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(广西桂能工程咨询有限公司 广西 南宁 530023)
【摘 要】贵州北盘江光照水电站为世界级的200m全断面碾压混凝土高坝,对碾压混凝土的质量要求很高。本文从监理的角度详细介绍了大坝碾压混凝土质量控制的要点,为今后类似工程施工监理提供参考。
【关键词】光照水电站;大坝碾压混凝土;质量监理;体会
Experience of quality superintendency for Guizhou Beipan river shine water electricity station dam press concrete
Cao Sui-kang
(Guangxi Guineng energy engineering and consultion limited company Nanning Guangxi 530023)
【Abstract】Guizhou Beipan river shine water electricity station press concrete dam for world-class 200 m whole cross section Nian and press the quality request of concrete to the Nian very high. The article introduced important points that the dam presse control of concrete quality in detail from angle of superintendency and was similar to superintendency of engineering construction to provide reference for aftertime.
【Key words】Shine water electricity station; Dam presse concrete; Quality superintendency; Experience
1.工程概况
贵州北盘江光照水电站位于北盘江中游,是北盘江干流(茅口以下)梯级水电站的“龙头”。它是以发电为主的大型水电项目,总库容32.45亿m3,电站装机四台,总装机容量1040MW,多年平均发电量量27.54亿KW•h,总投资61.62亿元。该水电站坝顶全长410m,最大坝高200.5m,为全断面碾压混凝土重力坝,碾压混凝土240.42万m3,高峰期月平均浇筑强度18.8万m3,高峰月浇筑强度24.8万m3。至2006年12月31日止,大坝累计完成工程量占设计总量45.92%,最大坝高已达84.5m,月浇筑最高强度19.71万m3。
2. 碾压混凝土原材料的质量监理
2.1 水泥
碾压混凝土所用的水泥为水化热低、耐磨性好等特点的水泥。开工前,质量监理工程师必须检查其三证(生产许可证、出厂合格证、产品材质检验证)是否齐全,以及合法性与时效性。对满足上述条件的水泥要及时取样进行主要品质的验证试验。本工程主
要采用贵州“畅达”P.0.42.5普通硅酸盐水泥及贵州“明达”P.0.42.5普通硅酸盐水
泥,经检测其各项指标符合《水工碾压混凝土施工规范》(DL/T 5112-2000)的要求。
2.2 粗骨料。
碾压混凝土使用的粗骨料应具有质地坚硬、干净耐久的特点。质量控制的重点在于:及时取样以检验骨料的表面含水率、超逊径含量、含泥量、针片状颗粒等。本项目所用的粗骨料分为D20、D40、D80三级,经检验超径小于5%,逊径小于10%,含泥量小于0.5%,针片状颗粒小于15%。指标检验结果均符合《水工碾压混凝土施工规范》(DL/T 5112-2000)的要求。2.3 细骨料。
碾压混凝土细骨料宜质地坚硬、级配良好。对于所生产的细骨料(人工砂)要满足水工碾压砼施工规范要求。做为承包人应在拌和楼成品料仓取样检验细骨料的细度模数、含粉量等指标。质量监理工程师要定期检查承包人试验室质控工作。检查内容包括:生产中是否按照规定的频率进行抽检,抽样是否具有代表性,各项试验是否符合《水工混凝土砂石骨料试验规程》的要求。同时质量监理工程师还应定期通知工地中心试验室(贵阳院试验检测中心)进行平行检测,对承包人试验室检测结果进行复核。本工程使用的细骨料细度模数平均值为2.86,石粉(d≤0.16mm的颗粒)含量平均值为13.43%,其中0.08mm以下的颗粒含量为9.51%。指标检验结果均符合《水工碾压混凝土施工规范》(DL/T 5112-2000)的要求。
2.4 粉煤灰。
粉煤灰是碾压混凝土的掺和物。质量控制的重点是:掺用符合国标要求的Ⅱ级粉煤灰。
2.5 外加剂。
对于碾压混凝土使用的外加剂,质量控制的重点:要检查进场的外加剂是否有产品质量合格证等。
