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中国经济网 地下品牌探索路——写在水电七局荣获四川省科学技术奖之际
发表时间:2021-3-25   |  来源于:本站原创  |  作者:黄琪 雷文  |  点击数:209 
 
  时光滑过心间,思绪飞向远方。
  身临四川省科学技术奖励大会现场,手捧荣誉证书,张学彬恍然如梦,十年磨一剑,开花结硕果——水电七局独立申报的“45°缓倾斜井反导井开挖及复杂结构滑模衬砌技术”科研课题斩获四川省科技进步二等奖。
  走进时光隧道,回顾奋斗历程,宛如昨天。
 
    
  白鹤滩水电站左岸地下厂房主变室免装修混凝土浇筑
 
  看成绩 填补国内空白
  “填补国内该施工领域空白,将斜井反井钻机开挖角度降低至45°,形成一套较为成熟的施工技术和控制方法,具有广阔应用前景。”谈及获奖原因,项目负责人张学彬难掩激动。
  日前,四川省委、省政府在成都举行四川省科学技术奖励大会,隆重表彰为科技创新作出突出贡献的科技工作者。
  水电七局获奖课题依托猴子岩水电站引水发电系统土建工程施工展开,成功攻克斜井开挖和滑模衬砌等“卡脖子”难题,助推工期提前半年完工,该课题研究的相关成果,获得发明专利2项和实用新型专利3项,多项省级工法。
  大渡河畔,峭壁飞瀑;群山叠嶂,峰回路绕。猴子岩水电站位于四川省甘孜藏族自治州康定县境内,总装机容量1700万千瓦。引水发电系统布置于大渡河右岸,采用首部式地下厂房。
 
    
  猴子岩水电站地下厂房
 
  “在猴子岩的那七年,我们主要有三点收获,一是掌握反导钻井改造技术,二是研发滑模台车,三是形成科研成果。”47岁的四川汉子张学彬,回忆过去,记忆犹新。
  2011年,猴子岩水电站正式开工,三年后地下厂房斜井开挖施工。前期受开关站施工滞后影响,工期被压缩近9个月,还要攻克45°斜井开挖,高地应力等风险。
  当时,国内外文献有记载的采用反井钻机施工斜井最小倾角为48°,而项目部要面对的是45°的施工难点。虽然只有小小的3°,但挑战空前,无先例可循。
  为解决难题,项目部技术人员多方比较,反复试验,最终确定通过对反井钻机进行改造、施工方案优化,研究形成45°城门洞型斜井采用反井钻机进行开挖的施工程序和工艺,总结形成“缓坡斜井开挖施工工法”,加快工程施工进度、保证施工质量,节约施工成本,并被评为“四川省省级工法”。
  与此同时,有针对性地进行45°复杂结构城门洞型斜井滑模施工的系统研究,通过理论和实践论证研究,设计先进滑模台车,拟定最佳的施工方案,并成功进行运用,使得185米长的斜井,在45天内完成斜井标准段整体衬砌,保证依托工程安全、快速施工,降低施工成本,具有非常重要的现实工程意义和推广应用价值。
  在猴子岩水电站,高地应力最高达到36.4兆帕。所谓的高地应力,如同放在冰箱的啤酒,冰冻到一定程度,会极大地释放外力,达到一定数值立马崩裂。高地应力就是如此,当开挖爆破之后,围岩内部应力释放,极易发生岩爆现象,影响围岩稳定,带来极大安全风险。
  为解决此问题,通过爆破试验和总结、调整施工程序、优化支护措施、精细化施工工艺,经过不断地探讨完善和实际应用,研究形成“深层预裂、薄层开挖、随层支护”的高地应力地下厂房中下层梯段开挖施工工法,并被评为“四川省省级工法”。
  在实践的同时,他们也在探索新技术和新工艺,组织科技研发,例如《爆破施工对近距离相邻洞室施工安全不利影响研究》《水电站大型地下洞室群施工安全施工与岩爆防治技术研究》《地下工程施工标准化管理》《长距离缓坡度斜井施工技术及斜井施工安全施工管理研究》等。
  张学彬同样收获颇丰,凭借在猴子岩的不俗表现,2017年荣获“四川省五一劳动奖章”。
  谈收获 品牌效益初显
  无独有偶,水电七局大岗山泄洪洞项目技术团队研究的“大型高流速常年泄流泄洪洞耐冲磨混凝土施工关键技术”课题同样斩获四川省科技进步三等奖。
 
