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智慧大壩:讓每一方混凝土會說話
來源:中國能建周刊 日期:2019-09-23 字號:[ ] 視力?;ど?/td>


建設中的烏東德水電站
 
  “以前200多公里路200多個彎,七八個小時才能到,路上有滾石,腳下是懸崖,誰不怕呀。隨著電站建設有了專用公路,開得快四個多小時就到了!”當地司機朱師傅言語間透著喜悅,大山深處與外界的通道正在被打開。

  從海拔近千米的梅子坪觀景平臺俯瞰,壁立千仞間的金沙江被圍堰截斷,由左右導流洞而下。2019年,烏東德水電站正處于全面施工高峰年,大壩澆筑高度已過百米、二道壩全線封頂、左岸地下電站6臺機組全線封頂、大壩主體工程混凝土月澆筑量創歷史新高……一個個重要節點的如期實現,都指向同一個目標:2020年首批機組發電!中國能建葛洲壩集團承擔了主體施工任務約75%的工程量,創下六項世界第一和五項世界首次。


“史詩級建設工地”


  “推江源者,必當以金沙為首”。金沙江水電基地是“中國十三大水電基地規劃”龍頭,烏東德水電站位于下游四個水電梯級——烏東德、白鶴灘、溪洛渡、向家壩中的第一梯級,橫跨四川省會東縣和云南省祿勸縣,裝機總容量1020萬千瓦,總庫容74.08億立方米,相當于北京市兩年的用水量;年發電量389.1億千瓦時,相當于北京市全年超1/3的用電量,“有庫容且高產”。
  “地勢險要、江面狹窄,兩邊山體雄厚,像人的肩膀一樣對稱,這里是天然適合建造雙曲拱壩的好條件,是西部眾多高拱壩中罕見的優良壩址。”烏東德施工局局長張建山告訴記者。
  “史詩級工地”“科幻小說一樣的現場”……到此的人都會發出驚嘆,世界級工程有世界級建設難度。要澆筑世界上最薄的300米級雙曲拱壩;大壩單位壩頂弧長泄量最大; 左岸地下電站主廠房世界最高;尾水調壓室開挖半徑世界第一;導流洞開挖斷面世界第一;導流洞高度世界第一。
  “只有穿越地下迷宮,才能到達施工地點。”烏東德施工局黨委書記劉龍兵說,140平方公里的巨型工地,僅樞紐區就達12.27平方公里。山體中鑿出的200余條山洞構成主要交通,僅單邊山體隧洞開挖量就達到88公里,縱橫交錯,手機導航徹底失去作用,得花上一兩個月熟悉。
  深山更知行路難。在落差近千米、坡度近90度的峭壁上,建設者們用鋼筋、鐵板、承重鋼絲繩搭出極狹處僅容一人通行的“天梯”,從壩底仰望,梯上人變成一個個黑點移動。面對交接班高峰期排隊待行的人們,記者忍不住問:“你們不害怕嗎?”“啷個不怕喲,一天好幾個來回,走多了就熟了嘛。”他們的回答云淡風輕。
  峽谷深切,電站更多結構都“隱藏”在山中。電站“心臟”左岸地下電站主廠房,開挖長度達333米、跨度32.5米、高89.8米,相當于在山體中建了一棟近30層的“地下宮殿”。6月21日,6臺機組全線封頂。“機組蝸殼在全球率先采用抗壓強度為800兆帕的鋼板焊接而成。”烏東德施工局局長助理胡軍介紹,焊接難度增加了40%的同時,機組重量降低了30%,更符合高質量建設“大國重器”的要求。
  “一層層挖下去,一層層澆上來,已用到混凝土35萬方、鋼筋8200噸、鋼結構9000噸。”胡軍說。電站結構鋼筋布置復雜、金結埋件種類繁多、吊裝難度大、多專業同步作業干擾多,建設者采用梭式布料機、隧道內鋼管組圓臺車等先進工藝,以高度機械化提高了施工效率,降低了安全風險。
  烏東德水電站擁有國內目前深度最大、承擔水頭最高的圍堰防滲墻,建設者通過優化施工方案,達到了“滴水不漏”的高標準。泄洪量位居世界第三,三條泄洪洞均位于左岸,建設者將施工參數精確到毫米,打造出泄洪洞襯砌混凝土的“鏡面工程”,創下了業內奇跡。


建設“聰明的大壩”


