“水晶宫”建造记——记白鹤滩水电站泄洪洞建设历程

祖国西南,奔腾不息的金沙江把山劈成两半,一边是川,一边是滇。川滇两省交界处,江水波涛汹涌、两岸雄峰对峙,一座巨型电站正在崛起……

坝体高耸入云,隧洞穿山而过这就是在建世界规模第一的大国重器—白鹤滩水电站。

在白鹤滩水电站众多雄伟的构筑物中,有三条泄洪洞,是每位参观白鹤滩的客人必去之地,在那里,洞室雄伟壮丽、四壁平滑如镜,游人倒影可现,在灯光的照射下,如梦如幻,宛如一座美轮美奂的“水晶宫”,一度成为网红打卡之地,成为白鹤滩水电站的一张靓丽的名片。

白鹤滩水电站泄洪洞内常有这样的景象,前来调研的专家驻足在“水晶宫”内,不停地拿着手机或相机拍照:“一定要把倒影照上去…..”“真是漂亮、太魔幻了……”即使是经验丰富的行业专家,也丝毫不吝惜对泄洪洞镜面混凝土的赞美。

“成果总体达到了国际领先水平”,张楚汉等多名院士评价说,国家能源局可再生能源发电工程质量监督站更是评价为“实现了水工隧洞混凝土无缺陷建造”。

白鹤滩泄洪洞之所以有如此多美赞,源于其高标准建设管理、先进结构设计、严要求监理管控、高质量施工水平,是业主、设计、监理、施工四方共同智慧凝结出的精品工程。“一长二低三高四大”的“水晶宫”的特点,即长隧洞(单洞长2317米);低热水泥(全洞)、低坍落度(全过流面);大泄量(单洞4083m3/s)、大断面(15~16.5米×18米)、大坡度(最大横坡比27%)、大弧门推力(11500吨);高流速(最大每秒45米)、高落差(182米) 、高强度等级(C9060抗冲耐磨),每一项都是世界级难题。

“如果1万多辆车子以180公里每小时速度在2公里长的赛道上飞速行驶。突然,冒出一个障碍物,这个障碍物是什么结果?”为什么泄洪洞浇筑要“无缺陷”?现场施工负责人刘凡给记者打了个比方。

混凝土施工中素来有“无衬不裂”的说法,对泄洪洞来说,因为需承受高速水流的冲刷,是最容易出现混凝土破坏的部位。

为此,电站设计者启动对薄壁衬砌混凝土致裂机理的研究,通过分析得出结论,衬砌混凝土产生温度裂缝主要源于较大的内外温差引起温度应力。

找到了关键症结,就能对症下药,泄洪洞施工团队很快便锁定了温控的这一剂“良药”智能温控。

在泄洪洞混凝土施工过程中,施工团队科学定量地布置光纤测温仪器,这些测温仪就好比混凝土的神经末梢,能准确感知温度、及时反馈、为优化调整温控提供依据。

有了神经末梢,当然还要赋予混凝土温控系统一颗聪明的“大脑”。“大脑”收集到温度信息后,结合混凝土温控模型进行分析,自动采取通水等温控措施,避免人工通水存在误差的问题。

在智能温控的帮助下,白鹤滩水电站泄洪洞实现了施工期零温度裂缝,也让大断面衬砌混凝土“无衬不裂”这一世界性难题从此成为过去时。

在水工隧洞施工中最常使用的混凝土是泵送混凝土,受洞内封闭狭窄的施工环境和现有施工设备的限制,泵送混凝土浇筑是最成熟的施工方法。

“但常态混凝土温控防裂、体型控制更容易掌控,抗冲磨性能也更好,高流速泄洪洞全过流面浇筑常态混凝土一直是国内水电行业从业人员的梦想。”现场技术人员陈敏感慨万千。

为了达到精品工程的高标准,常态混凝土无疑是最好的选择。一边是困扰水电人多年的行业难题,一边是丝毫不能打折扣的精品标准,泄洪洞施工团队中的党员攻关小组率先站了出来,对大坡度环境下常态混凝土运输展开专题研究,自主设计研发了大坡度重载自动化运料系统。

“有了这套系统,我们只需要按下一个按钮就能将装有常态混凝土的运料小车从下料平台运往钢模台车。”创新工作室的带头人吴兴民对记者说,“这套系统实现了一键启动、全程自动控制,并配备四套安全控制装置,保证了常态混凝土运输效率和质量,也确保了运输过程的安全。”

白鹤滩龙落尾段体型复杂,最大坡度23,[e3] 加上施工通道极其有限,想要实现常态混凝土可谓难上加难。

起初,吴兴民创新工作室团队与一些专业厂家根据现场施工需求,合作研制了龙落尾滑框翻模设备,但设备在现场的试验结果并不理想。工作室与厂家在该设备上进行改进,但试验结果依旧不尽人意。

一次次的失败消磨了厂家的耐心。“由于要求极高,施工环境极其复杂,施工难度极大,专业厂家都望而却步了,花钱也请不来人。”吴兴民回忆说。

在这样的情况下,参建各方没有退缩,索性依靠自身力量继续研究。“我们调整了思路,将原滑框翻模调整为皮带供料+滑框布料+翻模循环施工。”吴兴民说,“试验结果来看,我们方向走对了。”

