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金沙水電耀中華①丨中國(guó)造的這座壩,頂?shù)米∈澜缂?jí)水推力

中國(guó)電力網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2021-06-01 00:00:00

  本網(wǎng)訊(朱靜霞)這里是金沙江,一片河流與高山交錯(cuò)的雄奇土地,水能資源富集程度堪稱(chēng)世界之最。

  作為中國(guó)最大的清潔能源集團(tuán),三峽集團(tuán)按照國(guó)家安排,在金沙江下游開(kāi)發(fā)運(yùn)營(yíng)了四座世界級(jí)巨型水電站——烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩,把大自然的饋贈(zèng)變成惠及千家萬(wàn)戶(hù)的清潔電能。

  在迎接中國(guó)共產(chǎn)黨成立100周年之際,世界第二大水電站白鶴灘水電站首批機(jī)組、世界第七大水電站烏東德水電站全部機(jī)組將投產(chǎn)發(fā)電。

  自即日起,三峽集團(tuán)全媒體平臺(tái)啟動(dòng)“金沙水電耀中華”主題采訪(fǎng)報(bào)道,集中刊發(fā)記者前往一線(xiàn)采訪(fǎng)的系列作品,全媒體展現(xiàn)世界最大清潔能源走廊上的“水電明珠”迸發(fā)出的耀眼光芒。 一塊灰?guī)r,鑲嵌在荒野里,無(wú)人問(wèn)津。億萬(wàn)年過(guò)后,等待它的,往往是被風(fēng)化侵蝕的宿命。

  而當(dāng)它被開(kāi)采出來(lái),澆筑成為世界第三高的擋水大壩時(shí),“生命”將大放異彩。

  這座高289米的壩,似巨盾入江,如山島聳峙,賦予了裝機(jī)規(guī)模世界第二大水電站——白鶴灘水電站令人驚嘆的容顏,以及力扛萬(wàn)鈞的氣魄。

  這座壩,可擋住由大約206億立方米江水產(chǎn)生的1650萬(wàn)噸水推力。即便是重逾10萬(wàn)噸的航母,也需疊加160多艘,其總體重量產(chǎn)生的力,才能與之相當(dāng)。

  如此巨大的力量,往往讓人聯(lián)想到“水滴石穿”。聰明的建設(shè)者,從控制一塊灰?guī)r的大小、溫度開(kāi)始,重塑水與石的關(guān)系,以世界頂級(jí)的筑壩水平,打破“無(wú)壩不裂”的筑壩“魔咒”。

  清晨,大小相同的灰?guī)r被裝入同一輛車(chē),陸續(xù)送往混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)。高峰期,大壩一天就要澆筑1.2萬(wàn)方混凝土,混凝土原材料的稱(chēng)量誤差校核超過(guò)2600次。

  忙而不亂的景象,從骨料篩分系統(tǒng)中可見(jiàn)一斑。在這里,被稱(chēng)為骨料的灰?guī)r石頭,必須接受?chē)?yán)格的二次篩分,大小一致才能進(jìn)入相同料倉(cāng)。

  

  ▲白鶴灘大壩骨料二次篩分系統(tǒng) 攝影:朱靜霞

  “運(yùn)輸過(guò)程中,石頭彼此碰撞破裂,由大變小。如果按原有尺寸入倉(cāng),就會(huì)影響混凝土成品質(zhì)量?!?/p>

  三峽集團(tuán)白鶴灘工程建設(shè)部工程師劉春風(fēng),與眾多建設(shè)者聯(lián)合起來(lái),在同類(lèi)型大壩中,首次創(chuàng)新實(shí)施“骨料一條龍”管理措施,對(duì)骨料跌損規(guī)律、最佳上料組合、最佳篩網(wǎng)孔徑組合等展開(kāi)研究。

  這一研究,直接讓大壩的骨料篩分合格率,超越了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。“大粒徑骨料誤進(jìn)入小粒徑料堆,國(guó)家控制標(biāo)準(zhǔn)是不超過(guò)5%,白鶴灘能做到4%以?xún)?nèi)?!眲⒋猴L(fēng)很自豪,“澆筑以來(lái),各級(jí)骨料的粒徑合格率,全部都在99%以上。”

  上午9時(shí)許,“嘩!”灰?guī)r入倉(cāng),涼意突至。

  料倉(cāng)被打造成“空調(diào)房”,昭示著更加關(guān)鍵的過(guò)程控制到來(lái)——混凝土溫度控制。

  “這是世界公認(rèn)的技術(shù)難題,也是建造無(wú)縫大壩的決定性因素之一?!眲⒋猴L(fēng)說(shuō),混凝土體積越大,開(kāi)裂風(fēng)險(xiǎn)越高。吃進(jìn)800多萬(wàn)方混凝土的白鶴灘大壩,極易“風(fēng)熱感冒”,從內(nèi)部產(chǎn)生“頭痛欲裂”癥狀。

  即便是初春,干熱河谷的氣溫也超過(guò)30攝氏度。在這里建大壩,必須自混凝土生產(chǎn)階段起,就實(shí)行高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的、更加“精致”的溫控。

  日上三竿,最新一批冷卻后的特大石,即將送去攪拌。劉春風(fēng)叫來(lái)質(zhì)檢員,挑出幾塊兒,掄起錘子,“砰”——果斷砸開(kāi)。

  “-2攝氏度,合格!”電子溫度計(jì)上的數(shù)字,為這批骨料發(fā)放了“通行證”。

  