    
  大岗山水电站地下厂房
 
  双喜临门,标志大型地下工程品牌效益初显。
  自1965年参与龚嘴水电站建设以来,水电七局已参建大中小型水电站300余座,总装机容量突破4000万千瓦。
  而真正的“试水”大型水电地下工程,要从二十年前在龙滩水电站,当时世界上规模最大、地质条件最复杂、洞室密度最大的地下厂房说起。
  “我们当时首次‘练兵’,面对的就是世界级的挑战。”龙滩工程地下厂房长388.5米,宽30.7米,高87.3米,地质条件十分复杂,要在0.5平方公里的范围内,挖出119个纵横交错的洞、室、井,总开挖量为300万方,在世界水电建设史上是前所未有的。
  三年的时间,包括张学彬在内的60余人,在龙滩这个练兵场里锤炼成才。地下工程施工有其特殊性,全部是未知且不可复制,会遇到各种不可预见的问题。正是因为如此,才更考验人,但七局人从来不惧挑战。
  历史跨越二十年,一头连着历史,一头连着现在。这群人自龙滩起步,一步一脚印,用行动打造品牌。
  在瀑布沟水电站,创造水电站大型地下厂房快速开挖的施工新纪录,整体技术达到同期国内领先水平,经济社会效益巨大,荣获中国土木工程詹天佑奖。
  在向家坝水电站,针对工程拥有“单机容量、地下主厂房跨度,主厂房高度、引水隧洞开挖直径、压力钢管直经、尾水主洞开挖断面”六个世界之最,《复杂地质超大型水电站地下厂房施工技术》技术成果达国际领先水平,荣获中国施工企业管理协会科技进步一等奖。
  在溪洛渡水电站,作为当时金沙江上最大水电站,中国第二、世界第三大水电站,典型的“三高三大”水电站。研发隧洞常态混凝土自动升送带式台车、斜洞液压自行式钢模台车等新装备,首次实现高流速抗冲耐磨混凝土隧洞边墙常态混凝土入仓,《高流速特大泄洪洞混凝土施工关键技术》技术达到国际领先水平,获中施企协科技进步一等奖。相应技术成果在大岗山、长河坝、黄金坪、白鹤滩等泄洪洞工程得到推广应用,经济社会效益巨大。
  在大岗山水电站,首次成功运用清水混凝土,岩锚梁定型钢模板和维砂模板清水混凝土工艺,混凝土外光内实。在高流速抗冲耐磨混凝土施工中研究采用了“温控数值仿真分析、综合温控防裂措施、温度监测及温控效果分析”三位一体的方法,提出了“早通水、大流量、短历时”冷却的温控措施,攻克了高标号抗冲耐磨硅粉混凝土温控防裂难题。捧回国家优质工程金质奖和中国土木工程詹天佑奖等荣誉。
  在中国首个百万千瓦级整体EPC杨房沟水电站,在长度为500米的圆内上下交叉开挖出长度约12.3千米的隧洞,稳打稳扎,控制危险源,换来平安掘进,取得地下厂房开挖爆破的良好效果,荣获国家“部级样板工程”。
  在世界在建最大地下厂房——白鹤滩水电站,成功开发新型液压自行式岩锚梁浇筑钢模台车及其施工工艺,浇筑完成的岩锚梁如镜面般光滑,平均体型偏差在8毫米以内,承载着两台1300吨桥机安全运行,经电建集团鉴定达“国际领先水平”;首创液压爬模浇筑电站进水塔新工艺;率先启动特大洞室免装修混凝土施工工艺创新研究。
  在“国内水头最高、埋深最大、单机承载容量最大”的抽水蓄能电站——阳江抽水蓄能电站,成功挑战“两条400米级的竖井”、“10兆帕的超高压灌浆”、“竖井、斜井12条”、高压电缆洞36度斜井施工等世界级难题,形成的相关技术被行业专家学者鉴定达到国际领先水平。
  当前,在保证地下工程的安全风险可控的前提下,充分发挥科技的作用,进一步提升施工效率,提高施工利润,已成为所有人的共识。
  党的十九届五中全会胜利召开,对科技创新提出新更高要求。以高质量发展为方向,以智能化、机械化、信息化为突破口,在水电七局,科技的活力正在激荡。
  公司主要领导已布置新的任务——研制地下洞室开挖支护机械化、智能化施工专用设备,攻克地下工程施工难点,减少安全作业风险。
  希望在望,未来已来。我们拭目以待!(黄琪 雷文)
 
 


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