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在白鶴灘,有一群與混凝土較真的“藝術(shù)家”

中國電力網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2021-06-26 00:00:00

  本網(wǎng)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(jí)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(shù)品。

  稱它們是奇跡,緣于白鶴灘水電站泄洪洞的多項(xiàng)特點(diǎn):每條泄洪洞長度都在2000米以上,斷面最大可達(dá)寬15米、高18米,最大坡度達(dá)到23度,過流面積超過20萬平方米。它們的實(shí)力也不一般,能承受高達(dá)1.2萬立方米每秒以上的大泄量和47米每秒的世界級(jí)高流速,僅需18分鐘就可灌滿整個(gè)西湖。

  稱它們是藝術(shù)品,則是因?yàn)槠洹皟?nèi)外兼修”的混凝土質(zhì)量:體型精準(zhǔn)、平整光滑、耐磨防裂、零缺陷,水流養(yǎng)護(hù)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(shù)家”,他們堅(jiān)持創(chuàng)新引領(lǐng),在鑄就“鏡面混凝土”的同時(shí),為國內(nèi)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(jié)局,但白鶴灘的混凝土“藝術(shù)家”們卻不這樣認(rèn)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(jìn)入了施工人員的視野,但卻遲遲未能被運(yùn)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(yùn)輸和施工需要。”三峽集團(tuán)白鶴灘工程建設(shè)部(下稱“建設(shè)部”)泄洪洞項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王孝海告訴記者。

  國內(nèi)水電從業(yè)人員在同類型工程中進(jìn)行過使用低坍落度混凝土的研究,但受限于洞室空間相對(duì)封閉、結(jié)構(gòu)體型復(fù)雜、常規(guī)設(shè)備難以利用等問題,相關(guān)探索一直止步不前。

  想要達(dá)到精品工程的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)該選用哪種混凝土,泄洪洞團(tuán)隊(duì)的每一個(gè)人心里都篤定了一個(gè)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(gè)部位都是混凝土結(jié)構(gòu)。在施工中最困難的,就數(shù)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(jié)構(gòu),大多采用混凝土泵來輸送混凝土到相應(yīng)部位,但這種運(yùn)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(jìn)行,“創(chuàng)新”成了必經(jīng)之路。

  “創(chuàng)新”絕非易事,否則行業(yè)內(nèi)早就有了成熟的經(jīng)驗(yàn),白鶴灘泄洪洞坡度更大、環(huán)境更復(fù)雜,想要設(shè)計(jì)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。”王孝?;貞浧疬@條創(chuàng)新路上的小插曲。

  為了設(shè)計(jì)用于龍落尾底板施工的裝備,王孝海創(chuàng)新工作室團(tuán)隊(duì)請(qǐng)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(yīng)狹窄和大坡度的環(huán)境、要滿足一定的運(yùn)輸速度保證混凝土不提前凝固、要保證混凝土運(yùn)輸?shù)綔?zhǔn)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(yàn)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。“之前我們有一個(gè)群,這些廠商的技術(shù)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(qǐng)不來人?!?/p>

  白鶴灘建設(shè)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(fù)研究失敗的方案,不停調(diào)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(shè)者拿出了全套施工裝備,實(shí)現(xiàn)了“全過流面”創(chuàng)新?!皯?yīng)用情況表明,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%。”王孝海說。

  

  ▲ 用于龍落尾底板施工的創(chuàng)新裝備,已經(jīng)澆筑完成的部位呈現(xiàn)出“鏡面”效果  攝影:陳華均

  藝術(shù)家對(duì)藝術(shù)的追求是不會(huì)止步的,白鶴灘泄洪洞施工人員對(duì)混凝土質(zhì)量的追求也是如此。要讓混凝土平整光滑,減少瑕疵,精細(xì)和規(guī)范的人工操作也必不可少。

  在參觀泄洪洞時(shí),現(xiàn)場管理人員讓記者用手摸了摸底板混凝土接縫處。

  因?yàn)榛炷炼际欠謮K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(hù)工具,這樣的細(xì)節(jié)都被施工人員考慮在內(nèi)。王孝海說,從泄洪洞第一倉混凝土澆筑起,建設(shè)者就堅(jiān)持“五精”管理方法。

  所謂“五精”,即精準(zhǔn)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(gè)人在每一個(gè)環(huán)節(jié)都有相應(yīng)的任務(wù)。

  施工人員通過“五精”管理方法,把細(xì)致到幾近嚴(yán)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(zhì)量,這樣的態(tài)度和藝術(shù)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(dá)到質(zhì)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(huì)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(shù)家”的堅(jiān)持和創(chuàng)新;得益于對(duì)這份成績的追求,中國水電人在金沙之畔再一次填補(bǔ)了行業(yè)空白,展現(xiàn)了中國智慧。

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