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【行走白鶴灘】“水晶宮”建造記
——記白鶴灘水電站泄洪洞建設歷程

發布日期:2020-12-18 信息來源:水電五局 作者:耿參博 字號:[ ]

祖國西南,奔騰不息的金沙江把山劈成兩半,一邊是川,一邊是滇。川滇兩省交界處,江水波濤洶涌、兩岸雄峰對峙,一座巨型電站正在崛起......

壩體高聳入云,隧洞穿山而過……這就是在建世界規模第一的大國重器---白鶴灘水電站。

在白鶴灘水電站眾多雄偉的構筑物中,有三條泄洪洞,是每位參觀白鶴灘的客人必去之地,在那里,洞室雄偉壯麗、四壁平滑如鏡,游人倒影可現,在燈光的照射下,如夢如幻,宛如一座美輪美奐的“水晶宮”,一度成為網紅打卡之地,成為白鶴灘水電站的一張靚麗的名片。

白鶴灘水電站泄洪洞內常有這樣的景象,前來調研的專家駐足在“水晶宮”內,不停地拿著手機或相機拍照:“一定要把倒影照上去.....”“真是漂亮、太魔幻了......”即使是經驗豐富的行業專家,也絲毫不吝惜對泄洪洞鏡面混凝土的贊美。

“成果總體達到了國際領先水平”,張楚漢等多名院士評價說,國家能源局可再生能源發電工程質量監督站更是評價為“實現了水工隧洞混凝土無缺陷建造”。

白鶴灘泄洪洞之所以有如此多美贊,源于其高標準建設管理、先進結構設計、嚴要求監理管控、高質量施工水平,是業主、設計、監理、施工四方共同智慧凝結出的精品工程?!耙婚L二低三高四大”的“水晶宮”的特點,即長隧洞(單洞長2317米);低熱水泥(全洞)、低坍落度(全過流面);大泄量(單洞4083m3/s)、大斷面(15~16.5米×18米)、大坡度(最大橫坡比27%)、大弧門推力(11500噸);高流速(最大每秒45米)、高落差(182米) 、高強度等級(C9060抗沖耐磨),每一項都是世界級難題。

“如果1萬多輛車子以180公里每小時速度在2公里長的賽道上飛速行駛。突然,冒出一個障礙物,這個障礙物是什么結果?”為什么泄洪洞澆筑要“無缺陷”?現場施工負責人劉凡給記者打了個比方。

混凝土施工中素來有“無襯不裂”的說法,對泄洪洞來說,因為需承受高速水流的沖刷,是最容易出現混凝土破壞的部位。

為此,電站設計者啟動對薄壁襯砌混凝土致裂機理的研究,通過分析得出結論,襯砌混凝土產生溫度裂縫主要源于較大的內外溫差引起溫度應力。

找到了關鍵癥結,就能對癥下藥,泄洪洞施工團隊很快便鎖定了溫控的這一劑“良藥”——智能溫控。

在泄洪洞混凝土施工過程中,施工團隊科學定量地布置光纖測溫儀器,這些測溫儀就好比混凝土的神經末梢,能準確感知溫度、及時反饋、為優化調整溫控提供依據。

有了神經末梢,當然還要賦予混凝土溫控系統一顆聰明的“大腦”?!按竽X”收集到溫度信息后,結合混凝土溫控模型進行分析,自動采取通水等溫控措施,避免人工通水存在誤差的問題。

在智能溫控的幫助下,白鶴灘水電站泄洪洞實現了施工期零溫度裂縫,也讓大斷面襯砌混凝土“無襯不裂”這一世界性難題從此成為過去時。

在水工隧洞施工中最常使用的混凝土是泵送混凝土,受洞內封閉狹窄的施工環境和現有施工設備的限制,泵送混凝土澆筑是最成熟的施工方法。

“但常態混凝土溫控防裂、體型控制更容易掌控,抗沖磨性能也更好,高流速泄洪洞全過流面澆筑常態混凝土一直是國內水電行業從業人員的夢想?!爆F場技術人員陳敏感慨萬千。

為了達到精品工程的高標準,常態混凝土無疑是最好的選擇。一邊是困擾水電人多年的行業難題,一邊是絲毫不能打折扣的精品標準,泄洪洞施工團隊中的黨員攻關小組率先站了出來,對大坡度環境下常態混凝土運輸展開專題研究,自主設計研發了大坡度重載自動化運料系統。

