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在白鹤滩 有一群与混凝土较真的“艺术家”
时间:2021-07-09 字体:[ ]

在四川省宁南县和云南省巧家县交汇处的金沙江下游河道上,一座世界级巨型拱坝立于其间。大坝左岸的地下洞室里,藏着三条名为泄洪洞的奇迹和艺术品。

称它们是奇迹,缘于白鹤滩水电站泄洪洞的多项特点:每条泄洪洞长度都在2000米以上,断面最大可达宽15米、高18米,最大坡度达到23度,过流面积超过20万平方米。它们的实力也不一般,能承受高达1.2万立方米每秒以上的大泄量和47米每秒的世界级高流速,仅需18分钟就可灌满整个西湖。

称它们是艺术品,则是因为其“内外兼修”的混凝土质量:体型精准、平整光滑、耐磨防裂、零缺陷,水流养护状态下呈现镜面效果。

白鹤滩水电站泄洪洞背后,有一群与混凝土“较真”的“艺术家”,他们坚持创新引领,在铸就“镜面混凝土”的同时,为国内水电工程装备和施工工艺带来重大革新。

混凝土施工中素有“无衬不裂”的说法,裂缝似乎是混凝土逃不脱的结局,但白鹤滩的混凝土“艺术家”们却不这样认为。

既然以往工程中混凝土易开裂,那有没有性能更好的混凝土可供选择呢?

答案是:有的。和传统混凝土相比,温控防裂、体型控制更易掌控,抗冲磨性能更好的低坍落度混凝土很早就进入了施工人员的视野,但却迟迟未能被运用在水工建筑的高流速泄洪洞中。

“泄洪洞施工环境封闭狭窄,过去的施工装备不能满足低坍落度混凝土运输和施工需要。”三峡集团白鹤滩工程建设部(下称“建设部”)泄洪洞项目负责人王孝海告诉记者。

国内水电从业人员在同类型工程中进行过使用低坍落度混凝土的研究,但受限于洞室空间相对封闭、结构体型复杂、常规设备难以利用等问题,相关探索一直止步不前。

想要达到精品工程的高质量标准,应该选用哪种混凝土,泄洪洞团队的每一个人心里都笃定了一个答案。但选择这条路,就意味着要挑战困扰水电人多年的行业难题。

白鹤滩水电站泄洪洞整体形态和过山车轨道很像,分为上平段、龙落尾段和出口处呈上挑形状的挑流鼻坎,不同的是泄洪洞每个部位都是混凝土结构。在施工中最困难的,就数龙落尾段,龙落尾段形似龙尾,是一道垂直落差90米的斜坡,23°的最大坡度就出现在这里。

在以往水电工程中,如果泄洪洞有龙落尾结构,大多采用混凝土泵来输送混凝土到相应部位,但这种运输方案不能套用在低坍落度混凝土上。

工欲善其事,必先利其器。没有施工装备,后续的作业就不能进行,“创新”成了必经之路。

“创新”绝非易事,否则行业内早就有了成熟的经验,白鹤滩泄洪洞坡度更大、环境更复杂,想要设计全套的施工装备更是难上加难。

“难到和我们合作的厂商都跑了。”王孝海回忆起这条创新路上的小插曲。

为了设计用于龙落尾底板施工的装备,王孝海创新工作室团队请来了一些专业厂家,和现场施工单位一起研究。

这套装备要适应狭窄和大坡度的环境、要满足一定的运输速度保证混凝土不提前凝固、要保证混凝土运输到准确的部位、不能影响后续人工作业……诸多困难交织在一起,现场试验情况始终不理想。

一次次的失败消磨了厂家的耐心,不久王孝海就发现厂商都变得安静了。“之前我们有一个群,这些厂商的技术人员原本都在群里,后来他们不是'退群'就是'隐身',都不陪我们了,花钱也请不来人。”

白鹤滩建设者的字典里没有“放弃”二字。厂商走了,研究并没有停下。参建各方反复研究失败的方案,不停调整思路,啃下了硬骨头。

从上平段到龙落尾,再到挑流鼻坎,白鹤滩建设者拿出了全套施工装备,实现了“全过流面”创新。“应用情况表明,我们自行研制的成套常态混凝土施工装备安全、高效,较常规施工效率提高约20%。”王孝海说。

艺术家对艺术的追求是不会止步的,白鹤滩泄洪洞施工人员对混凝土质量的追求也是如此。要让混凝土平整光滑,减少瑕疵,精细和规范的人工操作也必不可少。

在参观泄洪洞时,现场管理人员让记者用手摸了摸底板混凝土接缝处。

因为混凝土都是分块浇筑,块与块之间必然存在一条缝,让记者惊讶的是,接缝处摸起来也十分平滑。

接缝处如何保养、采用什么保护工具,这样的细节都被施工人员考虑在内。王孝海说,从泄洪洞第一仓混凝土浇筑起,建设者就坚持“五精”管理方法。

所谓“五精”,即精准析源、精明施策、精心组织、精确控制、精益施工。通俗来说,就是每一个人在每一个环节都有相应的任务。

施工人员通过“五精”管理方法,把细致到几近严苛的要求渗透到每一寸钢筋、每一方混凝土,甚至每一条施工缝里,目的就是为了保障施工质量,这样的态度和艺术家别无二致。

“五精”管理方法打磨出了精品混凝土,也带来了一套既能满足作业环境、又能达到质量要求的混凝土浇筑工艺工法。这些工艺工法是白鹤滩水电人的集体智慧,将来也会成为行业典范。

白鹤滩泄洪洞平均不平整度小于2毫米,全部都能呈现镜面效果。这份成绩,源自一群混凝土“艺术家”的坚持和创新;得益于对这份成绩的追求,中国水电人在金沙之畔再一次填补了行业空白,展现了中国智慧。


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