艰难方显勇毅 磨砺始得玉成 黄河设计院江门中微子实验站主体工程建设纪实

江门中微子实验站地面工程形象图

江门中微子实验站是继大亚湾实验站后由中国主持建造的第二个大型中微子实验站，凝聚了众多科学家和工程师的智慧和汗水。黄河勘测规划设计研究院有限公司（以下简称“黄河设计院”）作为实验站基建工程主体建设单位，牵头其他两家企业组成联合体，采用EPC模式进行建设。历时近8年，江门中微子实验站工程迎来崭新面貌。

项目团队在现场

初心所指使命必达

中微子又称“幽灵粒子”，被科学界喻为解开宇宙奥秘的一把“钥匙”，全世界的相关科学家都在潜心研究，且为此斩获诺贝尔奖的不乏其人。

广东省江门开平市金鸡镇的打石山，位于台山核电站和阳江核电站连线组成的等腰三角形顶点，山顶海拔200余米，是建设实验基地的绝佳位置。中国科学家决定在此处测量核电站反应堆中微子振荡，以确定中微子质量顺序。

该实验站的核心是一个直径35米、重2万吨、由液体闪烁体和光电倍增管构成的中微子探测器。按照科学家的构想，结合工程地质特点，地下实验大厅埋深约700米、跨度50米，大厅高度近75米，考虑交通运输以及实验环境所需的设备设施，同时布置1条竖井和斜井、8条地下交通排水洞和15个附属洞室，从而构成了一座迷宫般的地下实验站。

砥砺前行的建设者

工程建设难度极大。超大跨度、大埋深地下实验大厅的本质安全，施工中的“大涌水”风险，深竖井、大坡度长斜井快速安全施工，地下实验大厅及其附属洞室开挖石渣运输强度，探测器水池的混凝土质量控制，以及中微子实验所需的超高洁净度环境等问题，如同六把“达摩克里斯之剑”，高悬在建设者的头顶，容不得出现半点疏忽和闪失。

自工程开工以来，黄河设计院充分发挥EPC优势，统筹各参建单位，以强化管理为支撑点，以优化各项施工环节为着力点，精心组织，科学安排，有效解决了多个环节难题，啃下了一块块“硬骨头”。目前，工程建设已进入收尾阶段。

“如果将江门中微子实验站工程建设比作红军二万五千里长征，那现在我们已经可以远远望见高耸的六盘山峰了。”黄河设计院江门中微子实验站EPC项目经理史仁杰说。

勇于亮剑破解难题

将科学家的构想变成工程蓝图，是黄河设计人对中微子实验站始终如一的职责所在；将工程蓝图变成工程实体，实现所需的功能，更是黄河设计院作为EPC联合体牵头方的使命担当。

然而，江门中微子实验站工程没有先例可循，科研人员有很多“非标”的需求。面对各种“达摩克里斯之剑”和众多的客观现实，黄河设计人明确进攻方向，组织精兵强将，无数次地同科学家进行沟通，听取他们的构想和需求，介绍当前工程建设领域的新技术、新工艺。最终，糅合物理学、电子学以及分析化学等不同领域科研人员的想法，形成了实验站12个分系统共同认可的工程“蓝图”，一举获得中国科学院批复。

项目负责人深入一线检查工作

在地下洞室开挖过程中，涌水、大涌水，始终是建设者时刻面对的“强敌”。最大涌水量每小时达到836立方米，水压力超过4兆帕。撕裂空气的啸叫声，瞬间的雾化环境，冲倒的设备，甚至中断的照明、通风和通信等，无不考验着现场工作面上的每一个人。EPC项目团队充分发挥设计“龙头”优势，分析水文地质参数，估算涌水量，并采用瞬变电磁或地质雷达，超前预判掌子面前方的水量分布和围岩地质情况。根据预测结果，组织突击队，对掌子面进行注浆封闭，为实验大厅开挖创造了条件。

地下水若能如此一味地被“压制”下去，这个工程也就简单了。流动着的水躲到了工程的低处，高达约400米水头的水压力时刻威胁着50米跨度的顶拱的安全。但若将地下水全部排除，鉴于华南地区地下水的丰富程度，排水费用势必巨大，主管部门难以接受。当工程进展到3年半的时候，科学家和工程师逐渐认识到，实验站工程就是要在被高压水包围的围岩中建设一座“宫殿”，这就要求工程措施根据实际情况进行优化。

黄河设计院总工程师景来红指导工作

任何困难也难不倒黄河设计人。黄河设计人明确指出症结所在，并联合科学家团队共同研究解决方案。借鉴矿井工程成功案例，发挥自身治水特长，优化排水洞、排水孔、排水帷幕和集水井布置，统筹梯级排水、排水量、排水时长和集水空间容量冗余度的关系。最终设计了7座集水井、12台排水泵及其相关排水管道组成的永久排水系统，同时兼顾施工期排水和永临过渡期排水。该方案既能满足实验大厅安全稳定的需要，又能使排水费用控制在一个合理水平，为工程顺利推进清除了障碍。

探测器水池的混凝土质量控制，是事关实验成败的关键土建项目。科学家明确指出，该水池内需储存纯度高到只含氢氧离子的纯水，不允许有地下水对其进行丝毫“污染”，否则实验将功亏一篑。探测器水池混凝土施工的“安全”与“防渗”是控制的关键！EPC项目团队带领各参建单位以“蚂蚁啃骨头”的干劲，实现了拌和强度、运输强度、防渗膜安装、排水管敷设和钢筋模板安装的最优组合，无缝衔接了各主要工序之间的工作，提前完成核心部位的1万立方米混凝土施工，取得了令业主放心、自己欣慰的成果，充分诠释了“大国工匠”精神，彰显了国企的责任与担当。

不畏艰难接续奋斗

江门中微子实验站工程，是锻炼人的意志、考验人品质的熔炉。实验站建设的8年，黄河设计人经受了党组织的考验，也经受了大自然的考验。

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。在工程建设过程中，黄河设计院EPC项目团队常年驻守现场，院领导班子成员更是不惧危难，多次深入一线，坐矿车、下矿井，查水量、看围岩，验数据、核标准，排工期、定措施，积极协调参建各方，为项目建设指方向、定原则、出主意、想办法，竭力推进工程建设步伐。

实验站深埋于地下，工程施工期作业面温度高达30多摄氏度，湿度95％以上，同时遍布出水点，人待在井下几分钟便会汗流浃背。现场的工程师却全然不顾，常常站在齐膝深的水中进行地质测绘编录，爬上几十米的高空进行仪器设备安装和隐患排查，钻进密密麻麻的钢筋网查看排水管安装效果……

目前，江门中微子实验站主体工程已基本完工，EPC项目团队正在和施工安装人员一道逐步而又稳妥地将施工期集水井和排水泵以及相关泵管组成的排水系统变换成永久期的排水系统，确保实验大厅内珍贵而又唯一的实验设施绝对安全。同时，配合设备厂家，有序地安装实验站的核心探测设备。一座全人类独一无二的中微子实验站即将闪亮登场。

历经磨砺成此景，任重道远更艰辛。黄河设计院EPC项目团队将以“致广大而尽精微”的实干担当精神，持续保障江门中微子实验站项目建设，争取最后的胜利，完成时代赋予的使命。

地下实验大厅探测器安装仰拍图