游的危险。
葛洲坝不仅仅是一项重要的水利工程,同时也是一座纵贯南北的长江大桥,其坝顶建有铁路、公路和人行道,连接了鄂西地区的南北道路。游人参观葛洲坝,可先到葛洲坝工程局接待室观看大坝电动模型和大江截流彩色纪录片,然后上坝饱览壮丽的大坝风光。 五、设施
坝轴线长2595.1 米,设计蓄水位高程66 米,坝顶高程70 米。大坝使上游水位抬升20 多米,控制流域面积100 万平方公里,总库客15.8 亿立方米。洪水季节回水110 多公里,到达巴东以上;枯水季节回水210 多公里,到达奉节县城,可将三峡暗礁险滩淹没,改善了川江航道。
两座电站的厂房,分设在二江和大江。二江电站设2台17万千瓦和5台12.5万千瓦的水轮发电机组,装机容量为96.5万千瓦。大江电站设14台12.5万千瓦的水轮发电机组,总装机容量为175万千瓦。电站总装机容量为271.5万千瓦。二江电站的17万千瓦水轮发电机组的水轮机,直径11.3米,发电机定子外径17.6米,是当前世界上最大的低水头转桨式水轮发电机组之一。二江泄水闸共27孔,是主要的泄洪建筑物,最大泄洪量为83900米3/秒。三江和大江分别建有6孔9孔冲沙闸,最大泄水量分别为10500米3/秒和20000米3/秒,主要功能是引流冲沙,以保持船闸和航道畅通;同时在防汛期参加泄洪。挡水大坝全长2595米,最大坝高47米,水库库容约为15.8亿立方米。
此工程已成了宜昌市的一个主要的参观点,每年都要接待数以万计的参观者。这座工程共需开挖回填土石方1.13亿立方米,这等于是把一座高山搬走。浇灌混凝土共达1113万立方米。如果说一辆卡车可运5立方米混凝土的话,那么这么多混凝土就需要200多万辆卡车才能运完。所需金属共7.75万吨。这些金属用来造船的话,可造万吨轮七八艘。葛洲坝的功能之一是防洪。大坝总库容量15.8亿立方米,控制坝上流域面积100平方公里。大坝刚建成,于1981年7月出现了百年来最大洪水7.2万秒立方米的考验,安然无恙。葛洲坝另一功能是发电。整个工程有两座发电厂分设在二江和大江上,共装机21台,总271.5万千瓦,年平均发电量为141亿度,是世界大型水电站之一。葛洲坝建船闸三座和两条航道,可通过万吨级的轮船,为当今世界最大的船闸之一。
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六、技术问题 1. 泥沙问题
解决坝区引航道泥沙淤积,是保证航运畅通的首要问题。根据宜昌站二十五年泥沙测验资料,平均每年泥沙输移癖量约5.26 亿吨。根据颗粒分析:其中小于0.1毫米的冲泻质泥沙4.64亿吨;0.1~1.0毫米以上的粗沙、砾石、卵石约57万吨,全部推移。悬移质汛期占90%,推移质更集中在汛期,枯季只占1~2%。
为了解决水流条件与泥沙淤积的矛盾,参照我国多年来治河工程以及水库冲淤的经验,结合长江水量丰沛、含沙量不大的特点,考虑采用防淤堤把引航道与主流分开,并设置冲沙闸,形成有利于束水冲沙的人工航道,通过“静水过船,动水冲沙”的途径,解决引航道淤积问题。 2. 通航问题
川江航道全长660公里,水流湍急,滩险很多,有些滩险在洪枯期需设绞过滩,通过能力受到限制。
葛洲坝水利枢纽建成后,汛期大洪水时,回水110公里,到巫峡下口的官渡口;非汛期回水180公里,到瞿塘峡下的黛溪。回水所及,正是川江航道最艰险的一段,这段航道得到了改善。
建坝后,对于通航问题,除防止航道淤积问题已如前述外,主要有引航道布置问题、船闸规模问题和南津关航道整治问题。 2.1 引航道布置问题
据长航资料,川江航运近期最大驳船为1500吨,吃水2.6米。现在营运的最大船队组成,为二艘1500吨驳船,一艘800吨驳船,加拖轮,三驳一顶,船队长163米,宽27米,要求航道最小水深2.9米,最小宽度90米,规划远景最大船队为四艘3000吨驳船加拖轮,天平形船队,长230米,宽31.6米,吃水3.30米。上游引航道直线段长度为1000米,三江下游航道宽为150米,水深减为4.5米,可以满足通航要求。 2.2 关于船闸规模
地方航运部门规划,一九九○年过坝货运量为473万吨(其中下水440万吨)。 三江船闸选用一大一小方案,大船闸长280米,宽34米,槛上水深5米;小船闸长120米,宽18米,槛上水深3.5米。
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2.3 南津关航道整治问题
建坝后,船队出南津关进入三江和大江航道,需绕开泡旋区或穿过泡旋区,航行有困难。
整治标准:考虑到远景三峡枢纽建成后,百年一遇下泄流量不超过45000秒立米。因此要求在5000秒立米时,能正常通航近远期最大船队,上游口门外500米范围内,航道宽度为200米,能保证船队安全航行。要求纵向流速不大于2米/秒,横向流速不大于0.3米/秒。最高通航流量为60000秒立米,考虑船队减驳减载,要求上游口门外500米范围内,航道宽度为120米。 七、导流截流问题
三江泄水闸承担着以下主要任务:
1、永久性长期泄洪时,有良好的上下游水流衔接条件,保持有利的河势; 2、大江截流时过水,保证胜利截流;
3、二期导流时,通过绝大部分的水流,消能防冲问题得到很好解决,保证建筑物安全;
4、排泄推移质泥沙;
5、加大导流过水能力,降低二期大江上游围堰施工强度,使围堰能在汛前抢修至设计高程。通过一九七三年以来的模型试验研究和分析计算,二江泄水闸数量以25~28孔为宜,截流水头可降为3米左右,采用一定措施,可以实现胜利截流,当通过71100秒立米流量时,单宽流量约120~140秒立米,下游消能防冲条件得到改善,可以做到安全导流。 八、工程效益方面
葛洲坝水利枢纽工程近期具有发电、改善峡江航道等效益。它的电站发电量巨大,年发电量达157亿千瓦时。相当于每年节约原煤1020万吨,对改变华中地区能源结构,减轻煤炭、石油供应压力,提高华中、华东电网安全运行保证度都起了重要作用。仅发电一项,在1989年底就可收回全部工程投资。葛洲坝水库回水 110至180公里,由于提高了水位,淹没了三峡中的21处急流滩点、9处险滩,因而取消了单行航道和绞滩站各9处,大大改善了航道,使巴东以下各种船只能够通行无阻,增加了长江客货运量。