2.6 拌和用水。
拌和用水为符合国家标准的生活用水。
3.碾压混凝土的施工
碾压混凝土的施工分为:浇筑前的准备工作,混凝土的拌和,混凝土的运输,混凝土的卸料及平仓,混凝土的碾压,混凝土的成缝, 混凝土的养护。
3.1 浇筑前的准备工作。
碾压混凝土浇筑前,要督促承包人对砂石料生产及存贮系统,原材料供应,混凝土制备、运输、浇筑、碾压及检测等设备的能力、工况以及施工措施等结合现场碾压进行检查,当一切都满足有关要求时,监理工程师方可让其施工。
3.2 混凝土的拌和。
碾压混凝土的拌和能力一定要与仓面平仓能力相匹配。本项目使用2座4.5m3和1座3m3的强制式拌和楼,具备每小时生产660m3的能力,拌和楼配料准确、均匀。碾压混凝土机口的VC(混凝土的工作度)控制在3~5S。
3.3 混凝土的运输。
本工程的拌和楼到达浇筑仓面约1km,采用20t以上的自卸车运输。从拌和楼到洗车槽处是一条硬化的水泥路面,洗车槽到入仓口铺设有一条约50m长、10m宽脱水带,以防止泥土、水带入仓面。在自卸车上备有蓬布,以防下雨或日晒时运输混凝土使用。在混凝土运输过程中,不能有急转弯、急刹车等影响混凝土质量的操作。
3.4 混凝土的卸料及平仓。
贵州光照水电站碾压混凝土绝大部分仓面采用斜层铺筑法,铺料前在碾压块的四周进行了测量放样,在周边模板和底部老混凝土面上画出各层的平仓线。斜层碾压升程高度为3m。其摊铺厚度为34cm左右,压实厚度一般为30cm。要求边卸料边铺料,对卸料堆旁出现的骨料分离一定要应用机械或人工将其均匀铺开。机械平仓作业后,局部不平的辅以人工平仓。摊铺过后检查砼表面,及时修补,以保证其平整度。
3.5 混凝土的碾压。
碾压工序是碾压混凝土达到设计要求的容重的关键工序。本工程采用型号、规格为BOWAG/BW202AD和SANY/YZC12D的振动碾。该振动碾的行驶速度,控制在1.0~1.5Km/h的范围内,碾压作业采用搭接法,搭接条带必须清楚,走偏位置控制在10cm范围内,条带间的搭接宽度20cm,端头部位的搭接宽度不小于100cm。碾压混凝土碾压遍数采用2+8,即先无振2遍,再有振8遍。如发现两条碾压带间出现局部不平,采用无振碾进行骑带碾压2遍,振动碾垂直斜面方向。对不能达到要求的及时通知仓面质检员或指挥长处理。经现场监控,本工程施工符合《北盘江光照水电站大坝RCC施工工法》。为防止斜坡坡角处骨料被压碎而形成质量缺陷,采取了预铺水平垫层的办法,并控制振动碾不能行驶到老混凝土面上。水平垫层与斜层铺筑的程序如图1,施工中按照图中的序号顺序施工。首先清扫①部位的老混凝土面(水平施工缝面),摊铺砂浆,然后沿碾压宽度方向摊铺并碾压混凝土拌和物,形成水平垫层。水平垫层超出坡角前沿30~50cm,第一次不予碾压,而与下一层的水平垫层一起碾压,宽度b由坡比及升程高度确定。待整个一薄层碾压完毕后,承包人将对混凝土进行容重检测,检测点数根据设计和规范文件进行,此时,质量监理工程师应跟踪监督,对达不到设计容重要求的测点记录下来,该区域进行补碾后,再重新检测直到符合设计文件要求。

3.6 混凝土的成缝。
碾压混凝土成缝是采用先碾后切,后填充彩条布的施工工艺。本项目切缝选用型号NPFQ-1切缝机,在施工时必须注意先切缝再用切缝机装彩条布,必须保证彩条布平顺在缝里,不能皱在缝里。同时切缝面积达到整条缝的2/3,切缝深度及宽度符合要求。
3.7 混凝土的养护、保护。
光照水电站大坝砼浇筑每一仓浇筑时间一般在6~7d左右,所以混凝土养护工作不能等该仓浇筑结束后进行。在遇寒潮或日晒时,要采用EPE保温材料(俗称“珍珠棉”)对混凝土及时保温或覆盖彩条布,同时保持仓面区域湿润。对水平施工层,养护工作持续至上一层RCC开始铺筑止;对永久暴露面,养护28d以上。养护期间,禁止任何车辆通行。
4碾压混凝土质量检测
4.1 工作度(VC值)检测。
VC值是检测碾压混凝土的可碾性,以此来控制工作度变化。承包人试验人员在搅拌机口和仓面随机取样(每2h检测一次),至目前在机口见证承包人取样达873次,最大VC值为6.0s,最小VC值为2.0s,VC值平均值3.65s。在仓面取样达530次,最大VC值为12.0s,最小VC值为2.1s,VC值平均值3.8s。
4.2 容重检测。
容重共检测12227个测点,其中三级配(C9020)检测10272个,最大的压实容重为2836Kg/m3(设计容重2487Kg/m3),最小的压实容重为2370Kg/m3,平均压实容重为2476Kg/m3。二级配(C9025)测1955个,最大的压实容重为2554Kg/m3(设计容重2444Kg/m3),最小的压实容重2399Kg/m3,平均压实容重为2456.3Kg/m3,符合设计要求。
4.3 压实度检测。
