逐梦金沙江 白鹤滩上写辉煌
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第13984期:第03版 本期出版日期:2024-09-28

逐梦金沙江 白鹤滩上写辉煌

——技术难度世界第一的白鹤滩水电站工程建设故事

记者 向晓文
语音播报: 语音播报


金秋9月,金沙江下游,高山峡谷中,滔滔江水向东流。

奔流间,一座雄伟的大坝,拦住江水去路……它就是仅次于三峡工程的世界第二大水电站---白鹤滩水电站,也是当今世界技术难度最高的水电工程。

金沙水拍,高峡平湖。白鹤滩水电站年均发电量约624亿千瓦时,每年可节约标准煤1968万吨,减排二氧化碳5160万吨,对我国力争实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和目标发挥着重要作用。

世纪工程,享誉海外。白鹤滩水电站多项技术指标位居世界前列,代表了目前世界水电建设最高水平,对引领我国巨型电站勘测设计、建设施工、建设管理、设备制造水平升级具有重要意义。

白鹤滩全景

白鹤滩水电站首批机组投产发电

白鹤滩水电站地下厂房

水电七局承担安装任务的白鹤滩水电站百万千瓦机组(16号)转子吊装现场

白鹤滩水电站智能灌浆

白鹤滩世界最大缆机群

白鹤滩大坝


建世界大坝 为何优选白鹤滩?

20世纪90年代开始,中国电建集团所属华东院负责白鹤滩梯级电站的开发研究工作,开展了大量的水文、水能和地质勘测等基础工作,为电站选址下足了功夫。

为何选址白鹤滩呢?据介绍,选在白鹤滩建水电站,其优点是高山峡谷河流落差大,水能蕴藏量巨大;且河谷狭窄,两岸山体岩石较好,适合修建高拱坝。从经济指标考虑,大坝使用的混凝土方量小,可节省投资,且修建高坝大库需要的移民和淹没损失也较小。

当初,白鹤滩水电站的勘察设计非常艰难,工程不仅综合规模巨大,技术综合难度也最大,多项指标已经进入世界水电技术的“无人区”。

经多方调查研究,中国电建进行了大量的地质勘察和坝址比选工作,综合分析水能条件、地形地质条件、建坝技术难度、施工条件、建设征地、环境保护等因素后,最终选在白鹤滩,并采用中坝址混凝土双曲拱坝建设方案。

白鹤滩的坝顶高程834米、最大坝高289米,而白鹤滩处于一个V字形的河谷,坝体比三峡要高100多米,大坝承受的总水推力达1650万吨,所以采用了双曲面的拱形坝,坝体弧度优美,并不只是为了视觉“优美”,而是为了因地制宜地将水体的压力分散到两侧的山体上去,使大坝能抵御百年一遇的洪水,使坝体更为安全和经济。

为了应对泄洪流量大,中国电建确定了“分散泄洪、分区消能、加强防护”的布置原则,采用坝身孔口和岸边泄洪洞联合泄洪的方式,采用“坝身两层孔口”的布置方案,将坝身孔口的最大泄量控制在30000立方米/秒,泄洪建筑物超泄能力强、运行可靠性高,有助于快速施工,可谓一举多得。创新采用无齿坎分层大差动表孔、分层多股水流深孔、坝后反拱水垫塘消能,提高了孔口运用的灵活性和水垫塘的消能率及稳定性,有效解决了超大泄洪规模不对称拱坝坝身泄洪消能的技术难题。

勇往直前 书写中国水电辉煌

金沙江白鹤滩水电站不仅因其规模巨大而闻名于世,其综合建设难度也位居全球在建水电工程之最,测量工作作为工程的先行军,贯穿于建设始终。

白鹤滩的阳光,四季都“热烈”得让人生畏,肆虐的狂风长年在金沙江大峡谷中呼啸而过,水电七局白鹤滩施工局测量队小伙儿们日复一日耕耘在这片热土之上,挥洒着青春热血。

测量队员中有视足球为生命,却在看球和加班之间义无反顾选择走进办公室的“肖二哥”,还有这支25人团队里稀有的“两朵金花”,工作中她们一如既往地刚毅、果敢,令人钦佩。