葛洲坝水利枢纽工程施工条件差、范围大,仅土石开挖回填就达7亿立方米,
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混凝土浇注1亿立方米,金属结构安装7.7万吨。它的建成不仅发挥了巨大的经济和社会效益,同时提高了我国水电建设方面的科学技术水平,培养了一支高水平的进行水电建设的设计、施工和科研队伍,为我国的水电建设积累了宝贵的经验。这项工程的完成,再一次向全世界显示了中国人民的聪明才智和巨大力量。
第三章 三峡地区风土人情
长江三峡,作为中华民族母亲河上最伟大的自然奇观,千百年来留下了无数的历史华章,也是全世界旅游者向往的胜地。三峡大坝蓄水以后,长江三峡泛指三峡库区,即西起重庆,东至湖北宜昌,长达700余公里,水面积约1084平方公里的巨大水库及周边地区。三峡是巴、楚、蜀三大文化的交融地带,历经了春秋战国时期廪君率领部族从鄂西迁川东、明清之际“湖广填四川”、抗日战争时期民国重心西迁、当今三峡工程移民安置的4次大移民,造就了一个独具特色的文化地域空间,从而使三峡地区民俗文化丰富多彩且独具风韵和魅力。三峡民俗文化是特指三峡地域内民间老百姓在长期的历史进程中逐渐形成、相沿成习、传承久远的风俗习惯和意趣风采。它曾是人们长期赖以生存的一种精神支柱,也是长期维系宗族和伦理、维系正常生产和日常生活的行为准则。
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长江三峡,中国10大风景名胜之一,中国40佳旅游景观之首。长江三峡西起重庆奉节的白帝城,东到湖北宜昌的南津关,是瞿塘峡、巫峡和西陵峡三段峡谷的总称,是长江上最为奇秀壮丽的山水画廊,全长192公里,也就是常说的“大三峡”。除此之外还有大宁河的“小三峡”和马渡河的“小小三峡”。这里两岸高峰夹峙,港面狭窄曲折,港中滩礁棋布,水流汹涌湍急。“万山磅礴水泱漭,山环水抱争萦纡。时则岸山壁立如着斧,相间似欲两相扶。时则危崖屹立水中堵,港流阻塞路疑无。”郭沫若同志在《蜀道奇》一诗中,把峡区风光的雄奇秀逸,描绘得淋漓尽致。我国古代有一部名叫《水经注》的地理名著,是北魏时郦道元写的,书中有一段关于三峡的生动叙述:“自三峡七百里中,两岸连山,略无阙处。重岩叠嶂,隐天蔽日,自非亭午夜分,不见曦月……”。 三峡地跨两省。两岸崇山峻岭,悬崖绝壁,风光奇绝,两岸陡峭连绵的山峰,一般高出江面700-800米左右。江面最狭处有100米左右;随着规模巨大的三峡工程的兴建,这里更成了世界知名的旅游热线。 三峡旅游区优美景区众多,其中最著名的丰都鬼城,忠县石宝寨,云阳张飞庙,瞿塘峡,巫峡,西陵峡,宏伟的三峡工程,大宁河小三峡等。 游三峡有三条路线可选:1、从重庆顺江而下快节奏地观赏三峡的奇特风光;2、从上海、南京、武汉逆流而上游览长江沿途美景;3、从三峡的东口宜昌出发饱览神奇美丽的长江三峡风光。
长江三峡,地灵人杰。这里是中国古文化的发源地之一,著名的大溪文化,在历史的长河中闪耀着奇光异彩;这里,孕育了中国伟大的爱国诗人屈原和千古名女王昭君;青山碧水,曾留下李白、白居易、刘禹锡、范成大、欧阳修、苏轼、陆游等诗圣文豪的足迹,留下了许多千古传颂的诗章;大峡深谷,曾是三国古战场,是无数英雄豪杰驰骋用武之地;这里还有许多著名的名胜古迹,白帝城、黄陵庙、南津关……它们同这里的山水风光交相辉映,名扬四海。
三峡是渝鄂两省市人民生活的地方,主要居住着汉族和土家族,他们都有许多独特的风俗和习惯。每年农历五月初五的龙舟赛,是楚乡人民为表达对屈原的崇敬而举行的一种祭祀活动。巴东的背娄世界、土家人的独特婚俗、还有那被称为鱼类之冠神态威武的国宝---中华鲟。 1982年,三峡以其举世闻名的秀丽风光和丰富多彩的人文景观,被国务院批准列入第一批国家级风景名胜区名单。
三峡,是万里长江一段山水壮丽的大峡谷,为中国十大风景名胜之一。它西
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目录
序..........................................1 第一章 长江三峡水利枢纽工程................2 第一节 工程概况.............................3 第二节 工程建设的必要性和可行性.............6 一、三峡工程在长江流域规划中的地位与作用 ——兴建三峡工程的必要性................6 二、推荐的三峡工程方案....................9 三、三峡工程技术上可行....................9 四、水库淹没与移民安置可行性研究..........11 五、环境影响评价..........................12 六、工程投资估算..........................12 七、三峡工程综合经济评价..................13 八、主要结论..............................14 第三节 工程坝址选择和枢纽布置...............15 一、坝址的选择............................15 二、枢纽的布置............................19 第四节 施工导流与截流.......................21 一、一期围堰施工..........................22 二、明渠通航..............................24 三、明渠分流..............................25 四、截流龙口护底..........................25 五、二期围堰预进占........................26