本工程碾压混凝土的压实度要求达到98.5%以上(平均压实度),三级配检测10272个测点,最大相对压实度为114%,最小相对压实度为95.30%,相对压实度平均值为99.70%。二级配检测1955个点,最大相对压实度为102.6%,最小相对压实度为98.20%,相对压实度平均值为100.0%,施工质量优良。
4.4大气温度和碾压混凝土温度检测。
本工程大气温度和碾压混凝土温度分别在出机口和仓面检测,至目前出机口大气温度检测210组,最大值38℃,最小值11℃,平均气温为24.9℃;仓面大气温度检测69组,其中最高的温度为37℃,最低温度为19℃,平均气温为25.1℃;碾压混凝土温度在出机口检测210组,最大值28℃,最小值15℃,平均气温为20.6 ℃,仓面大气温度检测69组,其中最高的温度为25℃,最低温度为19℃,平均气温为20.4℃。温度检测满足设计要求。
4.5 试件检测。
本项目目前共见证承包人破型C9025W12F150(二级配碾压区)抗压试件167组,其中28d龄期的99组,抗压强度最大28.4MPa,最小17.5MPa,平均抗压强度23.3MPa; 90d龄期的68组,最大抗压强度41.6MPa,最小28.9MPa,平均抗压强度34.4MPa,标准差为2.87 MPa,变异系数0.0867。C9025WW8F100(三级配碾压区)抗压试件545组,其中28d龄期的290组,抗压强度最大31.40MPa,最小17.5MPa,平均抗压强度23.3MPa; 90d龄期的255组,最大抗压强度41.8MPa,最小26.8MPa,平均抗压强度34.0MPa,标准差为2.88 MPa,变异系数0.0856。碾压混凝土其他性能指标(劈拉强度、抗渗等级、抗冻等级、抗拉强度、极限拉伸值)均满足设计要求。
4.6 钻孔取芯及压水检查。目前已钻完4个孔,共取芯样183.33m,芯样获得率平均为98.20%,其中二级配碾压砼(C9025W12F150)150mm取出10.15m一根,高程为583.93m至573.78m;三级配碾压砼(C9025W8F100)200mm取出10.24m一根,高程为609.88m至599.64m;三级配变态砼取出一根12.65m长芯,高程为 617.4m至604.75m,其外观光滑、骨料分布均匀、致密,气孔孔洞较少。
其他检测项目,容重、抗拉、抗压、抗剪、弹模、抗渗、拉伸等正在进行中。
压水试验也在进行中,目前已做完2个孔,最大透水率0.02496Lu,最小透水率0.00494Lu。
4.7 单元工程质量评定。
至2006年12月31日,共完成混凝土单元工程质量评定301个,合格301个,合格率100%,其中优良单元281个,优良率93.4%。
5.结语
碾压混凝土的质量控制贯穿整个大坝施工过程,监理工程师采取以上措施对光照水电站大坝辗压混凝土施工质量进行控制,取得了良好的效果,至今未发生过质量事故和较大的质量缺陷。监理工程师的质量控制工作得到了业主的赞扬。
参考文献
[1] 《水工碾压混凝土施工规范》(DL/T 5112-2000)
[2] 《大坝碾压混凝土施工监理》(朱宇章、王述圣,人民长江,YANGTZERIVER,June,1999)
【摘 要】贵州北盘江光照水电站为世界级的200m全断面碾压混凝土高坝,对碾压混凝土的质量要求很高。本文从监理的角度详细介绍了大坝碾压混凝土质量控制的要点,为今后类似工程施工监理提供参考。
【关键词】光照水电站;大坝碾压混凝土;质量监理;体会
Experience of quality superintendency for Guizhou Beipan river shine water electricity station dam press concrete
Cao Sui-kang
(Guangxi Guineng energy engineering and consultion limited company Nanning Guangxi 530023)
【Abstract】Guizhou Beipan river shine water electricity station press concrete dam for world-class 200 m whole cross section Nian and press the quality request of concrete to the Nian very high. The article introduced important points that the dam presse control of concrete quality in detail from angle of superintendency and was similar to superintendency of engineering construction to provide reference for aftertime.