  ▲ 技術(shù)員砸開(kāi)大骨料,檢測(cè)骨料冷卻后的內(nèi)部溫度是否達(dá)標(biāo)。攝影:朱靜霞

  “砸石溫度,是白鶴灘大壩混凝土溫控的重要控制指標(biāo)之一,一般控制在-3到-1攝氏度之間?!眲⒋猴L(fēng)說(shuō)。

  附近的制冰樓中,冰刀飛速旋轉(zhuǎn),如雪紛飛的冰片,厚度不到2毫米,正適合送去攪拌;若是夏天澆筑,還需往攪拌罐內(nèi)加入1到2攝氏度的冷水。

  

  ▲制冰樓源源不斷制造冰片,用于大壩混凝土生產(chǎn)過(guò)程中的降溫。 攝影:朱靜霞

  除去灰?guī)r,低熱水泥也是這場(chǎng)“冰雪奇緣”的締造者。

  為從源頭杜絕溫度裂縫,白鶴灘大壩混凝土采用性能優(yōu)于普通水泥的低熱水泥。

  這是一項(xiàng)并不新鮮的應(yīng)用。1936年建成的美國(guó)胡佛大壩,我國(guó)著名的三峽工程、溪洛渡水電站等,也曾使用這種混凝土。數(shù)十年的試驗(yàn)應(yīng)用,已證明其可靠性。

  但敢于在全壩使用低熱水泥混凝土,卻是“前無(wú)古人”。

  “站在‘巨人’肩膀上,我們經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)研究和分析論證,提出了適合低熱水泥混凝土的溫控指標(biāo)和措施,進(jìn)一步掌握了全壩使用的秘訣?!眲⒋猴L(fēng)說(shuō),全壩使用低熱水泥混凝土后,白鶴灘大壩的抗裂安全系數(shù),由過(guò)去的1.8提高到了2.0。

  上午11點(diǎn)半,第二張“通行證”,發(fā)給了最新攪拌出來(lái)的混凝土。

  “出機(jī)口溫度5攝氏度,可以給大壩送去!”得益于對(duì)原材料的多重降溫,這罐混凝土的溫度比設(shè)計(jì)指標(biāo)還低。

  

  ▲混凝土生產(chǎn)出來(lái)后,在送往大壩前,要檢測(cè)出機(jī)口溫度。 攝影:朱靜霞

  初夏五月,火熱的澆筑倉(cāng)面,與日漸攀升的高溫交織。混凝土迎來(lái)新的溫控“大考”——澆筑中和澆筑后的溫度控制。這是精品大壩的主要控制指標(biāo)。

  布設(shè)噴霧機(jī)、覆蓋保溫被……建設(shè)者并不滿(mǎn)足于常規(guī)溫控措施。三峽集團(tuán)整合科研力量,研發(fā)出“大壩智能通水系統(tǒng)”,并開(kāi)發(fā)了專(zhuān)家系統(tǒng)模塊,通過(guò)埋設(shè)的近7000支溫度計(jì),實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析大壩混凝土溫度,自動(dòng)、動(dòng)態(tài)調(diào)整通水量。

  一根冷卻通水管,從融入混凝土的那刻起,要陪伴倉(cāng)面度過(guò)6個(gè)月、3期通水階段的“成長(zhǎng)適應(yīng)期”,直至大壩整體穩(wěn)定在16攝氏度以?xún)?nèi),才結(jié)束使命。

  “大壩澆筑以來(lái),三期通水階段的溫控符合率在99%以上,控制指標(biāo)比設(shè)計(jì)要求更嚴(yán)格,溫控成果遠(yuǎn)高于行業(yè)水平。”劉春風(fēng)說(shuō)。

  

  ▲白鶴灘大壩建設(shè)者夜間值班 攝影:張勇

  一個(gè)又一個(gè)“6月”里,有風(fēng)有雨,有堅(jiān)守。

  劉春風(fēng)所在的大壩項(xiàng)目部,年輕黨員們集合起來(lái),自發(fā)形成24小時(shí)值班制度,青春的色彩劃亮夜空。

  汛期,業(yè)主、監(jiān)理、施工人員齊上陣,通宵鏖戰(zhàn)大暴雨,倉(cāng)面積水層層降低,澆筑質(zhì)量節(jié)節(jié)拔高……

  2019年4月1日,一條長(zhǎng)約25.7米的常態(tài)混凝土芯樣,穿過(guò)52個(gè)澆筑坯層,從白鶴灘大壩體內(nèi)取出,甚至帶出了最底部的基巖。

  世界最長(zhǎng)的常態(tài)混凝土芯樣,誕生。

  權(quán)威專(zhuān)家給予評(píng)價(jià):芯樣表面光滑密實(shí),內(nèi)部骨料均勻、氣泡少,坯層間無(wú)明顯分界線(xiàn),與大壩基巖結(jié)合緊密。

  “還有什么能比它更有說(shuō)服力?”峽谷之上,劉春風(fēng)憑欄遠(yuǎn)眺,大壩此刻正如巨盾一般,渾身散發(fā)著抵御驚濤駭浪的魄力。

  

  ▲白鶴灘水電站大壩航拍 攝影:謝雷

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