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六、截流合拢..............................27 七、二期围堰施工..........................28 八、三期截流..............................29 九、三期碾压混凝土围堰 ...................30 十、导流底孔渡汛..........................31 第五节 主体工程施工方案.....................32 一、大坝的施工............................32 二、船闸的施工............................43 三、电站..................................49 第六节 工程建设管理体制.....................50 第二章 葛洲坝工程..........................57 一、修建背景..............................58 二、主要结构..............................60 三、外形结构..............................61 四、建造过程..............................61 五、设施..................................63 六、技术问题 .............................64 七、导流截流问题..........................66 八、工程效益方面..........................67 第三章 三峡地区风土人情....................67 第四章 小结................................71
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序
三峡工程是当前世界上最大的水利枢纽工程,不仅土建、金属结构及机电工程规模之宏伟、数量之巨大是水利工程史上之冠,而且在技术上遇到的一系列困难问题,其难度之大也是罕见的。因此,在20世纪80年代三峡工程的论证中,不少人担心以我国的技术力量和管理水平能否胜任这一建设任务,甚至有人担心三峡工程会不会变成“无底洞工程”或“豆腐渣工程”,这些担忧不是没有道理的。
长江三峡西起重庆市的奉节的白帝城,东至湖北省的宜昌的南津关。自西向东主要有三个大的峡谷地段:瞿塘峡、巫峡和西陵峡。三峡因而得名。三峡两岸高山对峙,崖壁陡峭,山峰一般高出江面1000---1500米。最窄处不足百米。三峡是由于这一地区地壳不断上升,长江水强烈下切而形成的。因此水力资源极为丰富。长江三峡是世界大峡谷之一,以壮丽河山的天然胜景闻名中外。三峡全长193公里(千米),两岸悬崖绝壁,江中滩峡相间,水流湍急,唐代大诗人李白经过这里留下了优美的诗句:“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还;两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山。”使白帝城更加出名。
尽管三峡工程困难重重,但值得庆幸的是,“三峡人”以惊人的毅力,依靠坚强的决心,运用科技创新和高水平的管理,一步一个脚印地前进,硬是赢得了所有的战役,取得了质量优良、造价节约、成效显著的满堂红战绩,向党和人民交出了一份优秀的答卷。这不能不说是工程史上的一个奇迹。
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第一章 三峡水利枢纽工程
中国长江三峡工程是世界上最大水利水电工程之一。早在1919年,中国民主革命的先驱孙中山先生就曾提出过在三峡建坝的设想,以改善川江航运、开发利用长江水利资源。
1949年新中国成立后,三峡工程受到了党中央、国务院的高度重视。三峡工程从1954年开始论证,至1992年批准兴建,历时38年之久。1983年,水电部提出了三峡工程可行性报告;1986年至1988年,国家专门成立了三峡工程论证领导小组,聘请412位国内资深专家,组成14个专题组,对三峡工程进行重新可行性论证,提出了14个专题论证报告。经过缜密研究、充分讨论、反复论证,1989年5月重新编制了《长江三峡水利枢纽可行性研究报告》。报告结论指出:三峡工程对中国现代化建设是必要的,工程在技术上是可行的,经济上是合理的,建比不建好、早建比晚建有利。此后,党中央、国务院成立了三峡工程审查委员会,聘请了163位各方面的专家和国务院有关部门的负责人,对可行性研究报告进行审查,并提出了审查意见。1992年4月3日,第七届全国人民代表大会第五次会议通过了《关于兴建长江三峡工程决议》,并专门成立了国务院三峡工程建设委员会及其办公室。
从决定兴建长江三峡工程的过程看,党中央、国务院的决策是极其慎重的、民主的、科学的,充分展示了中华民族的强大凝聚力和民族精神,充分体现了中华人民共和国的综合国力和社会主义制度的优越性。
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2.4 公证处提供投标、开标及合同签定的法律服务
核对投标文件递交时间;检查投标文件的密封、标记;检查投标文件的完整性(营业执照、法人授权书、投标保函);监督开标议程和宣读的投标报价;在开标会上宣读公证词。在合同签定会上宣读公证词。公证机关在招标投标直至合同签定的全过程,提供公证法律服务,其目的是杜绝暗中受让或其它不公正现象。村招标投标活动进行法律监督,是实行“三公”原则的重要环节;对签约进行公证,促使缔约各方按确定的法律关系依法履约。 2.5 其它采购招标
主要是金属结构及其设备的国内采购、机电设备的国内及国际采购、主要工程材料与施工机械采购(包括国际采购)都是中国三峡总公司(包括下属公司和控股公司)自主组织实施的;国际招标采购包括技术转让及国外融资内容;采购程序是规范的,没有发生违规现象;采购招标的效益是明显的,各项招标采购项目的价格均控制在预测值内。 3 建设监理制
