金沙江上游川藏交界處，一個世界級水電工程——拉哇水電站正在深“v”型峽谷中拔地而起。兩岸山體下，143條總長度達72公里的地下洞室深藏其中，它們布置緊湊、地質(zhì)復(fù)雜、縱橫交錯，給工程建設(shè)帶來巨大困難。
華電金沙江上游水電開發(fā)有限公司(以下簡稱“華電金上公司”)加強科技創(chuàng)新，攻堅技術(shù)難題，推動拉哇水電站地下洞室整體開挖半孔率保持在92%以上，主廠房巖錨梁、泄洪洞、溢洪洞混凝土澆筑均實現(xiàn)“鏡面”效果，洞室開挖和混凝土澆筑質(zhì)量達到行業(yè)一流水平。
光可鑒人，一面能“照鏡子”的墻
站在拉哇水電站地下2號溢洪洞內(nèi)，澆筑成型的混凝土墻經(jīng)冷水管噴淋幾秒后逐漸變成了一面光滑锃亮的“鏡子”墻，人像清晰顯現(xiàn)其中，用手觸摸平整光滑，原本平平無奇的洞室仿若科幻電影中通往平行時空的“時空隧道”。
拉哇水電站主廠房巖錨梁混凝土澆筑呈“鏡面”效果。華電金沙江上游水電開發(fā)有限公司供圖
該溢洪洞建成后是電站防洪蓄水的重要設(shè)施，也是拉哇水電站繼主廠房巖錨梁、泄洪洞之后，第三個澆筑呈“鏡面”效果的施工部位。
據(jù)了解，鏡面混凝土澆筑是將現(xiàn)澆的混凝土表面直接暴露在外作為飾面，要求表面平整光滑，內(nèi)部密實均勻。因此在混凝土配制、生產(chǎn)、施工、養(yǎng)護、防護等方面都有較高的施工技術(shù)要求。當(dāng)前拉哇水電站多個部位澆筑呈鏡面效果，意味著電站施工質(zhì)量正在追求卓越的道路上越走越廣闊。
強化人機料管理，嚴控混凝土澆筑質(zhì)量
在洞室中運用C50高強度襯砌混凝土難以控制裂縫問題，加之拉哇水電站高原獨特的地理環(huán)境，導(dǎo)致地下洞室?guī)r石破碎，部分洞室斷面大、坡度大，給澆筑帶來諸多困難。如何澆出質(zhì)量過硬的混凝土，確保運行期洞室能承受住過水時產(chǎn)生的巨大水壓和摩擦力，是拉哇水電站必須克服的難題。
“‘鏡面’混凝土除了美化洞室之外，對過水隧洞而言，還是確保抗沖耐磨、安全運行的必要條件。如果澆筑效果不佳，表面出現(xiàn)小凹點，就容易產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象，當(dāng)大量水流高速流過，形成小真空區(qū)，隨時間增長不停擴大，導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)破壞，這將對電站運行造成較大的安全隱患。”拉哇水電站工程技術(shù)部主任羅文君介紹，為此華電金上公司加強對人、機、料的管理，在混凝土選擇、配合比、拌合、運輸及澆筑溫控等各個環(huán)節(jié)下足功夫，確保在拉哇水電站地下洞室建成光滑平整、耐用抗磨的洞室壁。
混凝土澆筑前，華電金上公司組織開展了各部位混凝土澆筑1:1模擬工藝性試驗，確定混凝土骨料選擇與處理、配合比設(shè)計等參數(shù)。澆筑過程中，優(yōu)化澆筑設(shè)備，嚴控澆筑溫度，混凝土轉(zhuǎn)運時覆蓋保溫被并及時轉(zhuǎn)運，確保溫升溫降控制在設(shè)計溫度范圍內(nèi)。為提高澆筑效率，現(xiàn)場采用混凝土皮帶輸送機成功解決了混凝土垂直運輸問題，僅42天順利完成總長度355.4米、總共33倉的主廠房巖錨梁混凝土澆筑并達到“鏡面”效果。
溢洪洞邊墻襯砌鋼筋。華電金沙江上游水電開發(fā)有限公司供圖