  厚高比僅0.19!烏東德水電站最大壩高270米,底厚51.41米,這個快速崛起的“瘦高個”,被譽為世界上“最聰明的大壩”,折射出中國水電智能建造的新高度和未來,通過智能施工,引領水電工程建設進入智能建造2.0時代。
  水電行業有“無壩不裂”的說法,大體積混凝土澆筑是世界性難題,建一座“無縫大壩”是水電人終其一生的夢想。烏東德水電站建設者有著共同的目標——打造世界上最薄、最穩、最美的300米級雙曲拱壩。
  “它垂直看壩體一面呈弧形,水平看壩底也成弧形,難就難在又薄又高,就像一張紙片要承載起千萬級特大型水電站。”烏東德施工局混凝土工程處副經理趙賢安說,混凝土澆筑總量達286萬立方米,地處干熱河谷氣候,長年氣溫高達40攝氏度且大風頻發,保溫保濕和溫控防裂問題尤為突出,對混凝土質量、澆筑工藝提出了前所未有的高要求。他解密,要澆筑“無縫大壩”,既要讓大壩溫度始終處于“舒適”狀態,又要將單倉覆蓋間歇期控制在14天內。
  “讓每一方混凝土會說話”,建設者首次在300級拱壩中全面應用低熱水泥,成為世界創舉。研發了智能振搗、智能溫控、智能噴霧等一系列智能技術,保持了溫度穩定,并率先應用大壩自爬升模板,實現了又快又好澆筑。“低熱水泥就像降溫良方,數千支埋在大壩中的監測儀器就像體溫計,一旦溫度異常,智能溫控系統會按照設定好的參數實現精準調節。”趙賢安說。
  拌合系統像大壩糧倉,砂石系統則像拌和系統糧倉。“保證原材料質量就保證了大壩質量,我們堅持高于國家標準來生產砂石。”烏東德砂石項目部總工程師許明函介紹,高度國產化的砂石骨料輸送、混凝土拌制纜機澆筑“一條龍”施工生產線,為大壩提供著源源不斷的優質原料。
  帷幕又稱“隱形大壩”,上下層相互銜接如幕布?;な堤宕蟀影踩?,在左岸850灌漿平洞第三層灌漿平臺,不見天日,手機信號全無。主帷幕近50萬米,約1萬多個灌漿孔,葛洲壩市政公司烏東德項目部總工任鵬說:“這是施工隱蔽區,首次使用了三峽集團研發的全自動控制智能灌漿系統,一鍵啟動就能高質量灌漿,實現了施工可視化。”
  在實踐中提煉和形成工法,才能推動整個行業進步。截至目前,葛洲壩集團在烏東德水電站共獲得授權專利85項,工法31項,科技進步獎58項,其它科技成果4項。


大工程歷練出大視野


  “艱苦的環境最能錘煉心智,國內水電市場已接近飽和,未來想走出去建設國際工程。”24歲的陳孝天,清華大學水利水電工程專業畢業后就來到施工一線。 
  “先后有四位清華學子扎根在這兒,他們這一代對技術、先進理念掌握好,點子多、執行力強,能全面參與工程的關鍵技術攻關,大工程歷練出大視野。”堅守水電一線36年,張建山帶出來的徒弟全部成為鑄造大國重器的骨干。烏東德水電站大力開展“勞模工作室”和師帶徒活動,培養了大批優秀人才。
  “單機容量越來越大,技術越來越先進,施工越來越快,質量越來越高。”建設者多是參加過葛洲壩、三峽、錦屏、向家壩、溪洛渡等重大工程的水電骨干,他們對行業的變遷有著同樣的感受。
  “一個千萬千瓦級的巨型水電站能在10年左右建成,這在以前想都不敢想。”起重設備安裝處副處長陳晶平坦言,以前安裝6臺85萬千瓦機組就得8年左右,現在3年就能完成。
  伴隨科技創新活力迸發的還有水電發展思路的轉變。作為推動長江經濟帶高質量發展、促進共抓長江大?;さ鬧卮蠡⌒怨こ?,烏東德水電站致力打造綠色環保的水電站。
  “開挖450米高邊坡,近150萬平方米自然邊坡需要治理。”劉龍兵說,一萬多根錨索將巖石與山體牢牢固定在一起,不僅構成守護大壩安全的堅強屏障,還有利于后續生態優化。
  新中國成立70周年來,水電裝機容量和發電量已躍居世界第一,綜合技術水平進入世界前列,占據全球50%以上的大中型水利水電建設市場,取得“世界水電看中國”的成就,其中處處可見中國能建的身影。截至目前,由中國能建設計、承建的水利水電工程已超過1000座,不斷刷新著水電建設的“世界之最”,實現水電“走出去”的全面升級,擦亮世界水電的“中國名片”。

  【記者手記】
  心中有座精神大壩
  “專門過來看看。”在梅子坪觀景平臺,記者偶遇自駕數百公里前往大壩的昆明市五華區市民張美蓮和老伴兒蔣少清,他倆感嘆著“真壯觀、真好!”并和建設中的大壩合影。
  原本分屬兩省、分立兩岸的兩個村,卻罕見地因為一座水電站改為同一個名字——烏東德,意為“五谷豐登的坪子”。它正吸引著來自各地的人們、物流、資金流、信息流涌向這片熱土,成為當地經濟發展的“動力源”。全面建成投產后,將成為中國第四大、世界第七大水電站,輸出大量的清潔能源。
  “風是那么大,毛孔里面藏塵沙;谷是那么深,陡崖春天不見青……”,盡管早已告別人海戰術和手工打磨的設備,交通也拉近了電站與家鄉的距離,但常年堅守水電一線并非易事。去工地要“上天入地”,常伴干熱河谷氣候的“焚風”,讓人如同干蒸桑拿,半山腰僅有的幾個小商店、小餐館是方圓幾十里最繁華的地方,被稱為烏東德的“小香港”。然而就是在這條件艱苦,人跡罕至的地方,中國能建近6000名建設者,投身這座世界級水電工程建設,上千噸重的設備、百萬立方米的混凝土澆筑,施工中以毫米計算,不斷創新標準和工藝,先進科技聯袂工匠精神,不斷創造出業內奇跡,用匠心雕琢代表世界水電最高水平的創新工程和智能工程。
  立于山間,撫今懷昔。新中國成立之初,電力事業遠遠落后于國家經濟建設需要。從萬里長江第一壩到烏東德水電站、白鶴灘水電站,變化的是裝機容量和技術革新,不變的是水電建設者薪火相傳的拼搏精神、創新精神、工匠精神和水電報國的初心。誠如水電專家朱光榮所說,“我們水電人既在江河上成就了物質大壩,又在腦海里成就了精神大壩。人生過得實在,艱難創業自豪。”
  這種感悟也將永遠激勵著我們!

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