【Key words】Shine water electricity station; Dam presse concrete; Quality superintendency; Experience
1.工程概况
贵州北盘江光照水电站位于北盘江中游,是北盘江干流(茅口以下)梯级水电站的“龙头”。它是以发电为主的大型水电项目,总库容32.45亿m3,电站装机四台,总装机容量1040MW,多年平均发电量量27.54亿KW•h,总投资61.62亿元。该水电站坝顶全长410m,最大坝高200.5m,为全断面碾压混凝土重力坝,碾压混凝土240.42万m3,高峰期月平均浇筑强度18.8万m3,高峰月浇筑强度24.8万m3。至2006年12月31日止,大坝累计完成工程量占设计总量45.92%,最大坝高已达84.5m,月浇筑最高强度19.71万m3。
2. 碾压混凝土原材料的质量监理
2.1 水泥
碾压混凝土所用的水泥为水化热低、耐磨性好等特点的水泥。开工前,质量监理工程师必须检查其三证(生产许可证、出厂合格证、产品材质检验证)是否齐全,以及合法性与时效性。对满足上述条件的水泥要及时取样进行主要品质的验证试验。本工程主
要采用贵州“畅达”P.0.42.5普通硅酸盐水泥及贵州“明达”P.0.42.5普通硅酸盐水
泥,经检测其各项指标符合《水工碾压混凝土施工规范》(DL/T 5112-2000)的要求。
2.2 粗骨料。
碾压混凝土使用的粗骨料应具有质地坚硬、干净耐久的特点。质量控制的重点在于:及时取样以检验骨料的表面含水率、超逊径含量、含泥量、针片状颗粒等。本项目所用的粗骨料分为D20、D40、D80三级,经检验超径小于5%,逊径小于10%,含泥量小于0.5%,针片状颗粒小于15%。指标检验结果均符合《水工碾压混凝土施工规范》(DL/T 5112-2000)的要求。2.3 细骨料。
碾压混凝土细骨料宜质地坚硬、级配良好。对于所生产的细骨料(人工砂)要满足水工碾压砼施工规范要求。做为承包人应在拌和楼成品料仓取样检验细骨料的细度模数、含粉量等指标。质量监理工程师要定期检查承包人试验室质控工作。检查内容包括:生产中是否按照规定的频率进行抽检,抽样是否具有代表性,各项试验是否符合《水工混凝土砂石骨料试验规程》的要求。同时质量监理工程师还应定期通知工地中心试验室(贵阳院试验检测中心)进行平行检测,对承包人试验室检测结果进行复核。本工程使用的细骨料细度模数平均值为2.86,石粉(d≤0.16mm的颗粒)含量平均值为13.43%,其中0.08mm以下的颗粒含量为9.51%。指标检验结果均符合《水工碾压混凝土施工规范》(DL/T 5112-2000)的要求。
2.4 粉煤灰。
粉煤灰是碾压混凝土的掺和物。质量控制的重点是:掺用符合国标要求的Ⅱ级粉煤灰。
2.5 外加剂。
对于碾压混凝土使用的外加剂,质量控制的重点:要检查进场的外加剂是否有产品质量合格证等。
2.6 拌和用水。
拌和用水为符合国家标准的生活用水。
3.碾压混凝土的施工
碾压混凝土的施工分为:浇筑前的准备工作,混凝土的拌和,混凝土的运输,混凝土的卸料及平仓,混凝土的碾压,混凝土的成缝, 混凝土的养护。
3.1 浇筑前的准备工作。
碾压混凝土浇筑前,要督促承包人对砂石料生产及存贮系统,原材料供应,混凝土制备、运输、浇筑、碾压及检测等设备的能力、工况以及施工措施等结合现场碾压进行检查,当一切都满足有关要求时,监理工程师方可让其施工。
3.2 混凝土的拌和。
碾压混凝土的拌和能力一定要与仓面平仓能力相匹配。本项目使用2座4.5m3和1座3m3的强制式拌和楼,具备每小时生产660m3的能力,拌和楼配料准确、均匀。碾压混凝土机口的VC(混凝土的工作度)控制在3~5S。
