党的十九届五中全会提出:“坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位,把科技自立自强作为国家发展的战略支撑,面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康,深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略,完善国家创新体系,加快建设科技强国”。中国电力建设集团始终秉承创新发展理念,以“自强不息、勇于超越”企业精神为引领,在能源兴国和实现中华民族伟大复兴进程中充分体现央企铁军担当,在金沙江白鹤滩水电站这一国之重器传世典范工程建设中,创造出一个又一个新的纪录、新的标杆,书写出一个又一个新的传奇。
金沙江白鹤滩水电站泄洪洞是世界最大规模的无压直泄洪洞室群,电站左岸共布置3条泄洪洞,最大总泄流量为1.23万立方米/秒,约占总泄量的30%。泄洪洞全洞无压、平面上呈直线布置,洞身段由上平段和龙落尾段组成。泄洪洞上平段设计坡度为15‰,城门洞形,最大流速达到29米每秒,全断面进行钢筋混凝土衬砌,分A、B、C、D四种断面,衬砌厚度分别为1米、1.2米、1.5米、2.5米,衬砌后断面尺寸为15米×18米(宽×高),边墙及底板混凝土为C9040W10F150,二级配温控低坍落度混凝土。
作为中国电建集团优势骨干成员企业,中国水电五局建设者将建全面精品工程贯穿于泄洪洞建设始终,在大断面、全渐变、高坡比、大跨度地下洞室开挖、衬砌中,将质量先行与科技、工艺创新紧密结合起来,打造出全洞室“镜面”混凝土特色品牌。
科技创新,助推质量精品
习近平总书记指出:“自主创新是企业的生命,是企业爬坡过坎、发展壮大的根本。关键核心技术必须牢牢掌握在自己手里”。
面对着白鹤滩水电站泄洪洞大断面、大流量、高流速,对过流面4毫米以下的平整度,混凝土表面1米内凹凸值2毫米以内,边墙衬砌体控制在20毫米以内,全洞室无裂缝的高要求,建设者们群策群力,结合现场实际,针对混凝土入仓方式开展专项课题研究,泵送混凝土坍落度与设计要求偏差过大,放弃;采取在乌东德电站使用的提升料斗入仓方式,强度低、工效慢且存在一定的安全风险,放弃;布置布料机受最大仰角的影响,无法输送至台车顶部,放弃。
考验,既是一种折磨,同样也是对建设者们集体才智的打磨、厉练。
这群经过组织层层鳞选,经历过不同类型、多种难度考验的团队,组建由项目班子、工程技术、质量和机械骨干、劳动模范、技能人才课题攻关组,成立由劳动模范代表名字命名的创新工作室——吴兴民创新工作室,展开了一场理论与实操相结合,与难题叫板较真的攻坚战。
由“扒渣机+斜皮带输料系统+旋转水平皮带分料系统+溜筒下料”系统,在建设者们的不断地方案修改、机械装置改造下应运而生,建设者们亲切称它为“低坍落度混凝土连续输送”系统。通过扒渣机将混凝土转送至斜坡皮带,再经旋转皮带送至溜筒,形成了可随浇筑面上下移动,360度全仓位、无死角的混凝土传送、入仓传输纽带。
通过在上平段、龙落尾边墙的广泛采用,自上料到入仓平均耗时35秒以内,比采取其他输送装置平均工效提升120%,混凝土坍落度完全控制在设计要求以内,混凝土单元工程优良品率98.7%。
技术创新,助力攻坚克难
在建设者眼中,如果将泄洪洞上平段比作浩荡的长江,那么与上平段衔接的龙落尾段,就是长江的三峡,是黄河的九曲十八弯。集中了坡度最大洞段的斜坡段,最大坡度达1:2.4,下倾角度达22.62度,普通人仅仅是站在这里,就有一种眩晕的感觉。
面对摆在面前的如同佯睡的巨龙,建设者们定措施、定目标、定责任,分层开挖、循序渐进,1号、2号、3号泄洪洞龙落尾于2017年11月10日贯通,提前实现节点目标。
