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白鶴灘大壩的6根“定海神針”

中國三峽集團(tuán)發(fā)布時(shí)間:2023-08-11 15:18:36  作者:袁向南 張丁方

  本網(wǎng)訊(袁向南 張丁方)登上白鶴灘水電站大壩,會(huì)看到6根又細(xì)又長的混凝土圓柱,穩(wěn)穩(wěn)的矗立在大壩兩岸。來此參觀的人們,常常情不自禁撫摸這些“圓柱”,為它絲滑的觸感所驚嘆。


▲ 白鶴灘水電站全景 本文攝影:趙健

  它們就是白鶴灘大壩混凝土芯樣,最長一根長達(dá)36.74米,相當(dāng)于13層居民樓高度;最短一根有20.3米,相當(dāng)于7層居民樓高度。這6根混凝土芯樣在鉆取的過程中,不斷刷新和打破低熱水泥混凝土芯樣長度的世界紀(jì)錄。

  為了方便長久保存和供人們參觀,三峽集團(tuán)采取工程措施,把白鶴灘大壩2根最長的混凝土芯樣固定展示在左、右岸大壩兩側(cè)。

  在大壩834平臺(tái),混凝土芯樣的故事是參觀白鶴灘大壩時(shí)重點(diǎn)講解的內(nèi)容之一。

  2019年是白鶴灘水電站工程大壩混凝土澆筑的最高峰年,也是深孔復(fù)雜結(jié)構(gòu)施工的攻堅(jiān)之年。這一年的4月,白鶴灘水電站主壩成功鉆取直徑219毫米、長20.3米的混凝土芯樣,創(chuàng)下當(dāng)時(shí)世界低熱水泥混凝土芯樣的最長紀(jì)錄。

  隨后,大壩澆筑得越來越高,混凝土芯樣長度也在不斷刷新紀(jì)錄,直到2023年4月,白鶴灘大壩成功取出一根直徑245毫米,長度為36.74米的混凝土巖芯,芯樣表面光滑無層間縫痕,質(zhì)地均勻密實(shí),層間結(jié)合良好。


▲ 芯樣吊裝

  “這是繼白鶴灘水電站大壩2019年取出25.7米長芯,2022年取出34.86米長芯之后,再次打破世界最長常態(tài)混凝土芯樣紀(jì)錄。”三峽集團(tuán)白鶴灘工程建設(shè)部大壩項(xiàng)目部王克祥說。

  白鶴灘水電站工程大壩為300米級(jí)特高混凝土雙曲拱壩,壩體混凝土總方量803萬立方米,“體積”超過3個(gè)胡夫金字塔,全壩均使用低熱水泥混凝土澆筑。

  要想直觀了解大壩內(nèi)部澆筑質(zhì)量情況,常用的方法是選擇在大壩不同部位進(jìn)行混凝土取芯檢查,這也是業(yè)內(nèi)通用檢查大壩澆筑質(zhì)量的重要方式。通過鉆取芯樣,能夠觀測(cè)大壩混凝土內(nèi)部是否密實(shí),有無氣泡,澆筑層之間結(jié)合是否緊密等情況。

  “每一次取芯,就像給大壩的不同部位做體檢。通過觀察這些芯樣,我們能夠直觀了解壩體內(nèi)部混凝土施工質(zhì)量。”三峽集團(tuán)白鶴灘工程建設(shè)部大壩項(xiàng)目部工程師裴磊介紹。

  白鶴灘水電站大壩一共分為31個(gè)壩段進(jìn)行澆筑,每個(gè)壩段又是一層一層澆筑起來,層與層之間的結(jié)合處,混凝土砂漿與骨料的結(jié)合處是否緊密,是影響混凝土芯樣長短的重要因素。“如果層間結(jié)合不好,混凝土芯樣鉆到此處就會(huì)斷開,無法取出長芯。相反,如果層間結(jié)合緊密,混凝土芯樣就會(huì)連續(xù),長度也會(huì)更長。”三峽集團(tuán)白鶴灘工程建設(shè)部孫明倫說。


