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中国水电四局谱写世界级高拱坝施工新传奇

2010-03-17 10:55:38 青海新闻网-青海日报

巍峨澜沧江上的小水湾电站

初春的彩云之南,处处奔涌着生命的赞歌;三月的澜沧江,见证世界筑坝史上一个重要的历史时刻:2010年3月8日,小湾水电站主坝最后一个坝段达到设计高程,提前8个月实现全线封顶,世界首座300米级双曲高拱坝主体施工宣告结束,中国水电人为世界筑坝史再添一座彪炳史册的里程碑,标志着我国特高双曲拱坝施工技术跻身世界前列,处于领先水平。

中国工程设计大师曹克明说:“水电大坝是土木工程之王,小湾水电站的双曲拱坝是王中之王。”能在这“王中之王”工程舞台竞技的也必为王者之师。

破解700米级高陡边坡锚固开挖世界级难题,为小湾提前一年实现大江截流奠定坚实基础。

攻克高拱坝混凝土浇筑温控世界级难关,为小湾首台机组提前一年发电创造先决条件。

高于国标的施工质量备受赞誉,创新的安全管理模式独领风骚。

风雨八载,中国水利水电第四工程局有限公司(简称:中国水电四局)尽显“中国水电”王者之师风范,用智慧和汗水最终谱写出世界级高拱坝施工的新传奇。

彩云之南腾起巨大能源新引擎

源出青海省唐古拉山脉岗果日峰扎曲的澜沧江,信马由缰,跌宕奔腾,劈岩裂谷,在高入云端的无量山脉中与云南的黑惠江合流,于云南南涧县和凤庆县交界处,成就了小湾这座伟大的工程。

小湾水电站是澜沧江中下游河段水电梯级开发“两库八级”方案中的第二级和龙头水库,是国家实施西部大开发、“西电东送”战略的标志性工程。电站主要由双曲拱坝、水垫塘、二道坝和引水发电系统组成,拱坝最大高度294.5米,坝顶长922.74米,拱冠梁顶宽13米,底宽69.49米,总混凝土浇筑量880万立方米;设计安装6台单机70万千瓦机组,总装机容量420万千瓦,年发电量190亿千瓦•时。2002年1月,工程正式开工,计划2010年完建。

电站建成投产,将在彩云之南增添一台具有综合效益的巨大能源引擎:电站以发电为主,小湾所发电能不仅供给云南省内用电,还将通过变电系统源源不断地输送省外。电站库区大容量蓄水将增加云南枯水期水力发电,水库每年近100亿立方米的调节水量,除保证电站自身发电外,还将使下游的漫湾、大朝山和景洪三个梯级电站保证出力增加110万千瓦,相当不花一分钱就建成一座百万千瓦级的大电站。电站还有利于节能减排,电站全部投产,可相当每年节约657.4万吨标准煤,减少约1775万吨二氧化碳及大量二氧化硫等有害气体的排放。电站还兼有防洪、灌溉、拦沙及航运等综合利用效益,是一座兼具经济、社会及生态效益的世界级宏伟工程。

2009年,随着电站主坝下闸蓄水、3台机组发电目标的相继实现,这座巨大的能源引擎已经开始发挥重要作用。

出师破解基础开挖世界级难题

世界级的工程势必蕴含世界级的挑战。

小湾电站是一座名副其实充满世界级高难度挑战的工程:两岸边坡开挖高达700米,山高谷陡,大部分边坡需锚索加固,开挖堪称世界级难度;大坝最大坝高294.5米,其抛物线型混凝土双曲拱坝位居世界水电工程前列;大坝混凝土施工浇筑仓面大、强度高、温控难,堪称国内外拱坝混凝土施工难度最大工程之一;地下厂房世界跨度第一、边墙最高等极具挑战性。专家称,小湾独特的地理、地质条件和主要工程指标,其建设难度已超过三峡工程。

2002年2月,以中国水电四局为责任方、水电三局为协作方的水电四三联营体中标电站右岸缆机平台基础及1000米高程以上坝肩开挖、支护及相关工程。初进小湾,就“啃”上了“硬骨头”——电站右岸边坡开挖锚固工程。

小湾电站边坡地质条件复杂,坝体所处地区地震烈度高达8级,其地震设防烈度为世界同类坝型之最,况且沙石松散堆积体、蚀变岩带、大断层、强卸荷裂隙发育带广泛分布,要为挡水建筑物筑就牢固的基座,以承受超过1900万吨的巨大水压,对边坡的开挖锚固提出了严苛的要求,这也成为电站工程最困难、最复杂的技术问题之一,被业界称为具有挑战性的世界级难题。

山高坡陡,近4000米的陡峭高山耸立在面前,四三人费了九牛二虎之力,好不容易克服了修路上设备这一大难题,没想真正的挑战才出现在面前,糟糕复杂的地质条件露出了本来面目,难题一个一个接踵而至:飘钻,钻孔精度根本无法保证;灌浆,达不到预期的效果;加固,对松软的堆积体作用不大……

一个月过去了,施工难以展开;两个月过去了,进度依然缓慢。

急则思变!联营体意识到传统基础开挖施工经验根本无法满足现场施工要求,要保证进度,必须组织技术公关。随后,爆破研究小组成立了,岩锚实验小组成立了,潘家铮、谭靖夷、刘克远等院士专家相继被请进场支招,一次次方案研讨,一次次现场实验……

历时5个月,一系列施工方案调整和技术革新终于见到了成效:缩小爆破梯段和预裂爆破工艺调整、深孔梯段接力延时顺序起爆等技术的应用,有效地保证了爆破效果;研制出的组合螺旋钻具、跟管钻具及其配套机具,有效地解决了高边坡堆积体深孔钻孔难题;在岩体破碎部位采用新型的荷载分散型锚索形式,有效地改善了锚索应力分布,减少了锚索长度,降低施工难度;采用土工布包裹注浆堵漏防腐技术,针对堆积体、破碎岩体锚索注浆,有效地解决了锚索注浆施工难题……

造孔、穿索、灌浆等一个个难题被相继攻破,施工进度上去了,施工质量有了保证。2003年8月24日,四三联营体不仅提前一周完成了右岸边坡1245高程控制节点, 11月15日,又提前45天达到1210高程坝肩槽节点目标,而且创造了边坡月开挖47万立方米、月拉运土石方55万立方米的小湾纪录,当年捧走电站建设综合评比第一的桂冠。为2004年10月25日电站提前一年实现截流目标创造了先决条件。

更值得大书特书的是,经过创新施工,电站坝肩开挖槽面平整,半孔率高达95%,施工质量受到专家的高度肯定。工程院院士谭靖夷曾言“施工企业的最高境界是把工程建设成艺术精品”,在小湾电站右岸坝肩槽前,谭院士首次使用了“艺术品”的赞誉:“我最满意的就是右岸坝肩槽开挖,看到预裂孔那么准确,我非常高兴。建议你们摄影记者,把右岸坝肩建基面预裂孔拍下来,成为一件‘艺术品’。我认为只有严格的管理、严格的施工工艺才能做到这一点。”

依托该项目形成的技术成果——《700米级高边坡及堆积体开挖锚固施工技术研究》得到了谭靖夷、马洪琪、张超然等多名院士和专家的高度评价,称“该技术代表国际领先水平”。

小湾电站边坡开挖锚固世界级难题的成功破解,不仅进一步提升了中国水电四局在基础开挖施工领域的核心竞争力,而且为“中国水电”进一步参与国际同类工程施工提供了强力技术支撑。




责任编辑: 江晓蓓

标签: 拱坝 中国 水电

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