光可鑒人 解碼華電拉哇水電站鏡面混凝土
中新網(wǎng)四川新聞1月9日電(尹晗葦 劉夢(mèng)雪)金沙江上游川藏交界處,一個(gè)世界級(jí)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(zhǎng)度達(dá)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(cuò),給工程建設(shè)帶來(lái)巨大困難。
華電金沙江上游水電開(kāi)發(fā)有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“華電金上公司”)加強(qiáng)科技創(chuàng)新,攻堅(jiān)技術(shù)難題,推動(dòng)拉哇水電站地下洞室整體開(kāi)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(shí)現(xiàn)“鏡面”效果,洞室開(kāi)挖和混凝土澆筑質(zhì)量達(dá)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(hào)溢洪洞內(nèi),澆筑成型的混凝土墻經(jīng)冷水管?chē)娏軒酌牒笾饾u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(wú)奇的洞室仿若科幻電影中通往平行時(shí)空的“時(shí)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(kāi)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(gè)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(shí)均勻。因此在混凝土配制、生產(chǎn)、施工、養(yǎng)護(hù)、防護(hù)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(gè)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(qiáng)化人機(jī)料管理,嚴(yán)控混凝土澆筑質(zhì)量
在洞室中運(yùn)用C50高強(qiáng)度襯砌混凝土難以控制裂縫問(wèn)題,加之拉哇水電站高原獨(dú)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(lái)諸多困難。如何澆出質(zhì)量過(guò)硬的混凝土,確保運(yùn)行期洞室能承受住過(guò)水時(shí)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(duì)過(guò)水隧洞而言,還是確??箾_耐磨、安全運(yùn)行的必要條件。如果澆筑效果不佳,表面出現(xiàn)小凹點(diǎn),就容易產(chǎn)生氣蝕現(xiàn)象,當(dāng)大量水流高速流過(guò),形成小真空區(qū),隨時(shí)間增長(zhǎng)不停擴(kuò)大,導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)破壞,這將對(duì)電站運(yùn)行造成較大的安全隱患?!崩鬯娬竟こ碳夹g(shù)部主任羅文君介紹,為此華電金上公司加強(qiáng)對(duì)人、機(jī)、料的管理,在混凝土選擇、配合比、拌合、運(yùn)輸及澆筑溫控等各個(gè)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(kāi)展了各部位混凝土澆筑1:1模擬工藝性試驗(yàn),確定混凝土骨料選擇與處理、配合比設(shè)計(jì)等參數(shù)。澆筑過(guò)程中,優(yōu)化澆筑設(shè)備,嚴(yán)控澆筑溫度,混凝土轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)覆蓋保溫被并及時(shí)轉(zhuǎn)運(yùn),確保溫升溫降控制在設(shè)計(jì)溫度范圍內(nèi)。為提高澆筑效率,現(xiàn)場(chǎng)采用混凝土皮帶輸送機(jī)成功解決了混凝土垂直運(yùn)輸問(wèn)題,僅42天順利完成總長(zhǎng)度355.4米、總共33倉(cāng)的主廠房巖錨梁混凝土澆筑并達(dá)到“鏡面”效果。
溢洪洞邊墻襯砌鋼筋。華電金沙江上游水電開(kāi)發(fā)有限公司供圖
而針對(duì)溢洪洞斷面大、流量大、流速高,對(duì)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(jì)單位、技術(shù)專(zhuān)家交流研討,采用低塌落度預(yù)冷混凝土,調(diào)整入倉(cāng)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(cāng)混凝土澆筑以來(lái),目前已澆筑完成27倉(cāng),累計(jì)澆筑混凝土約2萬(wàn)方,均呈現(xiàn)出良好的“鏡面”效果。
“通常混凝土澆筑完成后12小時(shí)以內(nèi)就須進(jìn)行養(yǎng)護(hù),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(shuō)。
為此,華電金上公司扎實(shí)做好混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)“一條龍”服務(wù),對(duì)于剛澆筑的混凝土采用覆蓋土工布保濕、長(zhǎng)流水養(yǎng)護(hù)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(hù)劑,再覆蓋兩層較厚的混凝土保溫被進(jìn)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(shí)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(kāi)挖至關(guān)重要。
拉哇水電站地下廠房洞室開(kāi)挖形象。華電金沙江上游水電開(kāi)發(fā)有限公司供圖
如果把在山體內(nèi)挖隧道看作是一場(chǎng)大型工藝雕刻,想要洞室開(kāi)挖成型好,首先“原材料”必須過(guò)關(guān),即巖體不破碎、穩(wěn)定性強(qiáng)。其次“雕刻”技術(shù)還要高超,即洞室開(kāi)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(lái)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(chē)梁開(kāi)挖區(qū)域就面臨巖石裂隙發(fā)育、圍巖破碎這一難題。為對(duì)破碎巖體進(jìn)行支護(hù)固基,金上公司在開(kāi)挖爆破前采取素噴封閉、灌漿、預(yù)錨等措施,通俗地說(shuō)就是將水泥等材料填塞進(jìn)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(chē)梁開(kāi)挖成型打好基礎(chǔ)。
在上千個(gè)建設(shè)日子和數(shù)萬(wàn)個(gè)試驗(yàn)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(duì)早期洞室開(kāi)挖效果不佳等問(wèn)題,金上建設(shè)者在不斷試驗(yàn)和施工中總結(jié)經(jīng)驗(yàn),確立了地下洞室開(kāi)挖“三證五表”質(zhì)量管控措施。通過(guò)對(duì)鉆孔、裝藥、爆破等開(kāi)挖過(guò)程進(jìn)行規(guī)范化管理,成功解決了拉哇水電站地下洞室開(kāi)挖質(zhì)量控制這一難題,開(kāi)挖半孔率從64%提升至92%,地下廠房巖壁吊車(chē)梁層開(kāi)挖半孔率達(dá)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(qiáng)的“四個(gè)一”地下洞室開(kāi)挖施工措施,即“一爆一設(shè)計(jì)、一爆一申請(qǐng)、一爆一評(píng)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(xì)調(diào)整孔間距、小直徑藥量、間距等細(xì)節(jié),以適應(yīng)復(fù)雜的地質(zhì)條件,減少對(duì)開(kāi)挖爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng),嚴(yán)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(jiàn),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(kāi)挖的見(jiàn)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(jìn),大壩填筑工程加快步伐。它是金沙江上游川藏段打造國(guó)家水風(fēng)光一體化示范基地水電精品工程的一個(gè)縮影。
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