而針對溢洪洞斷面大、流量大、流速高，對邊墻混凝土表面平整度和抗沖耐磨要求較高等難題，華電金上公司組織設(shè)計單位、技術(shù)專家交流研討，采用低塌落度預(yù)冷混凝土，調(diào)整入倉方式，邊墻一次成型等施工工藝和方法，解決混凝土抗沖耐磨、溫控防裂和抗凍、抗?jié)B、抗侵蝕等技術(shù)難題。自2023年8月溢洪洞完成首倉混凝土澆筑以來，目前已澆筑完成27倉，累計澆筑混凝土約2萬方，均呈現(xiàn)出良好的“鏡面”效果。
“通?；炷翝仓瓿珊?2小時以內(nèi)就須進行養(yǎng)護，否則隨著內(nèi)部溫度釋放，表面易收縮干燥，產(chǎn)生裂紋?！睋?jù)拉哇水電站工程部總工程師、安全總監(jiān)田應(yīng)輝說。
為此，華電金上公司扎實做好混凝土澆筑養(yǎng)護“一條龍”服務(wù)，對于剛澆筑的混凝土采用覆蓋土工布保濕、長流水養(yǎng)護方式，使洞內(nèi)濕度保持在恒定的高濕度狀態(tài)；到了冬季，混凝土拆模后，則在混凝土表面涂刷養(yǎng)護劑，再覆蓋兩層較厚的混凝土保溫被進行保濕保溫，盡量避免襯砌混凝土出現(xiàn)裂縫。
提升標(biāo)準(zhǔn)化管理，全面打造地下洞室精品工程
拉哇水電站地下洞室“鏡面”效果的實現(xiàn)并非一蹴而就，全面打造洞室精品工程，第一步洞室施工的開挖至關(guān)重要。
拉哇水電站地下廠房洞室開挖形象。華電金沙江上游水電開發(fā)有限公司供圖
如果把在山體內(nèi)挖隧道看作是一場大型工藝雕刻，想要洞室開挖成型好，首先“原材料”必須過關(guān)，即巖體不破碎、穩(wěn)定性強。其次“雕刻”技術(shù)還要高超，即洞室開挖每道工序質(zhì)量要可控在控。但拉哇水電站具有因高寒、高海拔、高地應(yīng)力帶來的復(fù)雜地下隧洞，極易造成洞內(nèi)出現(xiàn)圍巖掉塊、片幫及塌方等情況。
拉哇水電站主廠房巖壁吊車梁開挖區(qū)域就面臨巖石裂隙發(fā)育、圍巖破碎這一難題。為對破碎巖體進行支護固基，金上公司在開挖爆破前采取素噴封閉、灌漿、預(yù)錨等措施，通俗地說就是將水泥等材料填塞進巖土中的裂縫和孔隙，使之凝結(jié)為一體，以此提高巖石整體性，為巖壁吊車梁開挖成型打好基礎(chǔ)。
在上千個建設(shè)日子和數(shù)萬個試驗中，華電金上公司逐漸摸索出一套標(biāo)準(zhǔn)化施工制度。針對早期洞室開挖效果不佳等問題，金上建設(shè)者在不斷試驗和施工中總結(jié)經(jīng)驗，確立了地下洞室開挖“三證五表”質(zhì)量管控措施。通過對鉆孔、裝藥、爆破等開挖過程進行規(guī)范化管理，成功解決了拉哇水電站地下洞室開挖質(zhì)量控制這一難題，開挖半孔率從64%提升至92%，地下廠房巖壁吊車梁層開挖半孔率達95%以上。
如今，華電金上公司不斷精益求精，在地下洞室施工管控中蹚出一條具有“金上”特色的路子，形成一套完善且操作性極強的“四個一”地下洞室開挖施工措施，即“一爆一設(shè)計、一爆一申請、一爆一評估、一爆一小結(jié)”。根據(jù)不同的地質(zhì)條件采取相應(yīng)的爆破參數(shù)，精細調(diào)整孔間距、小直徑藥量、間距等細節(jié)，以適應(yīng)復(fù)雜的地質(zhì)條件，減少對開挖爆破對圍巖的擾動，嚴密筑起施工安全、質(zhì)量關(guān)。
在拉哇水電站爆破后的地下洞室墻壁上，一道道邊緣齊整的豎條清晰可見，這就是殘留的半孔。它們的存留意味著爆破位置精確、爆破程度適宜，是洞室高質(zhì)量開挖的見證，為隨后的混凝土澆筑和打造“鏡面”效果奠定了質(zhì)量基礎(chǔ)。
當(dāng)前，拉哇水電站地下洞室工程正有序推進，大壩填筑工程加快步伐。它是金沙江上游川藏段打造國家水風(fēng)光一體化示范基地水電精品工程的一個縮影。
