爱情里面所有的迁就都是甘心情愿,甚至了无痕迹的。有时候,并不是你喜欢的东西我刚好全都喜欢,而是你喜欢的,我也愿意去喜欢,然后就真的喜欢了。——张小娴

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奋进新时代·工程篇│科技引领 智造大国重器
来源:三峡建设公司 作者:通讯员 魏祖强 www.733.net:2019-07-22 访问次数: 字号:[ ]
      金沙江畔的乌东德水电站是世界最薄300米级双曲拱坝,最大坝高270米,坝体混凝土方量约270万立方米,大坝单位坝顶弧长泄量世界第一,也是首个坝身不设导流底孔的高拱坝,是当之无愧的国之重器。

  自2015年正式迈入主体工程施工阶段以来,作为乌东德水电站工程建设的主力军,三峡建设公司大胆突破传统工艺方法,强化核心技术攻关,不断提高自主创新能力,面对川滇高山峡谷复杂的气候和地质条件,创造了镜面工程”“无缝大坝等诸多记录,引领中国水电工程建设进入智能建造2.0时代。

  陡峭莽山间的无缝拱坝

  受制于地形限制,乌东德水电站在设计之初就采用双曲拱坝的结构,主要依靠水和坝体之间的物理作用形成坝的稳定状,满足承载起千万级特大型水电站的蓄水需求。

  但是,厚高比只有0.19的乌东德大坝,在纤细身材下所面临最大挑战就是来自坝体内部——防裂缝。毕竟,坝越薄,抗裂缝的能力越差,一旦产生裂缝大坝就会漏水,长期渗漏会引起大坝的垮塌。

  乌东德施工局局长张建山说:为预防开裂,坝体需要保持连续上升,大坝浇筑的每一个单元浇筑间隔不能超过14天。但是乌东德地区为干热型河谷,环境温度高,内外温差大,极易导致混凝土裂缝。

  对于具有数十年筑坝经验的葛洲坝人来说,这是一个难题,更是一次机遇。面对复杂的气候和地质条件,三峡建设公司在行业内首次全坝段采用低热水泥施工。低热水泥具有水化热低、放热速率慢、热强比低、后期强度增进率高等特点,可有效发挥冷却水管通水降温的作用,降低混凝土最高温度,从而提高大坝混凝土的抗裂安全系数。

  为摸清低热混凝土强度及温度增长特点,三峡建设公司在大坝开浇前模拟大坝仓位在现场浇筑试验仓,进行早期强度、内部温度、养护、通水和冲毛等全面试验,结合科研单位研究成果,初步掌握了低热水泥强度和温度特点,构建了低热混凝土温度应力、抗裂特性、长期变形特性理论模型及开裂机理,明确了通水降温总体思路和技术路线,形成整套低热水泥砼相关施工技术。

  截至目前,大坝主体已累计浇筑204余万立方米,最大上升高度已突破200米,暂未发现一条温度裂缝,可以说,建造无裂缝的双曲拱坝这一目标正在变为现实。

  干热气候下的智能大坝

  据乌东德施工局总工程师商永红介绍,在普通人眼里,水电站大坝这种高大冰冷的钢筋混凝土建筑物似乎只需要不停的浇筑混凝土就可以顺利建造完成,然后投入使用。其实,混凝土在一定程度上与人一样,冷的时候需要盖被子保温,热的时候需要浇点水降温,这样才能保证混凝土强度符合要求,防止裂缝产生。

  以往水电站大坝混凝土冷却通水一般采取人工方式,存在工作量大、效率低等缺点,所有温度数据均需人工采集,不能实时反映坝体温度情况,而且坝址所处干热河谷地区,大风频发,日照强烈,昼夜温差大,这对大坝混凝土的温度控制十分不利。为此,乌东德水电站大坝混凝土采用与清华大学联合研发的智能通水系统,通过在混凝土里预埋温度计和冷却水管,可实时感知混凝土温度,再经过智能通水设备分析和计算,自动调节通水流量,确保坝体温度与设计的温控曲线拟合,实现混凝土冷却过程智能化。

  采用智能通水系统作业,所有回水均回收再利用,无需人工采集温度数据,温度数据自动收集上传至系统平台,利用平台和手机微信即可实施在线查询和控制,极大提高了通水效率,通水作业人员仅为传统一半左右,有效降低施工成本。

  并且,在降温保湿的过程中,所采用的智能喷雾技术,能够将监测数据、理论模型和喷雾机有机结合,实时采集仓面小气候数据,自动传输至智能建造信息管理平台,根据理论模型计算维持稳定仓面温度所需喷雾量,动态调整喷雾机参数。现场仓面无积水,覆盖范围广,减少人工干预,精准控温,34台喷雾机基本上可以实现仓面全覆盖,降温效果明显,仓内温度下降68℃,湿度维持在70%左右,实现浇筑仓面小气候,基本达到仓面温湿度智能控制要求。

  通过一系列智能技术的应用,可最大程度地减少表面裂缝的产生,满足乌东德大坝温控防裂的质量要求。

  “一条龙”生产的高效大坝

  2018年,乌东德水电站大坝主体工程圆满实现大坝混凝土浇筑超百万方和坝体上升超百米的双百目标,这来之不易的成绩,得益于三峡建设公司大力应用大坝混凝土浇筑一条龙实时在线监测技术,建立起了混凝土浇筑滚动循环管理机制。

  在混凝土一条龙生产过程中,通过在大坝混凝土浇筑各个环节中的运输和浇筑设备加装芯片,接入大坝混凝土全过程高效施工智能控制系统,进行实时定位,以实现混凝土拌合、运输、平仓振捣一条龙全过程监控,可对每一罐混凝土仓数据化,对汽车运输和缆机运行进行智能化分析和调度,优化资源配置,提升施工效率,实现对坝体混凝土施工进度和质量的精准控制。

  乌东德大坝总共布置3台缆机,是混凝土生产一条龙中重要组成环节。自大坝砼开浇以来,在无任何辅助吊杂手段条件下,3台缆机除承担大坝砼浇筑任务外,还需承担大量仓面吊杂施工任务。自实施一条龙实时在线监测技术以来,缆机运行效率不断提高,目前3台缆机总共浇筑大坝混凝土约200万立方米,月最高强度达到9.6万立方米,单台缆机小时平均浇筑强度约7罐。

  乌东德施工局技术部科长胡浩说,在大坝中孔钢衬吊装过程中,通过工艺创新,克服了只能单节吊装的不利情况。

      正如《了不起的中国制造》一书中所说的那样:“金沙江梯级水电站是代表着世界水电最高水平的创新工程和智能工程,乌东德水电站大坝代表着中国筑坝技术的先进水平,面对复杂的气候和地质条件,乌东德水电站创造了诸项世界第一,树立了中国水电工程技术领先世界的新标杆。作为中国水电的领军企业,亚洲必赢官网注册送37葛洲坝集团用科技创新为水电智能建造插上了腾飞的翅膀,引领中国水电工程建设进入智能建造2.0时代。
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