凝土的抗压强度,抗渗标号,另外还要打出来,你这个混凝土一直打到岩石,这里面有没有泥浆夹层,有没有这个软弱夹层,打的结果,质量非常好,通过验收。

槽型孔打出来了,大家都非常高兴,可下一步的问题又来了,一旦大规模施工,需要制定精准的技术规程规范,另外施工过程中需要大批懂技术的人员现场操作,哪来那么多懂技术的人呢?

陶景良

1958年到1959年是基础处理研究,在我们即将实验成功的时候,密云水库修建总指挥部就下文了,下边成立一个基础处理指挥部,准备大规模施工。调了一个专家型的领导,叫陈赓仪,调来当密云水库副总指挥兼基础处理指挥部指挥。因为这个基础处理是个科技含量比较高的工程,你调一个专家型领导来,这是上级的英明决策。事实也证明了,陈赓仪同志非常称职,钻研的很透彻。为什么呢?当时虽然说我们三个槽型孔打出来了,但是规程规范没有,你干这个工作,大规模施工以后,现在我们是两台钻机,到时候近百台钻机,都得按一个干法干,这就急需把技术规程规范给它总结出来。这是一个陈赓仪面临的艰难任务。包括泥浆固壁,泥浆是不能有,不能有沉淀的呀。黏土颗粒悬浮在水里面才叫泥浆,往那一放,上边是清水了,下边是黏土,这就不叫泥浆。因此这个泥浆怎么配制,怎么实验,混凝土怎么配制,怎么实验,这些技术工程规范。

同时他面临的更困难的一个任务,当时要从密云水库的农民民工里面抽调年轻人来当技工,来当钻工,当浇混凝土的混凝土工,搅拌泥浆的泥浆工。先抽初中文化的,不够,后来又降低,降到高小文化的。降到高小文化的就够了,当时是将近一千人吧。因为什么呢?全国我们算了算,按照那个基础处理研究小组的那个造孔进度,需要九十多台冲击钻机,那时候,体现了社会主义制度集中力量办大事的优越性。当时这96台钻机,光水电部还不行啊,国务院办公厅下令,从全国各地往密云水库调。再加上培训,当时我就负责给这些从民工抽上来的人,专门讲泥浆,泥浆泵,泥浆搅拌机。还有的冲击钻的老师傅,给他讲冲击钻机怎么操作,他们毕竟有高小文化、初中文化,学起来还是比较快。再加上实际操作,这样很快就能顶上了。96台钻机就一字排开,非常雄伟壮观。

那边还有灌浆帷幕,那有水利水电科学研究院研究的砂卵石地基的水泥灌浆,梅花型布置孔,灌三排孔,来形成一个很厚的黏土水泥浆的帷幕,我们叫帷幕,它那不叫防渗墙。二百多米是帷幕灌浆,剩下的将近整个七百米吧,是混凝土防渗墙。灌浆的上边的十米(十五米)也是用的混凝土防渗墙,因为上边十米(十五米)它起不了压力,它灌浆就灌的不远,为了保证这个质量,帷幕灌浆这一段上边的十米(十五米),还打了混凝土防渗墙。另外混凝土防渗墙和灌浆帷幕还有个搭接,搭接也是十米,就是混凝土防渗墙插在灌浆帷幕里面搭接十米,这样这个水流就得绕过来了。整个这个地下大坝是由混凝土防渗墙和灌浆帷幕组成的。这样到1960年的5月底,就全线完工了。

多么艰辛的建设历程,成功的背后有太多人默默付出。水库大坝建成不但速度惊人且质量可靠,这是那些专业人士精益求精、科学施工的结果。

陶景良

从总指挥部到基础处理指挥部,到我们这些技术干部,都非常重视质量,不是说光抢进度而忽视质量。

我举两个例子,第一个就是打到基岩了,得有地质员鉴定。地质组有好几个地质值班员,三班倒,哪个机组说我打到基岩了,由这个地质值班员来进行鉴定。为什么有这个差别呢?因为砂卵石里面有些岩性,和基岩的岩性是一致的,你万一打到是一个孤石呢,不是基岩呢?地质员的作用非常大。有个地质员叫廖长根,他鉴定完了之后,这个机组没到基岩。可是机长他就说,我到基岩了,我就不打了。他就让混凝土队来浇混凝土。结果这个廖长根就抱着那个钻头不让下,说你下把我下进去。后来基础处理指挥部陈赓仪同志了解到这个情况以后,表扬廖长根,学习他这种对质量精益求精的精神,这是一个例子。

再一个例子是个女同志,她是泥浆化验员,就是那个泥浆里面有多少含沙量,黏度这些指标她负责化验。浇混凝土之前要清孔,把造孔泥浆,含沙量大的泥浆都给换掉,换成好泥浆。这样便于这个混凝土浇的时候顶托力就没那么大。机组清孔没合格,她通过检查,你这不合格,你还得清。机组说我合格了,我不再清了,要清你来清。结果她就抱住那个抽筒,你必须得清。结果抱住抽筒还没抱牢,那上面都有泥浆、滑,一下就掉到槽孔里了,就这个女同志,叫王月英。那当然赶快工人师傅赶快把她从槽孔里边打捞出来了。这就说明重视质量,那时候虽然说追求进度,但是在密云水库,从总指挥部到基础处理指挥部,非常重视质量。

我想重点突出的一点什么呢?密云水库孕育了我国基础处理专业队伍,这个事儿要怀念我们敬爱的周总理。1960年3月,周总理陪同尼泊尔首相柯伊拉腊参观密云水库。当他看到90多台冲击钻一字排开,70多台岩心钻梅花型布置,在大坝的下游、上游的坡角形成那么一个威武雄壮的机械化的施工阵,他也非常震憾,他就问这是干什么的。当时水库领导就给他说,这是为了攻克44米厚的砂卵石覆盖层,要修防渗墙和防渗的灌浆帷幕。周总理一听说,非常好,这支机械化的施工队伍,一定要保留下来,他对水电部和北京市的领导嘱咐说。结果我们1960年5月份完工以后,遵照周总理的指示,各单位都在下放,都在精简,我们这个单位不但保留下来了,还成长壮大,成为1200人的基础处理工程总队。然后1960年的11月份,国家科委就颁发给了密云水库槽型孔混凝土防渗墙施工技术与工艺,国家创造发明特等奖。在1978年,全国科学大会上,又获得了全国科技进步奖,因此我想突出一点就是,密云水库孕育了我国基础处理专业队伍,靠的什么?自力更生、艰苦奋斗、开拓创新,就这十二个字。那是真是创新,那没有什么参考材料,就是自己就那么往前一个劲儿的干。通过调查研究,通过集思广益来创新。

陶景良

最大的感想就两条,第一条,为两年又研究基础处理,又孕育出来基础处理专业队伍,又两年建成密云水库,感到自豪、骄傲,这是一个感想。第二个感想,我非常怀念在密云水库共同战斗过的老领导、老战友,现在恐怕大部分都去世了,非常怀念他们。

陶景良的感想,一个是骄傲、一个是怀念。其实每一位水库建设者一定会骄傲,因为曾经的付出换来了国家重大水利工程的竣工并造福于民。同时一定会怀念,多少个日夜一起手推肩抗、多少回共同探讨施工方案、多少次成功之后喜极而泣。我们为有这样的水库建设者骄傲,你们的丰功伟绩我们永远铭记心中。

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