距離龍羊峽1700公里外的黃河流域,半島如簇、孤島棋布、險峰聳立,曲折蜿蜒的河灣映襯遠方煙色浩淼的水面,曲折河巷與雄偉山勢競相生輝,構成了素有"北國山水好風光”的黃河小浪底。
建設黃河“咽喉”小浪底,緩凝型混凝土應用“最深墻”
“黃河水繞漢宮墻,河色秋霞雁幾行”,自內蒙古河口至河南省桃花峪,黃河中流,波瀾壯闊。
小浪底水利樞紐籌建于1991年,位于黃河干流之上,上距三門峽水利樞紐130千米,是三門峽以下唯一能取得較大庫容的控制性工程。大壩壩高154米,長1667米,控制流域面積69.4萬平方公里。主要功能為治沙防洪,是國家“八五”計劃重點項目,更是治理、開發(fā)黃河的“咽喉”所在。
“黃河小浪底水利樞紐工程2009年獲中國水利優(yōu)質工程大禹獎,2011年獲中國建設工程魯班獎、百年百項杰出土木工程獎,成績斐然?!彼娀A局總經(jīng)理、黨委副書記韓偉也曾戰(zhàn)斗、成長在小浪底項目團隊中,度過了一段難忘的歲月。
時光回溯1993年,時任水電基礎工程局總工程師高鐘璞從福建水口工程趕到小浪底,并把目光盯向了主壩防滲墻。
“是我們的技術方案不行?還是標價太高?”,面對當時國內設計深度最深的防滲墻——黃河小浪底主壩防滲墻設計深度81.9米,高鐘璞和他的團隊自信地判斷,這道墻“非他們莫屬”,國內還沒有哪家基礎處理公司可以啃下這塊“硬骨頭”。
等到中標通知書下來時,高鐘璞和他的團隊卻與主壩防滲墻失之交臂。高鐘璞沒有氣餒,當機決定帶領團隊去小浪底水利樞紐上游圍堰攻堅,但悄悄的把科研重點放在了主壩防滲墻上。
上游圍堰砼防滲墻施工中,高鐘璞根據(jù)多年積累的經(jīng)驗和國內外相關技術文獻,探尋到了他心中的答案——粉煤灰混凝土。
然而興奮并沒有持續(xù)多久,資料中赫然寫著多年來行業(yè)中的一項“鐵律”,即粉煤灰含量不能超過30%。
“要與時俱進,敢于打破權威,粉煤灰含量要達到45%!”一直信奉“實踐是檢驗真理的唯一標準”的高鐘璞態(tài)度鮮明,開始了粉煤灰混凝土的5種配比試驗。
3個月后,試驗結果出來了,等到的結果是配比失敗。
拿著報告單結果,一向堅毅果敢的高鐘璞竟然有些失神,在場的質檢工程師趕忙把報告單接過,對報告單進行核察,驚訝發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的異常。經(jīng)檢查,原來是試驗室壓力機出現(xiàn)故障,其試驗結果應該是合格的。
這時,原主壩防滲墻中標單位在施工技術中無法解決問題,只能遺憾離場,這塊心心念念的“最深墻”自然就落到了基礎局團隊手上。
隨著拌合樓的運轉,世界水利施工史上第一方“緩凝型混凝土”特殊防滲墻墻體材料問世,伴隨著鉆機歡快的轟鳴聲,主壩防滲墻施工工期“勢如破竹”,搶回了耽誤數(shù)月的工期,確保了國際主體標按時開工。
國外專家面對驗收報告單稱奇說道:“中國人的智慧,是無窮無盡的。”也正是在這時起,超深大壩防滲墻施工技術不再依靠國外。也為公司后來可以創(chuàng)造多項“最深”記錄,提供了最有力的參考。
水利水電基礎工程局團隊因前期高效履約,并逐一攻克了小浪底主壩上下段銜接、防滲墻材料等重大技術難題,贏得了參建各單位的好評。為后續(xù)中標小浪底Ⅰ標(大壩)鉆孔灌漿修復、2、3 號灌漿洞帷幕灌漿、小浪底東苗家滑坡體排水孔鉆孔、小浪底溢洪道帷幕灌漿、2#排水洞及A、B交通洞排水孔工程施工、左岸觀測儀器埋設鉆孔等大小20項復雜工程奠定了基礎。
小浪底項目同樣也創(chuàng)造了許多記錄,主壩防滲墻墻厚1.2米,深81.9米,創(chuàng)國內之最?;炷翉姸?5兆帕,創(chuàng)國內之最。浪底水利樞紐副壩以北帷幕灌漿工程中,最大孔深166.38米,深度創(chuàng)國內之最。
此外,公司首次研制并成功應用緩凝型混凝土及高強低彈塑性混凝土。開發(fā)出一體灌漿系統(tǒng),大規(guī)模應用了智能灌漿記錄儀,研制了新型灌漿監(jiān)控系統(tǒng)、旋轉封閉器、壓力、流量數(shù)顯監(jiān)視器,新型氣壓、液壓塞,高速攪拌機等多種先進設備。引進了GIN灌漿工藝,自此掌握了該工藝技術,并將孔口封閉灌漿工藝與GIN法相結合,取二者之長,形成了一套適合國情的新灌漿方法。
1998年12月17日,年僅60歲的水電“防滲墻”施工專家高鐘璞前輩因胃癌離世,他的早逝成為水利施工行業(yè)和科技行業(yè)的共同遺憾。
