5月16日,白鶴灘水電站工程1號泄洪洞龍落尾底板首倉混凝土澆筑順利啟動,拉開了龍落尾曲面底板常態(tài)混凝土全面施工的大幕,標(biāo)志著白鶴灘水電站工程創(chuàng)造了高流速泄洪洞全過流面澆筑常態(tài)混凝土的行業(yè)新紀(jì)錄。
1#泄洪洞龍落尾底板備倉施工形象 攝影:黃春江
泄洪洞是水電站中承擔(dān)泄洪任務(wù)的水工建筑物。白鶴灘水電站共布置3條泄洪洞,是世界最大的無壓泄洪洞群。每條泄洪洞均由進(jìn)水塔、無壓洞身段(上平段及龍落尾)、出口挑流鼻坎及通風(fēng)補(bǔ)氣系統(tǒng)組成。
三條泄洪洞最大泄水量約每秒1.2萬立方米,單側(cè)泄量更是世界第一,用這個速度只需18分鐘就能灌滿整個西湖。
在高速水流下,電站運(yùn)行期間泄洪洞出現(xiàn)混凝土破壞的例子屢見不鮮。為了避免這樣的情況在白鶴灘水電站出現(xiàn),切實(shí)把白鶴灘水電站建設(shè)成世界一流精品工程,三峽集團(tuán)白鶴灘工程建設(shè)部(以下簡稱“建設(shè)部”)和參建各方以“體型精準(zhǔn)、平整光滑、耐磨防裂、零缺陷”為目標(biāo)開展各項(xiàng)技術(shù)攻關(guān),在交出高質(zhì)量混凝土施工成績單的同時,也為國內(nèi)水電工程裝備和施工工藝帶來重大革新。
打造質(zhì)量名片
參觀過白鶴灘水電站泄洪洞上平段的人,很難不對眼前的景象感到驚訝——已經(jīng)澆完混凝土的邊墻平整光滑,看不到一點(diǎn)瑕疵,過水養(yǎng)護(hù)后甚至呈現(xiàn)出鏡面效果。
如今“鏡面混凝土”已經(jīng)成為白鶴灘水電站泄洪洞工程的質(zhì)量名片,前來調(diào)研的專家常常在此拍照留念。
正在施工的泄洪洞上平段“鏡面混凝土” 攝影:黃春江
在泄洪洞混凝土施工的第一個階段——上平段邊墻混凝土澆筑開始前,參建各方就如何澆筑高質(zhì)量混凝土做了大量研究,通過試驗(yàn)確定了每道工序的控制標(biāo)準(zhǔn)。
“我們對混凝土施工中的每一個細(xì)節(jié)都下足了功夫?!苯ㄔO(shè)部泄洪洞項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王孝海告訴記者,“每一道工藝要如何保證質(zhì)量、有哪些可能對質(zhì)量產(chǎn)生影響的環(huán)節(jié)都被我們梳理得清清楚楚?!?
以保護(hù)混凝土底板施工縫棱角工序?yàn)槔J煜せ炷潦┕さ娜硕贾?,施工縫經(jīng)處理后形成90°直角,不加保護(hù),人員走動時極易出現(xiàn)掉塊現(xiàn)象,留下質(zhì)量缺陷。
針對這一點(diǎn),王孝海和團(tuán)隊(duì)在梳理方案時把相應(yīng)的保護(hù)措施考慮在內(nèi),還制作了專用保護(hù)工具,形成了施工規(guī)范。這樣細(xì)致的規(guī)范在泄洪洞工程中還有很多,無不體現(xiàn)著建設(shè)者們對精品質(zhì)量的不懈追求。
在各方共同努力下,邊墻澆筑達(dá)到了“鏡面混凝土”效果,相鄰兩塊之間的縫面更是達(dá)到了無縫銜接的效果。
通過“一倉一總結(jié),三倉成標(biāo)準(zhǔn),五倉出工藝工法”的模式,建設(shè)者們總結(jié)出了既能滿足作業(yè)環(huán)境,又能達(dá)到質(zhì)量要求的泄洪洞常態(tài)混凝土澆筑工藝工法,將“鏡面混凝土”的成績延續(xù)到了上平段底板的混凝土施工中。
向“無人區(qū)”進(jìn)發(fā)
上平段混凝土施工交出高質(zhì)量成績單之后,泄洪洞項(xiàng)目的建設(shè)者們開始向龍落尾段發(fā)起挑戰(zhàn)。
在水電站泄洪洞施工中最常使用的混凝土是泵送混凝土,考慮到封閉狹窄的施工環(huán)境和施工裝備的限制,泵送混凝土澆筑比較方便,但常態(tài)混凝土溫控防裂、體型控制更容易掌控,抗沖磨性能也更好,高流速泄洪洞全過流面澆筑常態(tài)混凝土一直是國內(nèi)水電行業(yè)從業(yè)人員的夢想。
“就是因?yàn)槌B(tài)混凝土有這么多優(yōu)點(diǎn),國內(nèi)有很多類似的工程在這方面進(jìn)行了探索,但受限于洞室空間相對封閉、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,沒能真正實(shí)現(xiàn)?!蓖跣⒑τ浾哒f。
白鶴灘水電站泄洪洞龍落尾段體型復(fù)雜,最大坡度達(dá)到23°,再加上施工通道極其有限,行業(yè)內(nèi)幾乎沒有常態(tài)混凝土澆筑經(jīng)驗(yàn)可以借鑒。但為了達(dá)到精品工程的高標(biāo)準(zhǔn)要求,常態(tài)混凝土無疑是最好的選擇。
一邊是困擾水電人多年的行業(yè)難題,一邊是絲毫不能打折扣的精品標(biāo)準(zhǔn),泄洪洞施工團(tuán)隊(duì)中的黨員率先站了出來,向龍落尾段澆筑常態(tài)混凝土這一“無人區(qū)”邁進(jìn)。
借助施工區(qū)大黨建平臺,建設(shè)部泄洪洞項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)聯(lián)合施工單位黨員代表共同成立“黨員先鋒號”和“黨員攻關(guān)小組”,對大坡度環(huán)境下常態(tài)混凝土運(yùn)輸展開專題研究,自主設(shè)計研發(fā)了大坡度重載自動化運(yùn)料系統(tǒng)。
用于龍落尾邊墻澆筑的自動化運(yùn)料系統(tǒng) 攝影:謝雷
有了這套系統(tǒng),我們只需要按下一個按鈕就能將裝有常態(tài)混凝土的運(yùn)料小車從下料平臺運(yùn)往鋼模臺車?!弊鳂I(yè)人員對記者說,“這套系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一鍵啟動、全程自動控制,并配備四套安全控制裝置,保證了常態(tài)混凝土運(yùn)輸效率和質(zhì)量,也確保了運(yùn)輸過程的安全?!?