建设监理制是建设管理体制中重要一环。三峡工程通过公开招标选聘具备相应资质的社会监理单位承担工程监理任务。选定监理单位的原则是,专业技术和组织管理水平适应工程项目的要求;监理机构组成和人员素质与监理的方法和手段满足监理任务的需要;监理费用的报价和调整的幅度接近招标预定位;要求项目法人提供的设施设备的种类合理,数量适宜;监理业绩和信誉良好。 5 合同管理制
工程参建各方在工程建设管理中担当了不同的角色,履行了特定的职责,获取了合法的权益。为维护社会经济秩序,为促进和规范建设市场运作的健康发展,应通过签定各类合同,用法律、法规的武器去约束各方的行为,保护各方的权益。
“合同法”中规定“当事人应当遵循公平的原则确定双方的权利和义务”。“合同法”分则建设工程合同一章中规定,建筑、安装合同,包括工程范围、建设工期、中间交工工程的开工和竣工时间、工程质量、工程造价、技术资料交付时间、材料和设备供应责任、拨款和结算、交工验收、质量保证期、双方相互协作等条款。“合同法”分则这些法律条文规定了合同管理的详细内容。对实行合同管理制有极强的指导作用。
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第二章 葛洲坝工程
葛洲坝水利枢纽工程是我国在万里长江上建设的第一座大坝,是长江三峡水利枢纽的重要组成部分。它是我国水电建设史上的里程碑,是体现当时我国综合实力的标志性工程。
葛洲坝工程的研究始于上世纪50年代后期,整个工期耗时18年,1991年11月27日,宣告全部竣工。
葛洲坝水电站位于长江西陵峡出口、南津关以下3km处的湖北宜昌市境内,是长江干流上修建的第一座大型水电工程,是三峡工程的反调节和航运梯级。
坝址以上控制流域面积100万km2,为长江总流域面积的55.5%。坝址处多年平均流量 14300m3/s,平均年径流量 4510亿m3。多年平均输沙量5.3亿t,平均含沙量12kg/m3,90%的泥沙集中在汛期。 葛洲坝工程具有发电、改善航道等综合效益。电站装机容量271.5万kW,单独运行时保证出力76.8万kW,年发电量157亿kW·h(三峡工程建成以后保证出力可提高到158万~194万kW,年发电量可提高到161亿kW·h)。电站以500kV和220kV输电线路并入华中电网,并通过500kV直流输电线路向距离1000km的上海输电120万kW。 库区回水110~180km,使川江航运条件得到改善。水库总库容15.8亿m3,由于受航运限制;近期无调洪削峰作用。三峡工程建成后,可对三峡工程因调洪下泄不均匀流量起反调节作用,有反调节库容8500万m3。 一、修建背景 1.葛洲坝水电站
兴建葛洲坝水电站有其历史原因。1960年代中期虽有“文革”、“备战”等制约
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因素,但是,自毛泽东1964年五六月间提出“要下决心搞三线建设”的方针之后,翌年10月全国计划会议提出1966年国民经济计划按照“大小三线建设和一、二线国防工业、战备工程”为重点优先的安排的意见。宜昌及鄂西地区,十堰及鄂北地区都成为三线建设地区。至1967年夏已有十多个大中型企业兴建于宜昌。之后,一大批国防军工企业和科研单位落户于宜昌山区。一下子增加这么多用电大户,湖北全省及邻近省份陷于电力严重短缺的困境。
1970年5月,为了缓解华中地区工业用电十分紧缺的局面,武汉军区和湖北省革命委员会向中央建议先修建葛洲坝工程。中央在研究了葛洲坝工程与三峡工程的关系,并听取了对先建葛洲坝工程的不同意见后,于1970年12月26日批准兴建葛洲坝工程,并指出这是有计划、有步骤地为建设三峡工程作实战准备。? 长江三峡段,坡度陡,落差大,峡长谷深,不但水利资源丰富,又有优良的坝址,是建设大型水利枢纽工程的理想地点。毛泽东曾为此写下了“高峡出平湖”的壮丽诗篇。葛洲坝水利枢纽工程位于宜昌市区西部的长江干流上,坝址距三峡出口南津关2.3公里,距三峡大坝坝址37千米,距宜昌市中心4千米,因坝址横穿江心小岛葛洲而得名。这里的江中有葛洲和西坝洲两个小岛,把长江分割成三条水道。 周恩来向全国人民提出了“为充分利用中国五亿四千万千瓦的水力资源和建设长江水力枢纽的远大目标而奋斗”,同时他还指出:“若不修建长江三峡水力枢纽工程,长江防洪就得不到彻底解决,也更谈不上综合利用问题。我们修建三峡大坝,就是为了从根本上解决洪水的威胁,实现毛主席?高峡出平湖?的宏伟理想,使它永远造福于人民。”
1958年二、三月间,周恩来在李富春、李先念两位同志的陪同下,从武汉溯江而上,视察了三峡,踏勘了三峡的两个坝区,之后便确定了长江的近期治理和远景规划。
1970年冬,周恩来亲自主持中央政治局会议,研究和讨论了长江三峡枢纽工程的组成部分——葛洲坝水利枢纽工程的有关问题。随后,毛泽东批示“赞成兴建此坝”。这年12月30日,正式开始建设葛洲坝水利枢纽工程。
大坝建成后,抬高了长江水位,有效地改善了三峡天然航道。“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还。两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山。”已不再是诗人的夸张和美好的幻想,如今已成为活生生的现实。
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二、主要结构 1.船闸
葛洲坝水利枢纽工程由船闸、电站厂房、泄水闸、冲沙闸及挡水建筑物组成。船闸为单级船闸,一、二号两座船闸闸室有效长度为280米,净宽34米,一次可通过载重为1.2万至1.6万吨的船队。每次过闸时间约50至57分钟,其中充水或泄水约8至12分钟。三号船闸闸室的有效长度为120米,净宽为18米,可通过3000吨以下的客货轮。每次过闸时间约40分钟,其中充水或泄水约5至8分钟。上、下闸首工作门均采用人字门,其中一、二号船闸下闸首人字门每扇宽9.7米、高34米、厚27米,质量约600吨。为解决过船与坝顶过车的矛盾,在二号和三号船闸桥墩段建有铁路、公路、活动提升桥,大江船闸下闸首建有公路桥。