“有了這套系統,我們只需要按下一個按鈕就能將裝有常態混凝土的運料小車從下料平臺運往鋼模臺車?!眲撔鹿ぷ魇业膸ь^人吳興民對記者說,“這套系統實現了一鍵啟動、全程自動控制,并配備四套安全控制裝置,保證了常態混凝土運輸效率和質量,也確保了運輸過程的安全?!?/p>

白鶴灘龍落尾段體型復雜,最大坡度23°,[e3] 加上施工通道極其有限,想要實現常態混凝土可謂難上加難。

起初,吳興民創新工作室團隊與一些專業廠家根據現場施工需求,合作研制了龍落尾滑框翻模設備,但設備在現場的試驗結果并不理想。工作室與廠家在該設備上進行改進,但試驗結果依舊不盡人意。

一次次的失敗消磨了廠家的耐心?!坝捎谝髽O高,施工環境極其復雜,施工難度極大,專業廠家都望而卻步了,花錢也請不來人?!眳桥d民回憶說。

在這樣的情況下,參建各方沒有退縮,索性依靠自身力量繼續研究?!拔覀冋{整了思路,將原滑框翻模調整為‘皮帶供料+滑框布料+翻模循環施工’?!眳桥d民說,“試驗結果來看,我們方向走對了?!?/p>

新設備試驗情況讓業主、施工、監理等各方參建者看到了曙光。經過不斷優化,大坡度曲面底板常態混凝土施工裝備終于誕生,龍落尾底板澆筑得以順利啟動。

龍落尾底板的開澆,標志著水電行業一直以來未能在高流速泄洪洞全過流面澆筑常態混凝土的遺憾不復存在,填補了世界水電建設的技術空白。應用情況表明,白鶴灘水電站泄洪洞項目自行研制的成套常態混凝土施工裝備安全、高效,較常規施工效率提高約20%。

“我們形成的精細化的標準工藝工法,已經深入到包括農民工在內的每個參建者頭腦中,這是白鶴灘水電人的集體智慧,混凝土體型較設計控制標準提高50%,平均不平整度小于2毫米,全部都能呈現鏡面效果?!爆F場質量人員劉喆說。

常和混凝土打交道的人知道,要讓混凝土平整光滑,看不到一點瑕疵,離不開精細、規范的人工操作?,F場工人在接受采訪時都說,白鶴灘水電站泄洪洞施工中的每一道工序,都有嚴格的控制標準。

“這個工地要求高,管得又嚴。剛進場時覺得他們太較真了,現在都習慣了。畢竟我們是要干成世界一流精品工程的!”現場一位側趴在底板鋼筋上打磨銅片的施工人員馬師傅接受記者采訪時說。

“打磨這么費勁,而且混凝土一澆筑,這些銅止水都要埋里面,把灰塵打掃干凈不就行了,干嘛還要打磨的跟新的一樣呢?”

“越看不見的地方,越不能馬虎?!眲催@樣解惑,“隱蔽部位,也要陽光作業?!?/p>

這樣毫米級的高標準要求,嚴格細致的管理,在工程中還有很多,正是有了電建人對精品工程質量的不懈追求,才實現泄洪洞施工期零溫度裂縫,也讓泄洪洞襯砌混凝土“無襯不裂”的“土洞子”到“無裂無缺”的“水晶宮”。

時光如梭,夕陽下的白鶴灘水電站更加明艷動人,“水晶宮”內,光影相得益彰,造化韻致無窮,群英聚集、工匠往返,觸目驚山重水復之幽深,舉步得柳暗花明之意境,大國重器,呼之欲出!








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