大坡度重載自動化運(yùn)料系統(tǒng)試驗(yàn)成功后,白鶴灘水電站泄洪洞龍落尾邊墻澆筑于2018年11月底正式啟動。截至目前,已完成澆筑的龍落尾邊墻同樣達(dá)到“鏡面”效果,各項(xiàng)指標(biāo)均滿足精品標(biāo)準(zhǔn)。
啃下“硬骨頭”
龍落尾段邊墻混凝土施工拉開序幕后,距離全過流面澆筑常態(tài)混凝土只剩最后一塊硬骨頭——龍落尾底板澆筑。
坡度大、曲線段結(jié)構(gòu)復(fù)雜,龍落尾底板澆筑可謂難上加難。參建各方在王孝海創(chuàng)新工作室的帶領(lǐng)下,繼續(xù)開展施工裝備和工藝創(chuàng)新,但這個過程并非一帆風(fēng)順。
資料圖片:正在施工的3#泄洪洞龍落尾底板
起初,創(chuàng)新工作室團(tuán)隊(duì)與一些專業(yè)廠家綜合現(xiàn)場施工需求,合作研制了龍落尾滑框翻模設(shè)備,但設(shè)備在現(xiàn)場的試驗(yàn)結(jié)果并不理想。工作室與廠家在該設(shè)備上進(jìn)行改進(jìn),但試驗(yàn)結(jié)果依舊不盡人意。
一次次的失敗消磨了廠家的耐心?!坝捎谝髽O高,施工環(huán)境極其復(fù)雜,施工難度極大,當(dāng)時那些專業(yè)廠家不是‘退群’就是‘隱身’,都不跟我們了,花錢也請不來人?!蓖跣⒑;貞浾f。在這樣的情況下,參建各方?jīng)]有退縮,依靠自身力量繼續(xù)研究?!拔覀冋{(diào)整了思路,將原滑框翻模調(diào)整為‘皮帶供料+滑框布料+翻模循環(huán)施工’?!?
新設(shè)備試驗(yàn)情況讓業(yè)主、施工、監(jiān)理等各方參建者看到了曙光,更加堅(jiān)定了他們的信心?!澳嵌螘r間大家都駐守現(xiàn)場,一個問題一個問題地解決,最終拿出了這套大坡度曲面底板常態(tài)混凝土施工裝備。”他說,“現(xiàn)在我們已經(jīng)順利全面啟動龍落尾底板澆筑。”
龍落尾底板的開澆,標(biāo)志著水電行業(yè)一直以來未能在高流速泄洪洞全過流面澆筑常態(tài)混凝土的遺憾將不復(fù)存在。大坡度曲面底板常態(tài)混凝土施工裝備,與之前已研制成功并投入使用的高邊墻低坍落度上料系統(tǒng)、大坡度重載上料小車、水平旋轉(zhuǎn)布料系統(tǒng),共同構(gòu)成了巨型泄洪洞全過流面澆筑常態(tài)混凝土系列化專用裝備,填補(bǔ)了世界水電建設(shè)的技術(shù)空白。
“應(yīng)用情況表明,我們自行研制的施工裝備安全、高效,較常規(guī)施工效率提高約20%,我們形成的精細(xì)化的標(biāo)準(zhǔn)工藝工法,已經(jīng)深入到包括民技工在內(nèi)的每個參建者頭腦中,這是白鶴灘水電人的集體智慧,混凝土體型較設(shè)計控制標(biāo)準(zhǔn)提高50%,平均不平整度小于2毫米,且都呈現(xiàn)鏡面效果。技術(shù)攻關(guān)一刻也沒有停留,我們現(xiàn)正進(jìn)行泄洪洞出口挑坎多扭曲面高質(zhì)量混凝土施工的技術(shù)攻關(guān)?!蓖跣⒑Uf。