两座电站共装有21台水轮发电机组,其中:大江电站装机14台、单机容量12.5万千瓦,二江电站装机7台(17万千瓦2台、12.5万千瓦5台),总装机容量271.5万千瓦,每年可发电157亿千瓦时。电能用分别用500千伏和200千伏外输。 二江泄洪闸是葛洲坝工程的主要泄洪排沙建筑物,共有27孔,最大泄洪量83900立方米/秒,采用开敞式平底闸,闸室净宽12米,高24米,设上、下两扇闸门,尺寸均为12×12米,上扇为平板门,下扇为弧形门,闸下消能防冲设一级平底消力池,长18米。大江冲沙闸为开敞式平底闸,共9孔,每孔净宽12米,采用弧形钢闸门,尺寸为12x19.5米,最大排泄量20000立方米/秒。三江冲沙闸共有6孔采用弧形钢闸门,最大泄量10500立方米/秒。如果您是汛期到此,那么您将观赏到:泄洪闸前,洪波涌起,惊涛拍岸。巨大的水头冲天而起,溅起的水沫形成漫天水雾,即使您立于百米之外,也会感到水气拂面,沾衣欲湿;如遇朗朗晴天,水雾反射的阳光,在泄洪闸前形成一道彩虹,直插江中,极为壮观。 三座船闸中,大江1号船闸和三江2号船闸为中国和亚洲之最。船闸各长280米、高34米,闸室的两端有2扇闸门,下闸门两扇人字型闸高34米,宽9.7米,重600吨,逆水而上的船到达船闸时上闸门关闭着,下闸门开启着,上下游水位落差20米,船驶入闸室内,下闸门关闭,设在闸室底部的输水阀打开,水进入闸室,约15分钟后,闸室里的水与上游水位相平时,上闸门打开,船只驶出船闸。下水船过闸的情况下好相反。每次船只通过葛洲坝大约需要45分钟。 三、外形结构
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葛洲坝水利枢纽工程位于湖北省宜昌市三峡出口南津关下游约3公里处。长江出三峡峡谷后,水流由东急转向南,江面由390米突然扩宽到坝址处的2200米。由于泥沙沉积,在河面上形成葛洲坝、西坝两岛,把长江分为大江、二江和三江。大江为长江的主河道,二江和三江在枯水季节断流。葛洲坝水利枢纽工程横跨大江、葛洲坝、二江、西坝和三江。 四、建造过程
葛洲坝水利枢纽建成于1988年,前后经过18个年始成。葛洲坝水利枢纽工程是一项综合利用长江水利资源的工程,具有发电、航运、泄洪、灌溉等综合效益。葛洲坝水利枢纽工程的兴建,将使坝的上游水位提高20多米,向上游回水100多千米,形成一个蓄水巨大的人造湖,同时也有效地改善三峡航道的险恶之情。为了保证建坝后的顺利通航,葛洲坝水利枢纽工程建有三座大型船闸,其中一号船闸建在大江上,面积相当于两个篮球场那么大,比著名的美国田纳西河上的威尔逊人字门还要大,可谓“天下第一门”
葛洲坝水利枢纽工程的研究始于50年代后期。1970年12月30日破土动工。1974年10月主体工程正式施工。整个工程分为两期,第一期工程于1981年完工,实现了大江截流、蓄水、通航和二江电站第一台机组发电;第二期工程1982年开始,1988年底整个葛洲坝水利枢纽工程建成。
在大坝合拢过程中,当龙口只剩20米宽时,滔滔的江水咆哮着、怒吼着,25吨重的混凝土块一投下去马上就被发狂的江水轻易冲走,冲了再投,投了再冲,就这样一直持续了两个多小时,坝头仍毫无进展。后来截流大军用粗实的钢丝绳把四个25吨重的混凝土块联成“葡萄串”,两岸同时把两幢公众200吨的“葡萄串”抛入龙口,大坝才终于合拢。
建坝后由于航道水位提高,一扫过去三峡航道上的险滩,使货运量由400万吨左右猛增到5000万吨上。发电是建坝的一个重要原因,现在大江和二江河道上各建一座低水头经流站,二江电站的机组是中国目前最大的低水头转桨式水轮发电机组。葛洲坝水电站的电流不断输往湖南、湖北、河南等地。为了防止泥沙淤积,大坝两边还建造了两座冲沙闸,用来束水冲沙。若无此装置,坝的上游只需100年就会被泥沙填平,整个工程全部报废。为了在特大洪水时泄洪,葛洲坝还具有泄洪闸,既下泄洪水,又对洪水起到缓冲作用,在一定程度上减轻洪水对下
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有足够宽度。在模板周围布料时,卸料点与模板的距离保持在1~1.5m,人工分散粗骨料后,再用平仓机将混凝土就位。在止水、止浆片和预埋件部位布料时,严禁下料导管直接下料,由人工送料填满。
在进行水平钢筋网浇筑层混凝土下料时,尽量降低下料高度,一次卸料的堆料高度控制在50cm以下,浇筑坯层厚度不大于30cm。竖向钢筋部位卸料时,卸料部位应离开钢筋0.5~0.8m,并加强人工平仓。
台阶法浇筑时,平仓振捣机站在中间(第二层)的台阶上,覆盖范围比较理想;平层法浇筑时,平仓机一般站在层面上,紧跟下料接头,随时下料,随时振捣。
混凝土浇筑应先平仓后振捣,严禁以振捣代替平仓。振捣时间以混凝土粗骨料不再显著下沉,并开始泛浆为准,以避免欠振或过振。
使用塔(顶)带机浇筑的大仓位,应配置振捣机振捣。使用振捣机时,振捣棒组应垂直插入到混凝土中,振捣完应慢慢拔出;移动振捣棒组,应按规定间距相接;振捣第一层混凝土时,振捣棒组应距硬化混凝土面5cm。振捣上层混凝土时,振捣棒头应插入下层混凝土5~10 cm;振捣作业时,振捣棒头离模板的距离应不小于振捣棒的有效作用半径。 3.2.4 养护工艺
(1) 长期流水养护:根据现行水工混凝土施工规范,混凝土浇筑后养护时间一般为14d,重要部位养护到设计龄期;但三峡工程提出了更高的要求,主体工程普遍采取了长期流水养护。针对这一要求,再采用传统的人工洒水养护工艺已不能满足要求,必须推行新的养护工艺。
旋喷洒水养护适合于28d以内的较长间歇期仓面养护。方法是在浇筑仓面按一定间排距d设置360°旋转式喷水嘴,若喷水嘴喷射幅度为B(m)则取d=0.8 B保持旋喷嘴始终不停地工作,即可做到长流水养护。
喷淋管(花管)养护适合于正常上升仓位的四周垂直面或长间歇期仓面养护。方法是沿仓位边线在模板上口(用于对仓面养护)或支腿(用于对侧立面养护)上铺设花管。所谓花管即在管壁上均匀布钻一排细孔的口寸钢管,使用时,将管两端封堵,水雾通过细孔喷出,洒在养护面上。给花管不停地通水,便可保持长流水养护。