已是两个孩子母亲的蔡敏,与丈夫一起并肩战斗在白鹤滩施工一线。谈起这些年因为坚守在项目部很少回家,一向爱笑的她强忍泪水说道:“为了建设好白鹤滩,有多少兄弟姐妹坚守在这里……知道我们的工作意义重大,我们的两个孩子常对我们说‘爸爸、妈妈,你们是我们学习的榜样,我们以你们为荣’!”

这群以“90后”为主要力量的测量队员,不怕苦,不怕累,测量工作精益求精,因为他们知道每一条洞室的准确贯通,每一仓形体数据的完美呈现,每一幅地形图的精确描绘都至关重要,经过他们的艰苦努力,最终交出了完美的测量答卷。

2014年6月起,水电七局白鹤滩施工局土建一队负责承担白鹤滩水电站左岸地下主副厂房、主变洞的现场施工管理工作。主副厂房、主变洞是白鹤滩水电站的“心脏”,其中左岸地下厂房建设规模位居全球第一,综合建设难度也为世所罕见。

在厂房开挖阶段,团队全体成员常驻一线,对重点施工和安全风险突出部位实行24小时盯面,严格执行安全操作规程,并联合技术部门针对各开挖层特点制定专项开挖方案和标准化的支护流程。

特别是在左岸地厂岩锚梁开挖时,项目部通过组织青年技术骨干认真开展原型爆破试验,确立了以“深预裂、薄层挖、少扰动、勤支护”为总原则的岩锚梁层三区六序个性化开挖方案,从测量放点到钻孔装药,层层细致,环环紧扣,超欠挖始终控制在可调范围内,最终实现全线一次性成型的精品效果。

左岸地下厂房是建设者的“主战场”,同时也是施工企业再战金沙江,巩固和提升水电施工业务品牌影响力的“主秀场”。

肩负多个重任,队员们不敢懈怠,开工之初,“攻坚克难,打造世界最大地下厂房典范”的建设目标便已深深植入脑海。短短四年时间,他们与施工单位各职能部门以及技术、管理专家通力合作,立足左岸地下厂房施工管理实践,累计取得各类专利10项、工法5项、QC成果9项,用“新技术、新设备、新工艺、新工法”成功攻克多项工程难题。

“左岸地厂岩锚梁浇筑要求高,传统工艺需要搭设大量高排架及使用大型模板,不仅施工质量可控性差,还存在极高的安全风险。”时任水电七局白鹤滩施工局局长杨勇介绍说,土建一队积极参与施工局技术系统提出的“新型液压自行式岩锚梁混凝土浇筑台车”设备研发工作,发挥常驻一线的经验优势,提出了诸多具有建设性的研发意见。

施工过程中,水电七局团队发扬工匠精神,锐意创新,首创“液压自行式岩锚梁混凝土浇筑台车”进行岩锚梁混凝土浇筑。在自主研发的5台钢模台车、3台钢筋台车助力下,浇筑成型的左岸地厂岩锚梁表面光滑如镜,浑然一体,地下精品工程实至名归。

“这一创新设备自主研发和应用过程中总结出的工艺工法,不仅在国内同类工程中被广泛推荐应用,还在2017年被中国电建集团鉴定为国际领先技术。”水电七局土建一队队长陈强坦说。

时任中国长江三峡集团公司董事长卢纯在调研时赞叹:“水电七局在白鹤滩左岸地下厂房的优质施工,代表了中国水电建造的最高水平和领跑全球的一流水准!”