大倾角、多坡度、全渐变、高风险,在严峻的环境因素下,如何实现混凝土衬砌“体型精准、平整光滑、耐磨防裂”质量要求,同时在高坡比条件下保证衬砌质量达到与上平段边墙衬砌同样的“镜面效果”?建设者们没有止步不前,开启“诸葛亮群英会”,以创新工作室为阵地,技术体系保证、技能操作保证、安全防控和质量措施保障,专题攻关,昼夜不眠。
预埋轨道自行行走系统实现了全仓面混凝土浇筑无盲区同步输送,确保了在大仰角、高坡比条件下,经系统输送的入仓混凝土与拌制的成品混凝土坍落度保持一致,做到了零坍损。
在龙落尾斜坡段边墙衬砌中,建设者们的聪明才智在“液压陡坡变断面自行走衬砌台车”又一次得以展现。建设者们设计的专用液压油缸驱动系统,为衬砌台车插上了羽翼,适应不同坡度、全变坡点无障碍顺利通行,全渐变断面无死角浇筑,可根据不同仰角条件自行调整成水平作业,减少了工序,有效规避了机械和人员安全风险,极大地提升了工作效率,此项内容获得国家专利。龙落尾段浇筑混凝土标号为C9060W10F150属高强度等级 ,在施工中,通过采用了低热水泥、低坍落度混凝土与传统相比减少水泥用量约60千克每立方米,混凝土内部最高温度降低了6摄氏度,有效避免了温度裂缝的产生,实现了衬砌混凝土零温度裂缝,外观质量超过设计要求。
群众性创新,服务全面精品打造
在白鹤滩泄洪洞建设中的每个环节,无处不反衬着建设者们的“匠心”。白鹤滩水电站这一国之重器传世典范既是中国电建人匠心铸造的结晶,也是电建人群众性创新成果集中展现的绚丽舞台。
龙落尾底板浇筑中,通过改造组合定位锥、接安螺栓使其一体化,结合高强轻质铝合金模板的预留孔及定位轨道,通过撑拉一体螺栓,对模板平整度、凹凸值、体型进行毫米级调整,确保了模板与浇筑体型零偏差。浇筑完后还能将撑拉一体螺栓进行拆卸,做到循环使用;利用现场设施,建设者们将零部件、边角料利用起来,在创新工作室诞生了“抽屉式皮带下行输送系统”,突破行业无人区,实现了斜坡面、变坡段的低坍落度混凝土入仓。
进水口大跨度异型胸墙浇筑中,建设者们摒弃模板拼装传统模式,采用专用定型曲面模板,一次浇筑成型的胸墙混凝土外观光滑、圆曲线弧度完整;采用钢化玻璃做模板,对混凝土气泡排出进行高密度、多频次、透明可视的检测,首创了“二次振捣工艺”,广泛在各工作面推广应用,将原设计要求外观质量提升了一倍以上。
地下薄壁衬砌混凝土首次应用了智能温控系统,通过埋设电阻式温度计,高频次、高精度、全仓位采集混凝土内部温度,进行系统智能分析,采用无线传输系统实现手机APP时时查看、操纵参数调整,适时调整冷却水管通水流量,合理控制混凝土内部温升和温降,确保了最高温度、内外温差、日降温等温控关键指标100%符合设计要求。
如今,白鹤滩泄洪洞三条泄洪洞“水力全开”,以每秒48米的最大流速,和每秒1.2万立方米最大泄洪量完成了试验性泄洪,再一次印证了中国水电五局用匠心打造的白鹤滩水电站泄洪洞“镜面混凝土”精品工程,这也将作为代表白鹤滩水电站工程质量的名片,成为行业标杆在建设美丽中国中继续大放异彩。
在白鹤滩水电站建设漫长的施工艰辛历程中,中国电建人将全身心奉献于对“创新引领、质量先行”的精心锤打、淬炼,贯穿于实现“建世界一流企业,创全球卓越品牌”愿景全过程。
写下“奉献”两个字很容易,把它们拆成直线,也许很长很高也很远。
大道我行,中国电建人坚韧、坚定的步伐,汇入实现“两个一百年”奋斗目标和中华民族伟大复兴的洪流,与祖国共成长,与时代同节拍,在筑梦前行的征程上,将继续树立一座座如白鹤滩电站般的历史丰碑。
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