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(2) 仓面覆盖养护:覆盖保水养护。该方法适合于大于28 d的长间歇仓面养护。方法是在养护仓面全面覆盖养护材料,如隔热被,风化砂或土等,给覆盖材料浸水并始终保持覆盖材料处于水饱和状态,即可满足养护要求。
覆盖洒水养护适合于夏季正常上升的仓面养护。由于仓面蒸发快,仅采取洒水养护不能满足要求,因此对仓面覆盖材料洒水养护效果较好。
(3) 养护组织管理:在三峡混凝土施工中,养护与钢筋、模板、预埋件和浇筑并驾齐驱,已经成为一项工程。浇筑仓均配置专职养护人员,实行挂牌上岗。养护实施的记录由养护专业人员及时记载,并做到真实、详尽。 4. 结论
(1) 根据三峡工程混凝土工程量巨大,施工强度特高的特点,混凝土浇筑选定以塔(顶)带机浇筑手段为主、大型门塔机、缆机浇筑为辅的方案,经过1999~2001年三年的工程实施,年浇筑强度均在400万m3以上,2000年实现了年浇筑548万m3、月55.35万m3、日2.2万m3的一系列世界记录。
(2) 为了与选定的快速施工方案相配套,确保混凝土浇筑进度和质量,相应的施工工艺和仓面配套必须变革。经过大量的研究、论证、试验和实践,全面推行仓面工艺设计,制定一整套严密的浇筑施工工艺,配备与入仓强度相匹配的仓面资源,形成了三峡工程所独有的混凝土快速施工工法。该施工工法既有工艺硬件的突破,也有管理理念的创新,体现了浇筑工艺与浇筑手段的高度协调与融合。 二、船闸的施工
三峡工程永久性通航建筑物包括永久船闸和升船机,均位于左岸山体内。
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永久船闸为双线五级连续梯级船闸,是在花岗岩山体中开凿出来的。其上下游引航道与长江主河床相连,船闸本身长1607米,加上引航道,全长6.4公里,可通过万吨级船队。无论是船闸规模还是水头,永久船闸都居世界之首。船闸由6个闸首和5个闸室组成,每个闸首均安装有两扇“人字门”,双线五级共有24扇。
为了保证旅客快速过坝,三峡工程将从2005年开始修建垂直升船机。三峡升船机也是世界上最大的升船机。它是用一个巨大的承船厢装上船只,连同水一起垂直提升起来。它一次可提升一艘3000吨级的客货轮,提升最大高度113米,最大重量1.13万吨。船舶经过升船机通过三峡大坝只需半个小时。 1 工程概况
三峡工程分围堰挡水发电期、初期和后期三期水位运行,为适应水库不同运行水位的需要,三峡船闸第一、二闸首的底槛和闸门采用了分两次建设的 方案。船闸对应于围堰挡水发电期及初期运行水位 高程135.0~156.0m,第一闸首和第二闸首人字闸门底槛高程为131.0m,第一闸首人字闸门按后期要求安装,但先不装启闭机,也不投入运行;第二闸首人字闸门及机电设备要求按高程135.0~156.0m通航水位安装。在水库运行水位抬升至后期运行水位高程位安装。在水库运行水位抬升至后期运行水位高程145.0~175.0m时.两线船闸需在抬高水位之前和之后,逐线对第一、二闸首进行完建,将船闸第一闸首和第二闸首人字闸门底槛由高程高程131+0m加高至高程139.0m,同时第二闸首人字闸门及其机电设备也相应通过改装抬高8m,并将第一闸首人字闸门的机电设备安装到位。主要工程量混凝土42346m。钢筋1312t,包括人字门提升工程量在内,金结工程量为4035.6t。 2 工程施工特点
根据船闸南北两线完建的总工期要求,船闸完 建土建和金结工程项目,以第二闸首为施工重点, 金结具有底枢和顶枢精确定位难,人字门升高难度 大,升高后悬挂时间长,土建混凝土施工相对集中, 强度高、难度大、金结与土建相互之间存在多次交 面,工期紧张等特点,具体特点如下:
(1) 施工技术复杂,尤其是=闸首人字门整体 提升吨位大、升高大、悬挂时间长、系统复杂。
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(2) 工期要求严,以停航时间控制,每线船闸总工期不得超过5个月,工程量不大,但施工强度 较高;南线第一、二闸首需同时施工,南线改建完成后,随即进入北线施工,其一、二闸首也需同时施工,工期相当紧张,混凝土浇筑总体工程量不大,但其施工时段相对集中,导致施工强度大,且明显不均衡。
(3) 施工环境复杂,完建工程的施工需在已有建筑物内进行,施工手段、工艺、设备都受到限制,施工安全要求更加严格。
(4) 船闸完建土建混凝土施工具有施工仓面面积大(一闸首最大仓面面积41m×30m,最大升层3.0m),且该项目对浇筑温度和最高温升要求都 比三期厂坝厂房等部位要求高,而该部位混凝土将在夏季高温季节施工,混凝土施工具有浇筑强度大,温控压力大等特点。 3 船闸完建主要施工技术
3.1 二闸首人字门液压提升施工技术 3.1.1 施工概述
船闸第二闸首人字闸门高38.5m,门宽约20.2m,门厚约3.042m。单扇门体重量为850t,南北两线共四扇。为了使船闸在库水位为145.0~175.0m高程范围 内正常运行,需要将已安装的二闸首人字门整体提升10m高度后重新安装。基本施工程序包括:人字门的附件结构(顶枢、底枢、枕垫块等)拆除,人字门门体结构整体提升10m高度(门体下部留出2m高度为底枢安装施工提供必要的空间),在二闸首部位浇筑8m高混凝土的同时安装人字门二期金属结构埋件(底坎、底枢等),等二期混凝土强度达到设计要求后,将人字门门体结构安装就位,最后浇筑三期混凝土。
3.1.2 液压提升系统布置和大梁的改制
通过比较论证最终确定:三峡船闸二闸首闸门升高采用钢索式液压提升方案,即在第二闸首闸面布置两根跨闸室钢梁,其上再布置两根提升钢梁,作为提升闸门的承重系统,提升闸门采用540t钢索式液压提升装置进行提升;考虑到长期悬挂,闸门侧面与闸墙之间布置防风装置,闸门底部布置了钢管柱支承结构。为节约成本,针对三峡的实际情况,提升梁杜 系统的上、下游跨闸室钢梁我们利用原三峡临时船 闸上闸首交通桥箱梁改制而成,提升钢梁则利用拆 除的三峡82m高程栈桥箱梁改制而成。目前南线船闸左右两侧人字闸门已予2006年10