新设备试验情况让业主、施工、监理等各方参建者看到了曙光。经过不断优化,大坡度曲面底板常态混凝土施工装备终于诞生,龙落尾底板浇筑得以顺利启动。

龙落尾底板的开浇,标志着水电行业一直以来未能在高流速泄洪洞全过流面浇筑常态混凝土的遗憾不复存在,填补了世界水电建设的技术空白。应用情况表明,白鹤滩水电站泄洪洞项目自行研制的成套常态混凝土施工装备安全、高效,较常规施工效率提高约20%。

“我们形成的精细化的标准工艺工法,已经深入到包括农民工在内的每个参建者头脑中,这是白鹤滩水电人的集体智慧,混凝土体型较设计控制标准提高50%,平均不平整度小于2毫米,全部都能呈现镜面效果。”现场质量人员刘喆说。

常和混凝土打交道的人知道,要让混凝土平整光滑,看不到一点瑕疵,离不开精细、规范的人工操作。现场工人在接受采访时都说,白鹤滩水电站泄洪洞施工中的每一道工序,都有严格的控制标准。

“这个工地要求高,管得又严。刚进场时觉得他们太较真了,现在都习惯了。毕竟我们是要干成世界一流精品工程的!”现场一位侧趴在底板钢筋上打磨铜片的施工人员马师傅接受记者采访时说。

“打磨这么费劲,而且混凝土一浇筑,这些铜止水都要埋里面,把灰尘打扫干净不就行了,干嘛还要打磨的跟新的一样呢?”

“越看不见的地方,越不能马虎。”刘喆这样解惑,“隐蔽部位,也要阳光作业。”

这样毫米级的高标准要求,严格细致的管理,在工程中还有很多,正是有了电建人对精品工程质量的不懈追求,才实现泄洪洞施工期零温度裂缝,也让泄洪洞衬砌混凝土“无衬不裂”的“土洞子”到“无裂无缺”的“水晶宫”。

时光如梭,夕阳下的白鹤滩水电站更加明艳动人,“水晶宫”内,光影相得益彰,造化韵致无穷,群英聚集、工匠往返,触目惊山重水复之幽深,举步得柳暗花明之意境,大国重器,呼之欲出!

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12月9日,白鹤滩水电站8号尾水调压室衬砌混凝土圆满封顶,为右岸引水发电系统实现“安全准点”发电目标打下坚实基础。

白鹤滩,壁高谷深,金沙奔流。每至晨昏,汽雾氤氲,萦绕峰峦。古老的造物美景中,一座彰显现代文明的大型建筑——在建世界最大水电工程白鹤滩水电站正在如火如荼建设中。

这里是川滇交界的白鹤滩大峡谷,典型的干热河谷气候,炎热干燥,狂风肆虐,据气象部门统计,每年7级以上大风超过200天。有新时代“大国重器”之称的白鹤滩水电站,正坐落于此。

11月28日17点37分,白鹤滩水电站右岸第二台机组(15号机组)转子成功吊装就位。

记者日前从三峡集团获悉,世界在建最大水电站——白鹤滩水电站大坝首批坝段11月26日浇筑到顶,为2021年7月首批机组投产发电奠定了坚实基础,也标志着中国300米级混凝土双曲特高拱坝建造技术实现世界引领。

11月26日,在建世界最大水电工程——金沙江白鹤滩水电站再传捷报:9时48分,随着两台缆机同步将最后一罐混凝土顺利卸落至5号、27号坝段仓内,由中国电建设计施工的电站大坝首批5号、27号坝段达到834米设计高程,率先封顶,实现工程重大节点目标,标志着白鹤滩水电站大坝混凝土施工全面进入收官阶段。

近日,百万千瓦机组2号转子成功装入世界在建规模最大的水电站——白鹤滩水电站左岸2号机组的指定位置。中国电力不仅安上了自主研发的“中国心”,同时各项技术均达到世界一流水平。从改革开放初期,一个零件都要进口,到如今核心元器件实现国产;从引进吸收,到自主创新,中国电力装备制造水平正在不断升级。

日前,白鹤滩水电站左岸大坝最后一个开面施工的坝段——1号坝段顺利完成首仓混凝土浇筑施工。至此,白鹤滩水电站左岸大坝18个坝段全部开面施工。

日前,由水电四局承建的白鹤滩水电站左岸大坝最后一个开面施工的坝段——1号坝段顺利完成首仓混凝土浇筑施工,至此,白鹤滩水电站左岸大坝18个坝段全部开面施工。

11月的白鹤滩,阴雨绵绵,秋意浓浓,而在地下300米处,水电七局承建的白鹤滩水电站左岸地下厂房灯火通明、热火朝天,世界最大地下厂房全线浇筑封顶的喜讯从这里诞生,并通过《新闻联播》《人民日报》等主流媒体传遍神州大地,走入千家万户。

《2021年储能产业研究白皮书》发布 我国储能装机累计达35.6吉瓦 在新能源发电侧装机同比增长438%

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