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豎起國內(nèi)水電工程“第一墻”桐子林水電站建設(shè)運(yùn)用多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)

2015-11-04 654 0

   據(jù)曾經(jīng)參與二灘水電站建設(shè)的一些老同志回憶,早在上世紀(jì)末,當(dāng)時(shí)參與二灘水電站建設(shè)的國外承包商就曾設(shè)想利用二灘水電站的施工設(shè)備和資源同期建設(shè)桐子林水電站,但被一個(gè)技術(shù)難題困住——如何在厚達(dá)40米的覆蓋層上修大壩?論證來論證去,國外專家們都沒有找到一個(gè)經(jīng)濟(jì)可行的辦法,只能選擇放棄。
  10月28日,桐子林水電站投產(chǎn)發(fā)電,創(chuàng)造性地豎起國內(nèi)水電工程“第一墻”,成功解決了當(dāng)年困擾國外專家們的難題。
在流沙河中建高樓,他們是怎么做到的?
  建框格式地下連續(xù)墻
  開創(chuàng)國內(nèi)水電工程應(yīng)用先例
  清晨的桐子林水電站,波光粼粼的江面灑滿陽光。導(dǎo)流明渠旁邊,露出一堵長長的墻。“這是我們的‘框格式地下連續(xù)墻’,在國內(nèi)水電工程中首次運(yùn)用。”雅礱江公司桐子林建設(shè)管理局工程技術(shù)部副主任伍宇騰說,“別看它露出水面只有幾米,水下還深著呢,整個(gè)墻高度約有40米。”
  據(jù)他介紹,桐子林水電站導(dǎo)流明渠所在的右岸灘地,地質(zhì)條件較差,局部基礎(chǔ)承載力低,抗沖性能很差,不宜作為地基,覆蓋層厚達(dá)40米,不具備開挖建地基的條件。當(dāng)初困擾國外專家們的問題,同樣擺在了桐子林水電站的建設(shè)者面前。“我們四處跟蹤國際最新的技術(shù)信息,找到了一種在日本曾經(jīng)運(yùn)用過的‘框格式地下連續(xù)墻’技術(shù),國內(nèi)有些港口也采用過。”雅礱江公司桐子林建設(shè)管理局副局長鐘衛(wèi)華解釋說,以前修大壩一般明挖建基,要求直接挖至基巖,“這是笨辦法。”而他們采用的,是順著覆蓋層修墻,改善軟弱地基基礎(chǔ),不挖除框格中的覆蓋層,直接用框格式連續(xù)墻結(jié)構(gòu)承擔(dān)水平向和垂直向荷載,“是一種聰明的辦法。”
  桐子林水電站開創(chuàng)了框格式地下連續(xù)墻在國內(nèi)水電工程中應(yīng)用的先例,就像在流沙河中建起了穩(wěn)固的百米高樓。據(jù)測算,豎起“第一墻”,比明挖建基的綜合成本要節(jié)約很多,不僅很好地解決桐子林水電站的需求,還為其他類似工程提供了借鑒意義。
  運(yùn)用龍口底部加糙技術(shù)
  成功實(shí)現(xiàn)三期截流
  桐子林工程曾3次進(jìn)行大江截流。為開展導(dǎo)流明渠三孔泄洪閘施工,桐子林水電站在2014年11月8日完成三期截流,截流時(shí)龍口單寬功率超過三峽工程,截流龍口最大落差為9.26米,足有三層樓高。各項(xiàng)指標(biāo)為雅礱江流域同類工程第一,部分指標(biāo)列國內(nèi)前五位,各項(xiàng)指標(biāo)均列國內(nèi)已建工程的前十位。
  回憶起三期截流,伍宇騰仍覺歷歷在目。“龍口的水勢有多大呢?我們把8噸多的混凝土多面體丟進(jìn)去,根本站不住,馬上就被沖走。”經(jīng)過召開多次專家咨詢會(huì),建設(shè)者們又找到了一種“聰明”的辦法,那就是龍口底部加糙技術(shù)。“簡單來說,就是給龍口設(shè)置障礙,讓丟下去的大物料能夠站住。”伍宇騰說,他們想到了提前打樁的辦法,利用枯期提前在龍口打了31根攔石樁,每根有27米長,組成“攔石樁陣”,截流當(dāng)天再扔進(jìn)大石塊,就不會(huì)再被沖走。
  而“一條江一個(gè)開發(fā)主體”的優(yōu)勢,讓雅礱江全流域可充分調(diào)度,上游二灘電站“犧牲”部分發(fā)電量,實(shí)施了10天左右的控流,最終保證了桐子林三期截流順利實(shí)施。
  進(jìn)水口事故閘門“一門一機(jī)”布置