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月6日和9日分别顺利提升到位,提升梁系的应力和变形监测都控制在设计允许范围内。提升梁系和人字门安全可靠。 3.2 船闸完建顶底枢测量控制技术 3.2.1 概述
在整个船闸完建工程中,船闸完建工程测量的关键部位是第二闸首的人字门的提升、人字门金结埋件的加高重装和启闭机金结部分的重新定位的工作,因其精度要求高,且均要与现有人字门顶底枢控制点为基准,而顶、底枢轴线无法象初期安装 施工那样通视,给施工测量和定位带来很大的难度。因此,必须采取有效可靠的测量方法方能满足施工质量及进度的要求。 3.2.2 测量控制方法 (1)顶枢点的测量控制方法
人字门提升前顶枢点的测量是利用高程179.0m平台闸墙外两个观测标墩,和闸门的顶枢中心组成大地四边形,按二等边角网的观测要求,使用LEICATCA2003全站 仪精确测量出现有顶枢中心的坐标值。并使用LEICAT3经纬仪,以二闸南、二闸中南两个观测标墩为基准,将拆除前的顶枢位置引测出来,以保证安装精度。 人字门提升后,用两台仪器分别架设在二闸南、二闸中南的两个基准点上,后视留点以方向交会的方法将左右顶枢中心交会出来。 (2)底枢点的测量控制方法
为保证底枢中心在闸门拆除后能精确恢复,采取以底枢中心为基准布设专用控制网和以左右底枢中心线为基准留点相结合的方法。采用此测量方法,对于底枢蘑菇头的测量,专用控制网的布设精度可达到0.5mm,底枢恢复性测量也可达到0.5mm,底枢测量的精度能达到0.8ram,顶枢测量的精度也能达到0.8mm,测量精度满足设计要求。
3.3 提升梁系变形和应力监测技术 3.3.1 概述
二闸首人字门提升采用分级加载的方式,提升过程采用连续一次提升到位后加固,由于存在施工现场环境和施工工期的限制,闸门提升梁柱系统难以进行相应负荷试验。为安全起见,对梁柱系统要求进行变形和应力监测。已实施的南线变形监测项目有:南二闸左、右侧人字门的提升梁,主要包括上游跨闸室大梁、
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下游跨闸室大梁和提门起重梁,对应的变形监测工作包括:上下游跨闸室大梁挠度监测和提门。已实施的南线提升梁柱系统的应力监测项目:提升梁的应力应变、跨闸梁的应力应变,立柱的应力应变、上下托梁及扁担梁的应力应变、吊耳吊轴应力应变。本次应力应变监测全部采用电阻应变片进行,每个闸首共有80个测点。
3.3.2 梁系变形监测精度和监测结果
梁的挠度监测的基点高程值和立柱水平倾斜监测采用精度为0.7mm/km的Ni007水准仪,梁上其他监测点的高程值是采用精度为2mm/km的水准仪;每次观测前后都对使用的仪器进行检验,每台水准仪的i角不超过10。,挠度监测和立柱水平倾斜监测的相对精度满足小于等于4~2mm的精度要求。2006年10月4日~11月9日已完成南线提升梁系的变形监测,监测数据表明:上下游跨闸室 梁挠度变化量在左侧门提升到位后发生,其数值为29.25mm,其后趋于稳定。提升梁挠度变化量右侧 门提升10m,30%荷载状态下发生,其后趋于稳定。各立柱水平倾斜变化量均很小,Max=0.7mm,Min=-0.72mm,反映出立柱水平在整个南二闸首人字门提升加载过程和人字门悬挂过程中几乎没有变化,监测结果均在设计允许范围内,从变形角度看,提升梁系是安全的。 3.3.3 梁系应力监测结果
提升梁系在提升过程中的2006年10月1日~10月9日,对南线梁系进行了30%、50%、70%、85%、95%和100%六级加载阶段的监测,各测点的电阻片和电缆均没有出现异常情况,得出的数据真实可靠,实测应力值都偏小于设计值,且富裕度较大,提升梁系在提升过程中是安全可靠的。在提升10m到位悬挂期间,即从2006年10月6日~11月7日,每周对提升梁系各测点进行观测记录一次,所有测点均未出现异常情况,实测应力值都小于设计值,且富裕度较大。提升梁系在悬挂期间是安全可靠的。
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三、电站
三峡电站采用坝后式,分为左、右两座厂房,共安装有26台单机容量70万千瓦的发电机组,年均发电量847亿千瓦时。其中,靠近长江南岸的是右岸电站,装有12台机组;靠近长江北岸的是左岸电站,装有14台机组。这些机组运行水头最大变幅52m,是世界上最大的机组。此外,在大坝右岸的山体内,还留有为后期6台扩机的地下电站位置,是进水口将与工程同步建成。
第六节 工程建设管理体制
三峡工程建设管理体制是遵循社会主义市场经济准则,以项目法人责任制为核心,实行招投标制,建设监理制和合同管理制。项目法人的责任不但要组织建设及控制造价,而且要对生产运营及偿还债务负责;招标发包的标准是能最大限度地满足贵信、价格和技术的各项综合评价标准;工程监理单位其性质是社会性的高智能的中介服务组织,它必须遵循客观、独立、公正、科学的原则维护各方的合法利益;合同管理采用了“分类别按项目管理、分部门实施、分层次负责、综合归口”的原则。
在社会主义市场经济体制不断完善,市场体系日趋健全、运作模式渐显规范的条件下,基本建设领域内管理体制深化改革的主要内容就是贯彻实行项目法人责任制、招标投标制和建设监理制。
建立投资领域的项目法人责任制的根本目的在于确立市场经济中自主投资、
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自担风险、自我约束的主体。在全面深入地进行效益风险分析的基础上,健全项日法人投资风险的约束机制。在确立主体的前提下,项目法人依据《公司法》的规定,设立有限责任公司(包括国有独资公司)或股份有限公司形式。根据当前市场发育程度、工程特性和参建各方的企业行为的现状,三峡工程建设管理体制是遵循社会主义市场经济的准则,以项目法人责任制为核心,实行招投标制、建设监理制、合同管理制。 1 项目法人责任制