3.3 混凝土的运输。
本工程的拌和楼到达浇筑仓面约1km,采用20t以上的自卸车运输。从拌和楼到洗车槽处是一条硬化的水泥路面,洗车槽到入仓口铺设有一条约50m长、10m宽脱水带,以防止泥土、水带入仓面。在自卸车上备有蓬布,以防下雨或日晒时运输混凝土使用。在混凝土运输过程中,不能有急转弯、急刹车等影响混凝土质量的操作。
3.4 混凝土的卸料及平仓。
贵州光照水电站碾压混凝土绝大部分仓面采用斜层铺筑法,铺料前在碾压块的四周进行了测量放样,在周边模板和底部老混凝土面上画出各层的平仓线。斜层碾压升程高度为3m。其摊铺厚度为34cm左右,压实厚度一般为30cm。要求边卸料边铺料,对卸料堆旁出现的骨料分离一定要应用机械或人工将其均匀铺开。机械平仓作业后,局部不平的辅以人工平仓。摊铺过后检查砼表面,及时修补,以保证其平整度。
3.5 混凝土的碾压。
碾压工序是碾压混凝土达到设计要求的容重的关键工序。本工程采用型号、规格为BOWAG/BW202AD和SANY/YZC12D的振动碾。该振动碾的行驶速度,控制在1.0~1.5Km/h的范围内,碾压作业采用搭接法,搭接条带必须清楚,走偏位置控制在10cm范围内,条带间的搭接宽度20cm,端头部位的搭接宽度不小于100cm。碾压混凝土碾压遍数采用2+8,即先无振2遍,再有振8遍。如发现两条碾压带间出现局部不平,采用无振碾进行骑带碾压2遍,振动碾垂直斜面方向。对不能达到要求的及时通知仓面质检员或指挥长处理。经现场监控,本工程施工符合《北盘江光照水电站大坝RCC施工工法》。为防止斜坡坡角处骨料被压碎而形成质量缺陷,采取了预铺水平垫层的办法,并控制振动碾不能行驶到老混凝土面上。水平垫层与斜层铺筑的程序如图1,施工中按照图中的序号顺序施工。首先清扫①部位的老混凝土面(水平施工缝面),摊铺砂浆,然后沿碾压宽度方向摊铺并碾压混凝土拌和物,形成水平垫层。水平垫层超出坡角前沿30~50cm,第一次不予碾压,而与下一层的水平垫层一起碾压,宽度b由坡比及升程高度确定。待整个一薄层碾压完毕后,承包人将对混凝土进行容重检测,检测点数根据设计和规范文件进行,此时,质量监理工程师应跟踪监督,对达不到设计容重要求的测点记录下来,该区域进行补碾后,再重新检测直到符合设计文件要求。

3.6 混凝土的成缝。
碾压混凝土成缝是采用先碾后切,后填充彩条布的施工工艺。本项目切缝选用型号NPFQ-1切缝机,在施工时必须注意先切缝再用切缝机装彩条布,必须保证彩条布平顺在缝里,不能皱在缝里。同时切缝面积达到整条缝的2/3,切缝深度及宽度符合要求。
3.7 混凝土的养护、保护。
光照水电站大坝砼浇筑每一仓浇筑时间一般在6~7d左右,所以混凝土养护工作不能等该仓浇筑结束后进行。在遇寒潮或日晒时,要采用EPE保温材料(俗称“珍珠棉”)对混凝土及时保温或覆盖彩条布,同时保持仓面区域湿润。对水平施工层,养护工作持续至上一层RCC开始铺筑止;对永久暴露面,养护28d以上。养护期间,禁止任何车辆通行。
4碾压混凝土质量检测
4.1 工作度(VC值)检测。
VC值是检测碾压混凝土的可碾性,以此来控制工作度变化。承包人试验人员在搅拌机口和仓面随机取样(每2h检测一次),至目前在机口见证承包人取样达873次,最大VC值为6.0s,最小VC值为2.0s,VC值平均值3.65s。在仓面取样达530次,最大VC值为12.0s,最小VC值为2.1s,VC值平均值3.8s。
4.2 容重检测。
