本網訊(杜健偉 王璐)在四川省寧南縣和云南省巧家縣交匯處的金沙江下游河道上,一座世界級巨型拱壩立于其間。大壩左岸的地下洞室里,藏著三條名為泄洪洞的奇跡和藝術品。
稱它們是奇跡,緣于白鶴灘水電站泄洪洞的多項特點:每條泄洪洞長度都在2000米以上,斷面最大可達寬15米、高18米,最大坡度達到23度,過流面積超過20萬平方米。它們的實力也不一般,能承受高達1.2萬立方米每秒以上的大泄量和47米每秒的世界級高流速,僅需18分鐘就可灌滿整個西湖。
稱它們是藝術品,則是因為其“內外兼修”的混凝土質量:體型精準、平整光滑、耐磨防裂、零缺陷,水流養(yǎng)護狀態(tài)下呈現(xiàn)鏡面效果。
▲ 泄洪洞完工形象 攝影:謝雷
白鶴灘水電站泄洪洞背后,有一群與混凝土“較真”的“藝術家”,他們堅持創(chuàng)新引領,在鑄就“鏡面混凝土”的同時,為國內水電工程裝備和施工工藝帶來重大革新。
混凝土施工中素有“無襯不裂”的說法,裂縫似乎是混凝土逃不脫的結局,但白鶴灘的混凝土“藝術家”們卻不這樣認為。
既然以往工程中混凝土易開裂,那有沒有性能更好的混凝土可供選擇呢?
答案是:有的。和傳統(tǒng)混凝土相比,溫控防裂、體型控制更易掌控,抗沖磨性能更好的低坍落度混凝土很早就進入了施工人員的視野,但卻遲遲未能被運用在水工建筑的高流速泄洪洞中。
“泄洪洞施工環(huán)境封閉狹窄,過去的施工裝備不能滿足低坍落度混凝土運輸和施工需要。”三峽集團白鶴灘工程建設部(下稱“建設部”)泄洪洞項目負責人王孝海告訴記者。
國內水電從業(yè)人員在同類型工程中進行過使用低坍落度混凝土的研究,但受限于洞室空間相對封閉、結構體型復雜、常規(guī)設備難以利用等問題,相關探索一直止步不前。
想要達到精品工程的高質量標準,應該選用哪種混凝土,泄洪洞團隊的每一個人心里都篤定了一個答案。但選擇這條路,就意味著要挑戰(zhàn)困擾水電人多年的行業(yè)難題。
▲ 泄洪洞龍落尾底板收面,工人正在抹面,使混凝土平整光滑 攝影:劉濤
白鶴灘水電站泄洪洞整體形態(tài)和過山車軌道很像,分為上平段、龍落尾段和出口處呈上挑形狀的挑流鼻坎,不同的是泄洪洞每個部位都是混凝土結構。在施工中最困難的,就數龍落尾段,龍落尾段形似龍尾,是一道垂直落差90米的斜坡,23°的最大坡度就出現(xiàn)在這里。
在以往水電工程中,如果泄洪洞有龍落尾結構,大多采用混凝土泵來輸送混凝土到相應部位,但這種運輸方案不能套用在低坍落度混凝土上。
工欲善其事,必先利其器。沒有施工裝備,后續(xù)的作業(yè)就不能進行,“創(chuàng)新”成了必經之路。
“創(chuàng)新”絕非易事,否則行業(yè)內早就有了成熟的經驗,白鶴灘泄洪洞坡度更大、環(huán)境更復雜,想要設計全套的施工裝備更是難上加難。
“難到和我們合作的廠商都跑了?!蓖跣⒑;貞浧疬@條創(chuàng)新路上的小插曲。
為了設計用于龍落尾底板施工的裝備,王孝海創(chuàng)新工作室團隊請來了一些專業(yè)廠家,和現(xiàn)場施工單位一起研究。
這套裝備要適應狹窄和大坡度的環(huán)境、要滿足一定的運輸速度保證混凝土不提前凝固、要保證混凝土運輸到準確的部位、不能影響后續(xù)人工作業(yè)……諸多困難交織在一起,現(xiàn)場試驗情況始終不理想。
一次次的失敗消磨了廠家的耐心,不久王孝海就發(fā)現(xiàn)廠商都變得安靜了?!爸拔覀冇幸粋€群,這些廠商的技術人員原本都在群里,后來他們不是‘退群’就是‘隱身’,都不陪我們了,花錢也請不來人?!?/p>
白鶴灘建設者的字典里沒有“放棄”二字。廠商走了,研究并沒有停下。參建各方反復研究失敗的方案,不停調整思路,啃下了硬骨頭。
從上平段到龍落尾,再到挑流鼻坎,白鶴灘建設者拿出了全套施工裝備,實現(xiàn)了“全過流面”創(chuàng)新?!皯们闆r表明,我們自行研制的成套常態(tài)混凝土施工裝備安全、高效,較常規(guī)施工效率提高約20%?!蓖跣⒑Uf。
▲ 用于龍落尾底板施工的創(chuàng)新裝備,已經澆筑完成的部位呈現(xiàn)出“鏡面”效果 攝影:陳華均
藝術家對藝術的追求是不會止步的,白鶴灘泄洪洞施工人員對混凝土質量的追求也是如此。要讓混凝土平整光滑,減少瑕疵,精細和規(guī)范的人工操作也必不可少。
在參觀泄洪洞時,現(xiàn)場管理人員讓記者用手摸了摸底板混凝土接縫處。
因為混凝土都是分塊澆筑,塊與塊之間必然存在一條縫,讓記者驚訝的是,接縫處摸起來也十分平滑。
接縫處如何保養(yǎng)、采用什么保護工具,這樣的細節(jié)都被施工人員考慮在內。王孝海說,從泄洪洞第一倉混凝土澆筑起,建設者就堅持“五精”管理方法。
所謂“五精”,即精準析源、精明施策、精心組織、精確控制、精益施工。通俗來說,就是每一個人在每一個環(huán)節(jié)都有相應的任務。
施工人員通過“五精”管理方法,把細致到幾近嚴苛的要求滲透到每一寸鋼筋、每一方混凝土,甚至每一條施工縫里,目的就是為了保障施工質量,這樣的態(tài)度和藝術家別無二致。
“五精”管理方法打磨出了精品混凝土,也帶來了一套既能滿足作業(yè)環(huán)境、又能達到質量要求的混凝土澆筑工藝工法。這些工藝工法是白鶴灘水電人的集體智慧,將來也會成為行業(yè)典范。
白鶴灘泄洪洞平均不平整度小于2毫米,全部都能呈現(xiàn)鏡面效果。這份成績,源自一群混凝土“藝術家”的堅持和創(chuàng)新;得益于對這份成績的追求,中國水電人在金沙之畔再一次填補了行業(yè)空白,展現(xiàn)了中國智慧。
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