开拓创新 攻克世界水电建设难关

面对施工困难,水电人没有退缩。

2014年6月开工之初,面对巍峨群山,建设者知道,它是一块硬骨头:工程所处区域岩性为隐晶质玄武岩、杏仁状玄武岩、角砾熔岩和凝灰岩等,以坚硬玄武岩为主,开挖强度大;开挖面积和高度大,大型施工机械需求量剧增,施工组织协调面临挑战;开挖规模过大,开挖工序和方案的细小差别都将直接影响开挖质量和工程进度,施工方案务必要做到精细无差。

为啃下这块硬骨头,年轻有为、敢闯敢干的杨勇被任命为水电七局白鹤滩施工局局长。

抵达白鹤滩水电站的第一天,行李都来不及整理,杨勇便投入到工作中。刚参加工作的小刘,在导流洞偶遇一身泥浆、灰头土脸的杨勇,没能认出他是刚来的“领导”,大声招呼道:“兄弟,来帮忙把这根架管搬走,挡到路了,有点危险。”杨勇乐呵呵地跑过去,却被嫌弃其力气不如对方大。事后,小刘恨不得穿上隐身衣,而杨勇却夸赞他:“小伙子,安全意识很强,很不错。”

工作中,杨勇和管理团队总是奋战在施工一线,不定时召开现场协调会,所有生产问题在工作面上快速解决;班子成员实行分区分片“责任制包干”……“火车头”高速运转,工程以惊人的速度稳步推进,三年工期两年完建,并创下洞室日开挖2.3万立方米、月开挖41万立方米、月浇筑洞室混凝土17.4万立方米等多项国内水电地下工程施工纪录。

2016年完成开挖向混凝土施工的转序之后,进水塔将随着施工进度不断爬升,如何做到安全施工,如何确保施工质量?

施工团队冥思苦想,查阅了大量水工建筑物施工工艺工法,却一直未能有所突破。一次偶然的机会,液压爬模技术进入了团队视野,为此,杨勇专程赶往昆明市中心一高层建筑施工现场,考察液压爬模的使用,并要求施工局各团队立即论证引入液压爬模浇筑进水塔的可行性。

经过技术团队、质量团队、安全团队精密计算和细致优化,引入液压爬模浇筑进水塔终于从灵感化作了翔实的施工方案和措施,并成功实现,这是液压爬模技术在水工建筑物中的首次使用。

几年下来,施工团队成功开发出新型液压自行式岩锚梁浇筑钢模台车及其施工工艺,浇筑完成的岩锚梁平均体型偏差在8毫米以内,经鉴定达到“国际领先水平”;首创液压爬模浇筑电站进水塔新工艺,助力百米级进水塔、拦污栅全线安全优质浇筑封顶;率先应用智能灌浆系统,实现“隐蔽工程阳光作业”,被誉为国内灌浆工程诚信体系建设典范;巨型地下厂房洞室群岩石力学关键问题及其防控技术研究成果,获第十届中国岩石力学与工程学会科学技术进步特等奖;纳米钢纤维混凝土喷护技术、特大洞室免装修混凝土工艺等创新成果也受到多方赞誉。

截至目前,水电七局累计在白鹤滩开展科研立项活动20余项,已取得科研成果17项,完成工法4部,获得QC成果15项。科研成果共获得各类奖项36项,其中,获省部级科技奖特等奖1项,一等奖2项,获四川省工法2项、中国电建工法2项。这些科技成果的应用,不仅有力提高了工程的“科技含量”,更有效提升了工程质量安全水平,为世界一流精品工程的建设目标提供了强有力的支撑和保障。

金沙水拍,白鹤飞翔。

如今,举世瞩目的白鹤滩水电站已建成运行3年。谈到白鹤滩水电站的功能和作用时,现任水电七局安全总监杨勇信心百倍地表示:“白鹤滩水电站的建设,是一项功在当代、利在千秋的伟大事业,它不仅将为中国经济社会发展提供强劲动力,也为世界水电建设贡献中国方案和中国智慧。”

白鹤滩水电站的建造被人们称之为世界奇迹,创造奇迹的背后,是无数中国水电建设者的默默努力与付出,值得我们铭记。这座屹立在金沙江上的现代奇迹,必将激励着中国水电事业再创辉煌,向着国家富强民族复兴的伟业继续前进。

  

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