容重共检测12227个测点,其中三级配(C9020)检测10272个,最大的压实容重为2836Kg/m3(设计容重2487Kg/m3),最小的压实容重为2370Kg/m3,平均压实容重为2476Kg/m3。二级配(C9025)测1955个,最大的压实容重为2554Kg/m3(设计容重2444Kg/m3),最小的压实容重2399Kg/m3,平均压实容重为2456.3Kg/m3,符合设计要求。
4.3 压实度检测。
本工程碾压混凝土的压实度要求达到98.5%以上(平均压实度),三级配检测10272个测点,最大相对压实度为114%,最小相对压实度为95.30%,相对压实度平均值为99.70%。二级配检测1955个点,最大相对压实度为102.6%,最小相对压实度为98.20%,相对压实度平均值为100.0%,施工质量优良。
4.4大气温度和碾压混凝土温度检测。
本工程大气温度和碾压混凝土温度分别在出机口和仓面检测,至目前出机口大气温度检测210组,最大值38℃,最小值11℃,平均气温为24.9℃;仓面大气温度检测69组,其中最高的温度为37℃,最低温度为19℃,平均气温为25.1℃;碾压混凝土温度在出机口检测210组,最大值28℃,最小值15℃,平均气温为20.6 ℃,仓面大气温度检测69组,其中最高的温度为25℃,最低温度为19℃,平均气温为20.4℃。温度检测满足设计要求。
4.5 试件检测。
本项目目前共见证承包人破型C9025W12F150(二级配碾压区)抗压试件167组,其中28d龄期的99组,抗压强度最大28.4MPa,最小17.5MPa,平均抗压强度23.3MPa; 90d龄期的68组,最大抗压强度41.6MPa,最小28.9MPa,平均抗压强度34.4MPa,标准差为2.87 MPa,变异系数0.0867。C9025WW8F100(三级配碾压区)抗压试件545组,其中28d龄期的290组,抗压强度最大31.40MPa,最小17.5MPa,平均抗压强度23.3MPa; 90d龄期的255组,最大抗压强度41.8MPa,最小26.8MPa,平均抗压强度34.0MPa,标准差为2.88 MPa,变异系数0.0856。碾压混凝土其他性能指标(劈拉强度、抗渗等级、抗冻等级、抗拉强度、极限拉伸值)均满足设计要求。
4.6 钻孔取芯及压水检查。目前已钻完4个孔,共取芯样183.33m,芯样获得率平均为98.20%,其中二级配碾压砼(C9025W12F150)150mm取出10.15m一根,高程为583.93m至573.78m;三级配碾压砼(C9025W8F100)200mm取出10.24m一根,高程为609.88m至599.64m;三级配变态砼取出一根12.65m长芯,高程为 617.4m至604.75m,其外观光滑、骨料分布均匀、致密,气孔孔洞较少。
其他检测项目,容重、抗拉、抗压、抗剪、弹模、抗渗、拉伸等正在进行中。
压水试验也在进行中,目前已做完2个孔,最大透水率0.02496Lu,最小透水率0.00494Lu。
4.7 单元工程质量评定。
至2006年12月31日,共完成混凝土单元工程质量评定301个,合格301个,合格率100%,其中优良单元281个,优良率93.4%。
5.结语
碾压混凝土的质量控制贯穿整个大坝施工过程,监理工程师采取以上措施对光照水电站大坝辗压混凝土施工质量进行控制,取得了良好的效果,至今未发生过质量事故和较大的质量缺陷。监理工程师的质量控制工作得到了业主的赞扬。
参考文献
[1] 《水工碾压混凝土施工规范》(DL/T 5112-2000)
[2] 《大坝碾压混凝土施工监理》(朱宇章、王述圣,人民长江,YANGTZERIVER,June,1999)