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，一座日益增高的世界級巨型拱壩立于其間，與兩岸群山相映。在大壩左岸的地下洞室里，藏著三座名為泄洪洞的水工建筑物。
作為世界級水電工程，白鶴灘水電站泄洪洞自然也不簡單，建設者們用“三大三高”概括它們的特點，即大泄量（每秒12250立方米）、大斷面（15米*18米）、大坡度（最大23°）、高流速（最大每秒47米）、高水頭（189米）、高強度（混凝土強度），每一項都是世界級難題。
白鶴灘工程建設者堅持創(chuàng)新引領，用“體型精準、平整光滑、耐磨防裂、零缺陷”的精品混凝土質量回應挑戰(zhàn)。如今，泄洪洞已澆完的混凝土平整光滑，看不到一點瑕疵，過水養(yǎng)護后甚至呈現(xiàn)出鏡面效果。
鏡面混凝土背后，是白鶴灘工程建設者為國內水電工程裝備和施工工藝帶來的重大革新。
關鍵詞一：智能溫控解碼關鍵點：攻克大斷面襯砌混凝土“無襯不裂”世界性難題，實現(xiàn)襯砌零溫度性裂縫。
混凝土施工中素來有“無襯不裂”的說法，大斷面襯砌混凝土出現(xiàn)溫度性裂縫的現(xiàn)象屢見不鮮。對泄洪洞來說，因為需承受高速水流的沖刷，電站運行期間泄洪洞是最容易出現(xiàn)混凝土破壞的部位。
“泄洪洞流道較長，在高速水流作用下，對其抗沖磨、防空蝕性能要求極高。”白鶴灘水電站泄洪洞項目負責人王孝海告訴記者，“確保混凝土無缺陷是保證運行期安全的基礎?！?
全面精品工程是白鶴灘水電站的建設目標，泄洪洞施工團隊在項目初期就提出“體型精準、平整光滑、耐磨防裂、零缺陷”的目標，但是所有人都明白，這不是輕而易舉就能實現(xiàn)的。
為此，泄洪洞施工團隊啟動對薄壁襯砌混凝土致裂機理的研究，通過分析得出結論，襯砌混凝土產(chǎn)生干縮和溫度裂縫受混凝土內部溫度場、外部溫度場、基巖溫度場的“溫度三場”影響較大。
找到了癥結，就能對癥下藥，泄洪洞施工團隊很快便鎖定了溫控的這一劑“良藥”——智能溫控。
薄壁結構襯砌混凝土梯度控溫理論示意圖
薄壁結構襯砌混凝土智能溫控技術示意圖
在泄洪洞混凝土施工過程中，施工團隊科學定量地布置光纖測溫儀器，精密的儀器就好比混凝土的神經(jīng)末梢，能準確感知溫度，為優(yōu)化調整溫控提供依據(jù)。
有了神經(jīng)末梢，當然還要賦予混凝土一顆聰明的“大腦”——反饋及處理系統(tǒng)?！按竽X”收集到溫度信息后，結合混凝土溫控模型進行分析，自動采取通水等溫控措施，避免人工通水溫控不力的問題。
在智能溫控的幫助下，白鶴灘水電站泄洪洞實現(xiàn)了施工期零溫度裂縫，智能方案的成功運用也讓大斷面襯砌混凝土“無襯不裂”這一世界性難題從此成為過去時。
關鍵詞二：低坍落度混凝土解碼關鍵點：首次實現(xiàn)高流速流道全過流面澆筑低坍落度混凝土，填補國內外的技術空白。
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)混凝土一直是國內水電行業(yè)從業(yè)人員的夢想。
“就是因為常態(tài)混凝土有這么多的優(yōu)點，國內有很多類似的工程在這方面進行了探索，但受限于洞室空間相對封閉、結構體型復雜、常規(guī)設備難以利用等問題，相關探索一直止步不前，沒能真正實現(xiàn)?！被叵胄袠I(yè)探索常態(tài)混凝土的歷史，王孝海感慨萬千。
談到白鶴灘水電站泄洪洞的常態(tài)混凝土運用，就不得不提龍落尾段邊墻的施工。龍落尾段體型復雜，最大坡度23°，加上施工通道極其有限，想要實現(xiàn)常態(tài)混凝土可謂難上加難。
為了達到精品工程的高標準，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準，泄洪洞施工團隊中的黨員率先站了出來，對大坡度環(huán)境下常態(tài)混凝土運輸展開專題研究，自主設計研發(fā)了大坡度重載自動化運料系統(tǒng)。
“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)混凝土的運料小車從下料平臺運往鋼模臺車?！弊鳂I(yè)人員對記者說，“這套系統(tǒng)實現(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)混凝土運輸效率和質量，也確保了運輸過程的安全?！?