▲ 芯樣吊裝

  “為了順利鉆取芯樣,我們定做了全套的取芯工具。”裴磊說,除了白鶴灘水電站,沒有哪個(gè)水電工程鉆取過如此長的混凝土芯樣,而每一根白鶴灘大壩混凝土芯樣長度的突破,意味著每一次都要精心設(shè)計(jì)定制專用取芯設(shè)備。

  但是,鉆取成功并不等于真正突破,必須要把芯樣取出來、固定牢固,才算是真正的取芯成功。而在混凝土取芯諸多環(huán)節(jié)中,最驚心動(dòng)魄的就是芯樣“吊裝”這個(gè)環(huán)節(jié)。

  鉆取的芯樣長達(dá)30多米,從大壩轉(zhuǎn)移到固定支架上時(shí),遇上刮大風(fēng)或者吊裝纜機(jī)稍微抖動(dòng)一下,都有可能造成芯樣斷裂,功虧一簣。“混凝土本身比較脆,那種情形下,就像北方冬天屋檐下的冰柱,稍稍受點(diǎn)外力,就容易折斷。”王克祥說。

  “取芯施工過程中要穿過多層冷卻水管,同時(shí)還面臨著吊運(yùn)時(shí)大風(fēng)天氣影響孔壁碰撞等風(fēng)險(xiǎn)因素,難度極大。”負(fù)責(zé)混凝土取芯施工的水電四局職工宋小力介紹。

  “吊裝這根36.74米芯樣的時(shí)候,我們提前跟蹤監(jiān)測(cè)了大壩區(qū)域的天氣、風(fēng)速,挑選最合適的吊裝時(shí)機(jī),還選了技術(shù)最好的纜機(jī)操作手。”據(jù)裴磊回憶,混凝土芯樣吊裝那天,各方參建單位負(fù)責(zé)人守候在大壩現(xiàn)場(chǎng),所有人的目光都集中在這根世界最長混凝土芯樣上。

  經(jīng)過數(shù)小時(shí)的緊張操作,世界上最長的低熱混凝土芯樣從白鶴灘壩體高程796.76米處取緩緩拔出,直至提升到高程833.5米脫離壩體,共穿過13個(gè)澆筑倉號(hào),73個(gè)澆筑坯層,25層冷卻水管,最終順利取出并成功吊裝固定。


▲ 正在固定的芯樣

  經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)人員細(xì)致檢測(cè),這根混凝土芯樣完整美觀,表面光滑平整,骨料分布均勻,層間結(jié)合良好,代表著“無縫大壩”的完美質(zhì)量。2022年6月,正常蓄水位政府質(zhì)量監(jiān)督檢查專家組評(píng)價(jià)白鶴灘水電站建設(shè)精益求精、追求卓越,工程質(zhì)量優(yōu)良,是一個(gè)經(jīng)得起歷史檢驗(yàn)的精品工程,無愧于“大國重器”這一稱號(hào)。

  “白鶴灘大壩混凝土芯樣從25.7米至34.86米,再到36.74米,連續(xù)三次實(shí)現(xiàn)自我超越,不斷刷新世界紀(jì)錄,驗(yàn)證了白鶴灘水電站大壩混凝土精品工程卓越質(zhì)量。”王克祥說。

  作為整個(gè)水電工程的擋水建筑物,大壩混凝土澆筑質(zhì)量是建設(shè)質(zhì)量的重中之重。經(jīng)過前后六次在大壩不同部位鉆取芯樣,實(shí)現(xiàn)大壩進(jìn)行全方位的“體檢”,也驗(yàn)證了白鶴灘水電站大壩質(zhì)量良好。

  如今,這6根芯樣像“定海神針”一樣,矗立在大壩左右兩岸,向世人展示白鶴灘水電站大壩的精品質(zhì)量。


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