他在生命的最后半年忍住胃被切掉三分之二的痛苦,珍惜點滴時間,在病榻前完成《大壩防滲墻》著作,該書為國內防滲墻施工的“開山之作”,始終“照亮”著大壩防滲墻施工技術的發(fā)展方向。
建成后的小浪底水利樞紐多年平均流量1327立方米每秒,輸沙量16億噸。自此,黃河中下游百姓不再飽受旱澇之害,“三年一決口,五年一改道”的印象也漸漸在人們心中淡去。
建設反調節(jié)水庫西霞院——再獻“基礎智慧”
西霞院工程,被譽為“小浪底項目的葛洲壩”,它是一座以反調節(jié)為主(下游水庫對上游水庫的出庫流量進行再分配,以便更合理地協(xié)調各用水部門的需要),結合發(fā)電,兼顧供水、灌溉等綜合利用的大型水利工程。
2003年,公司承建本水庫壩基基礎處理工程,該工程制約西霞院水庫施工總體工期。
具備開鉆條件后,面對含有大粒徑漂卵石的地層,極易發(fā)生孔斜,項目團隊每鉆進0.7米,執(zhí)行一次槽內洗渣,每當發(fā)現(xiàn)有偏孔傾向,立即進行“下鉆輕掃”處理。西霞院壩基基礎處理工程(Ⅱ標)共完成分部工程23個,優(yōu)良率100%。西霞院地層含大粒徑漂卵石影響成槽速度,項目團隊采用當時先進的“兩鉆一抓”工法加快成槽速度的同時組織了36套沖擊鉆機同時施工,平均1.1個槽孔一臺鉆機,最終得以提前3天完工,確保西霞院水庫計劃工期內下閘蓄水。
西霞院水庫自此充分發(fā)揮起強大功能,在將小浪底水庫下泄的不穩(wěn)定水流變成穩(wěn)定水流,保證黃河河道不斷流的同時,從根本上消除了小浪底水電站調峰對下游河道的不利影響,對生態(tài)、環(huán)境保護和工農業(yè)生產(chǎn)用水有著至關重要的作用。
時光又過17載,2020年4月,公司參與西霞院工程進口檢修閘門前鋪蓋和擋土墻檢查修復項目。西霞院水下6號排沙洞和胸墻式泄洪閘上游建筑物缺陷嚴重,鋪蓋沖垮下沉明顯,缺陷部分直接影響大壩的安全運行。西霞院水底基面地形復雜,施工受風、浪、流影響,修復區(qū)域內障礙物多,施工技術要求高,提供適合的水下不分散混凝土配合比是項目成敗與否的決定性因素。
“脫空位置多、深度大的條件下,如何保證水下澆筑的混凝土具有極高的流動性?如何保證其自密實性?水下20多米澆筑如何保證混凝土不分散?如何保證混凝土達到設計強度?……”項目團隊針對這些問題犯了難。
團隊如不能在6月汛期來臨前修復完畢,屆時將會造成不可估量的損失。要想不耽誤整個施工進度,這意味著必須在最短的時間內將水下不分散混凝土配合比設計配置出來。
公司試驗中心拿下了這個重要任務,經(jīng)過三天的高強度工作,研制出了20米水下不分散混凝土配合比,并第一時間進入施工現(xiàn)場進行模擬演示試驗。
西霞院施工現(xiàn)場,在眾多專家及試驗人員的見證下,新拌制出的混凝土拌合物被緩緩放入裝滿清水的玻璃容器中,擱置一定時間后水仍保持清澈透明,實現(xiàn)了混凝土在水下高流動性且不分散、自密實的良好效果,打消了專家團隊的疑慮,同意將此配合比應用于該工程。
為克服水下支模難題,項目團隊再出“新智慧”。根據(jù)經(jīng)驗團隊創(chuàng)新使用了一種箱型網(wǎng)孔模板水下立模技術,使支模時間由計劃工期的46天降為30天?!八滦迯褪中g”最終在節(jié)點工期前順利完成。
水電基礎局黨委書記、董事長劉建發(fā)在2021年公司工作會中提出,“我們要主動服務國家戰(zhàn)略,聚焦黃河流域生態(tài)保護和高質量發(fā)展,依托集團產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢,主動對接參與市場協(xié)同,配備精兵強將抓好項目履約,以精品工程帶動和促進區(qū)域深度發(fā)展。”
萬里黃河浩蕩,一句“黃河寧,天下平”,道盡黃河安瀾與國家民族血脈融通。黃河流域生態(tài)保護和高質量發(fā)展,鞏衛(wèi)“母親河”的綠色屏障,踐行“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治黃思路,依然任重道遠。
河南小浪底水利樞紐洞內灌漿施工
黃河小浪底水利樞紐配套工程——西霞院反調節(jié)水庫
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