2018年11月底，龍落尾邊墻澆筑正式啟動，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。
起初，王孝海創(chuàng)新工作室團隊與一些專業(yè)廠家根據(jù)現(xiàn)場施工需求，合作研制了龍落尾滑框翻模設備，但設備在現(xiàn)場的試驗結果并不理想。工作室與廠家在該設備上進行改進，但試驗結果依舊不盡人意。
一次次的失敗消磨了廠家的耐心?！坝捎谝髽O高，施工環(huán)境極其復雜，施工難度極大，專業(yè)廠家都望而卻步了，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，索性依靠自身力量繼續(xù)研究?！拔覀冋{整了思路，將原滑框翻模調整為‘皮帶供料+滑框布料+翻模循環(huán)施工’?！蓖跣⒑Ｕf，“試驗結果來看，我們方向走對了。”
新設備試驗情況讓業(yè)主、施工、監(jiān)理等各方參建者看到了曙光。經(jīng)過不斷優(yōu)化，大坡度曲面底板常態(tài)混凝土施工裝備終于誕生，龍落尾底板澆筑得以順利啟動。
龍落尾底板的開澆，標志著水電行業(yè)一直以來未能在高流速泄洪洞全過流面澆筑常態(tài)混凝土的遺憾不復存在，填補了世界水電建設的技術空白。應用情況表明，白鶴灘水電站泄洪洞項目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%。
關鍵詞三：標準化工藝解碼關鍵點：創(chuàng)建水工隧洞鏡面混凝土施工成套工法及管理體系，徹底解決襯砌混凝土質量頑疾。
白鶴灘水電站泄洪洞內常有這樣的景象，前來調研的專家駐足在邊墻旁邊，不停地拿著手機或相機拍照。即使是經(jīng)驗豐富的行業(yè)專家，也絲毫不吝惜對鏡面混凝土的贊美。
由張楚漢等多名院士組成的評價委員會曾評價白鶴灘水電站泄洪洞“成果總體達到了國際領先水平”。國家能源局可再生能源發(fā)電工程質量監(jiān)督站更是評價為“實現(xiàn)了水工隧洞混凝土無缺陷建造”。
常和混凝土打交道的人知道，要讓混凝土平整光滑，看不到一點瑕疵，離不開精細、規(guī)范的人工操作。現(xiàn)場工人在接受采訪時都說，白鶴灘水電站泄洪洞施工中的每一道工序，都有嚴格的控制標準。
以保護混凝土底板施工縫棱角工序為例?，F(xiàn)場管理人員告訴記者，施工縫經(jīng)處理后形成90°直角，不加保護，人員走動時極易出現(xiàn)掉塊現(xiàn)象，留下質量缺陷。針對這一點，泄洪洞施工團隊在梳理方案時把相應的保護措施考慮在內，還做了專用的保護工具，形成施工規(guī)范。
這樣細致的規(guī)范在泄洪洞工程中還有很多，無不體現(xiàn)著建設者們對精品工程質量的不懈追求。
“我們對混凝土施工中的每一個細節(jié)都下足了功夫?！蓖跣⒑Ｕf，“每一道工藝要如何保證質量、有哪些環(huán)節(jié)可能影響質量，都被我們梳理得清清楚楚?！?
從泄洪洞第一倉混凝土澆筑起，施工團隊就堅持精準析源、精明施策、精心組織、精確控制、精益施工的“五精”管理方法，如今已總結出既能滿足作業(yè)環(huán)境，又能達到質量要求的泄洪洞常態(tài)混凝土澆筑工藝工法，發(fā)明了“施工縫零缺陷施工工藝”、“底板五步法收面工藝”等一系列創(chuàng)新型施工工藝。
“五精”管理法
“我們形成的精細化的標準工藝工法，已經(jīng)深入到包括民技工在內的每個參建者頭腦中，這是白鶴灘水電人的集體智慧，混凝土體型較設計控制標準提高50%，平均不平整度小于2毫米，全部都能呈現(xiàn)鏡面效果。”王孝海說。