中国三峡总公司是独立核算、自主经营、自负盈亏的国有企业,是国有独资公司,是国务院批准为开发长江兴建三峡而组建的项目业主。没有设立董事会,任命顶目总经理为项目法定代表人。中国三峡总公司全面负责三峡工程的建设和经营管理。中国三峡总公司还有国家赋予的计划单列单位的职权。可以开展科研、咨询、监理等中介活动;设备、物资、房地产及其它多种经营;多渠道多形式筹资及对外经营。
1.1 项目法人的职责
组建机构、接纳基金、组织建设、筹资融资、生产运营、偿还债务、保值增值、滚动开发。 1.2 项目法人的条件
应当具备运用四种能力的条件,即行使职权的能力、承担职责的能力、抵御风险的能力及约束自律的能力。主要有审查设计、招标发包、合同管理、协调外部、现场调度、质量检测、组织验收、生产运营、资金筹措、投资护制、风险预测、对策因应、审汁监察(内部)等项的能力。 1.3 项目法人的组织机构
项目法定代表人为总经理,实行总经理负责制。总经理(副总经理)由国务院任免。三总师分管专业工作。由总经理任免。公司内设置职能机构和项目管理机构。
1.4 项目法人的管理模式
为履行组织建设的职责,在三峡工程建设期间,对其实施全过程全方位的统一管理。以分项目管理为中心,以层次授权为基础,项目管理机构负责现场组织与协调;职能机构负责控制与支持。统一管理是指项目法人兼执建设管理单位职
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能,承担项目法人的全部职责,拥有并运用四种能力。统一管理还指建立以业主为核心的包括承建、设计、监理、服务等一体化的项日建设责任体系,该体系具有平等互利、权责相应、法制保证、协调实施的特点。 1.5 项目管理执构的职权
自行组建的项目管理机构,行使与一般建设管理单位相似的职权,主要是承担建筑安装、金结制造、工程监理的招标发包、合同签定、现场实施、坝区管理等项职权。负责现场施工的总体组织与协调,是项目法人的现场代表。项目管理机构下设分项日管理的项目部,该项日部履行项目合同中的甲方责任。项目部按项目建立包括现场项目代表在内的,有承建、监理和设计单位参加的一体化合同项目责任制。这种人与事在管理活动中的网络组合,将提高各分项工程管理的有效性。永久机电设备、主要施工机械、主要工程材料及科研咨询的招标发包、委托及合同签定与实施由职能机构归口管理或由下属公司及控股公司运作。 1.6 确立项目法人的核心地位
按照市场经济运作的效益原则,经营性项目的项目法人的责任不但要组织建设及控制造价,而且要对生产运营及偿还债务负责。项目法人必然在建设管理体制中处于核心地位。招标发包或投标承包是项目法人组织工程建设的手段或承建单位承揽任务的途径;建设监理制是社会监理单位受委托,在项目法人授权范围内,对承建合同实施监理,起到监督保障(不是监督保证)作用。设计、施工、监理都是项目法人按有关法律法规要求,通过各类双方签定的合同来确认彼此的权责利关系的。 2 招投标制
三峡工程是1993年开始实行招投标制的,下面重点介绍建安工程项目。为推进社会主义市场经济体制的建立与完善,正当运用竞争机制(鼓励先进、敦促后进的平等竞争),规范招标投标活动,健全招投标市场秩序,维护招投标双方的合法权益,必须认真贯彻有关法律、法规和条例。“建筑法”“合同法”“招标投标法“仲裁法”等法律,是近年法制建设的新成果,要严格遵守。招标发包是项目法人组织工程建设的主要于段,招标投标是法人(或其它组织)之间的商业行为。招标发包的目的是为了优选承建(承担)单位;择优的标准应是能最大限度地满足资信、价格、技术的各项综合评价标准(资信可靠、价格合理、技术可行)。
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2.1 招标条件的准备要周密完善
建设资金已列入年度计划或长期计划;在招标设计审查通过的基础上,招标文件己编制或报审;招标计划立项于续完备;业主提供的现场条件及外部环境基本具备;为确认标段划分的合理性,通过对潜在投标单位资质调查的结果已得到验证。
2.2 招标文件的编制依据要合法合规
初期仅交通工程使用过两次FIDIC合同条款范本,随后结合工程项目实际并参考了有关范本,自行编制了招标文本。经过第一阶段招标发包工作的实践,对招标文件不断修改,现已基本定型;下一阶段将依据已颁发的有关法律、法规和条例,进一步完善。为编制招标文件,中国三峡总公司结合工程实际,制定诸如招标程序、合同签定、支付、合同结算、机械租赁、主材供应、科研咨询、工程监理、施工质量、施工安全、坝区管理等各项办法。为达到优选承建单位和避免招标风险的目的,招标文件有指令分包的条款,有对授予标段重新划分的条款及更改数量的条款。这些变动的可能均在招标文件中写明,有些以选择方案的方式出现,在授标前应得到中标单位的再度确认。 2.3“公开、公平、公正”原则是实行招投标制的关键
招标文件委托设计单位、中介机构或自行组织编制,其中主要商务及技术条款,由项目法人确定;项目法人组织专家审查;公布招标通告或寄送投标邀请函;资格预审;发售标书及组织现场考察和答疑;标底内中介单位秘密编制(个别项目自行编制),经领导审定,开标前密封,开标后不准改动;组建公正、客观、科学、廉洁的评标委员会(组),其中外聘专家应占50%以上,有可能影响评标公正性的人员应回避;评标委员会(组)讨论审查通过评标上作大纲和评标打分规则;对投标文件经过初审、初评、澄清、评议、终评打分、排序建议等程序,提交评标报告(后附评委单独提交的意见),推荐中标单位。程序中的初评内容是鉴定投标文件的响应性(如果要纠正存在的偏离或保留,将会对其它响应要求的投标者的竞争产生不公正的影响);程序中的澄清应使用书面文字形式,但不能更改投标价或其它实质内容。为确保评标的公正性,贯彻“专家评标、定性分析,定量计分、综合评议、评委推荐、业主(项目法人)决标”的评标与决标分离的办法。
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