  一旦發(fā)生事故可在10分鐘內(nèi)控制
  桐子林水電站安裝有4臺大型軸流轉(zhuǎn)槳式水輪發(fā)電機(jī)組。國內(nèi)大中型軸流轉(zhuǎn)槳式機(jī)組一般依靠增設(shè)事故油壓裝置作為機(jī)組防飛逸措施,但如果出現(xiàn)故障,會(huì)導(dǎo)致水輪機(jī)和發(fā)電機(jī)的各轉(zhuǎn)動(dòng)部件及其連接件破壞,從而發(fā)生重大事故。2009年8月俄羅斯某水電站曾經(jīng)因類似事故損失了數(shù)百億美元。
  雅礱江公司副總工程師王兆成介紹,對于軸流轉(zhuǎn)槳式水輪機(jī)組的電站,當(dāng)發(fā)生飛逸事故且機(jī)組又不能正常關(guān)機(jī)時(shí),依靠更快地關(guān)閉機(jī)組進(jìn)水口來切斷水流,防止事故擴(kuò)大,是一個(gè)較為安全、穩(wěn)妥的方案。
  雅礱江公司會(huì)同設(shè)計(jì)單位經(jīng)充分調(diào)研、分析,為確保電站長期安全穩(wěn)定運(yùn)行,提出了將桐子林電站進(jìn)水口事故閘門的設(shè)置方式由原多孔閘門配備一臺壩頂門機(jī),修改為采用一門一機(jī)布置、液壓啟閉機(jī)控制的方案。其中控制閘門的液壓啟閉機(jī)最大工作行程為19.96米,對于垂直布置的液壓啟閉機(jī)而言,該工作行程為世界之最。
  這種方案為國內(nèi)首次采用,具有閉門時(shí)間短、操作靈活精確、日常維護(hù)簡便、能夠適應(yīng)遠(yuǎn)方操作控制要求等優(yōu)點(diǎn)。“一旦發(fā)生事故,我們可以在8-10分鐘內(nèi)緊急落門,迅速切斷水流,確保事態(tài)得到控制。”王兆成說,而如果采取傳統(tǒng)方案,至少需要3個(gè)小時(shí)。
  內(nèi)部質(zhì)量外部觀感均優(yōu)質(zhì)
  打造內(nèi)優(yōu)外美的“精品工程”
  早在桐子林水電站籌建之初,雅礱江公司董事長陳云華就要求,把桐子林水電站建成“精品工程”。
  什么是“精品工程”?雅礱江公司桐子林建設(shè)管理局局長任海解釋說,精品工程包括兩個(gè)方面,一是內(nèi)部實(shí)體質(zhì)量要做到優(yōu)質(zhì),二是外部觀感質(zhì)量要優(yōu)良。“工期馬拉松,投資無底洞,現(xiàn)場臟亂差。”任海列舉出水電工程建設(shè)曾經(jīng)存在的“三大頑疾”,而桐子林水電站的建設(shè),正是向頑疾宣戰(zhàn),在建設(shè)過程中就要實(shí)現(xiàn)精品工程。我們在工地現(xiàn)場看到,施工現(xiàn)場干凈整潔,良好的施工環(huán)境為實(shí)體工程的高質(zhì)量提供了保障,不但大壩體型漂亮,廊道滴水不漏,連機(jī)電安裝內(nèi)部的電纜,也像梳辮子一樣整齊規(guī)范。
  桐子林水電站在國內(nèi)水電工程中率先在施工過程中同步實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)投產(chǎn)。與工程建設(shè)同步開展達(dá)標(biāo)投產(chǎn)和工程創(chuàng)優(yōu)工作,抓好設(shè)計(jì)源頭和施工作業(yè)環(huán)節(jié),混凝土“內(nèi)實(shí)外光”、機(jī)電“內(nèi)堅(jiān)外美”。為達(dá)到這一目標(biāo),桐子林建設(shè)管理局編制印發(fā)了《桐子林水電站工程達(dá)標(biāo)投產(chǎn)實(shí)施規(guī)劃》,組建了桐子林水電站工程達(dá)標(biāo)投產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組和專項(xiàng)工作小組。結(jié)合工程建設(shè)進(jìn)展實(shí)際,每季度組織開展內(nèi)部達(dá)標(biāo)投產(chǎn)檢查考核,同時(shí)成立了若干工藝控制和攻關(guān)小組,確保每一道工序、每一道工藝按標(biāo)準(zhǔn)和要求嚴(yán)格實(shí)施。

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