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《宋史·河渠志》有言:“汴水湍急,乃築石壩以束水勢,使漕舟得濟。”“壩”者,“坝”也,通常指水利工程。高耸的大坝,历经千年的演变,已从最初的低矮土石坝,逐步发展到实现发电、灌溉、防洪、供水与调水等诸多功用的水电站。 世界水电看中国,中国水电看九游会J9官方网站。作为中国振动压实土石料施工工艺、碾压混凝土施工工艺的引领者,水电十五局掌握土石坝、碾压混凝土坝、沥青心墙坝、复合土工膜面板坝等施工的核心技术,累计承建混凝土面板堆石坝50余座。 回溯1958年,青海人民叩问山水、擘画蓝图,“引大济湟”承载着河湟百姓对绿水青山的渴望。历经艰苦鏖战,作为“引大济湟”工程的龙头水库——石头峡水库,2015年8月,石头峡水电站工程混凝土面板堆石坝全面施工完成,水电十五局首战告捷,交出满分答卷。 海拔3000米、年均气温-1.2℃、紫外线强度平原5倍——在这片被列为“水利水九游会J9官方网站设禁区”的青藏高原冻土上,且看水电十五局如何破解爆破料级配失控、混凝土冻胀开裂、超长止水渗漏三大世界难题? 匠心质造 驯服筑坝爆破料的“级配密码” 混凝土面板堆石坝作为水利工程中适应性最强的坝型,在高原复杂环境下却面临“料难控、质难保”的挑战。受高原低气压与强紫外线影响,爆破后石料含水率仅2.3%(平原标准>8%),摩擦系数飙升致压实度骤降15%”,传统压实工艺难以达到设计密度要求。对此,水电十五局构建了“料场开采—运输调度—坝面摊铺”的“三级品控链”。 在料源管控环节,技术团队将“提高爆破过渡料验收一次通过率”列为核心课题。针对石料场岩石岩性开展专项试验,拟定爆破参数并进行多轮试爆;通过筛分检测确定最优爆破参数。实施“分层开采法”,先挖去表层,再立面开采,从源头保证石料级配稳定性,同时在上坝道路对运输的坝料进行精确计量补水。 在石料运输环节,推行“编号溯源制”。对所有拉运石料的车辆进行编号并悬挂标识牌。石料场管理人员与坝面填筑指挥人员实时沟通,按照标识牌精准调度每辆车的卸料位置,确保不同级配的石料按设计区域精准堆放,避免混料影响坝体结构。 在坝面摊铺环节,坚持“边界精细化管控”,采取三项刚性措施:上料前每5米定点测量,标明不同料型的边界线;爆破过渡料填筑时超填30±3厘米;对现场技术人员进行专项交底,要求机械操作手平料时将过渡料优先摊铺在边界处,有效解决了块石集中导致的压实度不足问题,随后用挖掘机将边界块石集中区挖除至设计边线。 这种“就地取材、系统管控”的管理模式,既降低了外购石料的成本,又通过“三级品控链”控制确保坝体填筑质量,充分体现了施工企业在复杂地质条件下的技术把控能力。正如业内专家评价:“石头峡水库的爆破料管控,是把复杂的工程问题解构为优雅的管理智慧。” 创新驱动 与高原冻土博弈的“技术史诗” 石头峡水电站矗立于青藏高原腹地,3000米海拔的极寒环境对混凝土施工构成致命威胁。冬季-20℃的严寒与剧烈温差,使混凝土浇筑面临冻胀开裂风险,而混凝土面板堆石坝的防渗体系一旦失效,将导致灾难性渗漏。面对“冻害防控”这一世界级难题,水电十五局以“全链条温控”为核心展开技术攻坚,构建起涵盖配合比优化、环境管控、养护工艺的“保温襁褓”体系,为高海拔地区工程建设提供了可复制的解决方案。 在混凝土“抗冻基因”改造领域,技术团队历经数百组正交试验,独创“双掺技术”优化方案。通过在混凝土中精准掺入复合型防冻剂,成功将冰点降至-25℃以下,同时利用水泥水化热效应加速早期强度生成。这种“主动抗冻+快速硬化”的双重防护体系,犹如为混凝土注入抗冻疫苗,在-20℃极寒中仍能保持稳定性能。更值得称道的是,技术团队通过建立温度应力模型,动态调整骨料级配与胶凝材料比例,使混凝土抗冻标号提升至F300。 通过“保温襁褓”体系构建,水电十五局展现出极致的精细化管控能力。拌合站采用“封闭式保温棚+蒸汽加热”系统,将骨料预热温度精准控制在15±2℃;运输环节创新“罐车保温套+实时测温”机制,配备智能温度监控系统实现24小时预警;仓面作业搭建可移动钢架暖棚,结合“一毯三布四棉”复合覆盖方案,在棉被外层增设防风帆布,形成“保温-保湿-防风”三重防护体系。这种全天候的温度湿度控制系统,使混凝土入仓温度始终保持在10℃以上,成功破解了高原冻土区混凝土早期受冻难题。 针对传统铜止水焊接工艺存在的焊缝多、漏渗风险高等顽疾,水电十五局组建专项科研团队开展技术攻关。经过200余次模拟试验,成功研发“高原寒冷地区超长铜止水一次冷压成型工艺”。该技术突破性地将单节止水长度从20米延长至132米,彻底消除中间焊缝隐患。现场压水试验显示,采用新工艺的防渗体系渗漏率趋近于零,施工效率提升至25米/小时,较传统方法提高3倍。其技术成果已形成完整的标准化体系——2017年5月,《混凝土面板堆石坝防渗体系中铜止水带的施工方法》,获国家发明专利授权,成为行业推荐工艺。 而因海拔高、昼夜温差悬殊,面板混凝土极易产生裂缝难题,水电十五局科研团队,聚焦于《降低面板混凝土裂缝率》QC课题,锁定三大核心展开攻坚。材料革命: 历经数百次试验,研发出抗冻等级高绝、水化热温升极缓的特种防渗面板混凝土配方,为面板注入抵御严寒的“基因”。 工艺精进: 独创高寒条件下超长面板一次连续浇筑工艺,攻克低温凝结与层间结合难题,在冰霜风暴中锻造出天衣无缝的完整“铁甲”。 协同防御: 精细模拟大坝沉降变形,优化面板结构,使其与坝体沉降协调共舞,将可能撕裂面板的应力消弭于无形。一系列技术攻坚的实施后,面板混凝土的裂缝率大幅降低,经坝后量水堰精密监测,渗流量远优于安全标准,大坝整体的安全性能和长期稳定运行得到了保障。在完工验收时,面板混凝土总体优良率高达94.4%,凭借着过硬的品质,被业主单位授予“优良分部工程”的荣誉称号。为石头峡水电站筑牢了一道坚实的“质量屏障”。 正如青海水利水电(集团)有限责任公司总经理、党委副书记李建民在竣工验收时评价:“石头峡的防渗体系质量,代表了当前高原面板堆石坝的最高水平,水电十五局不愧是土石坝施工的行业专家。”引入滚压式压延机将铜止水一次性冷压成型130米以上这项技术不仅为石头峡工程筑起了坚不可摧的“防渗屏障”,更推动了国内面板堆石坝止水施工技术的升级迭代,为同类工程提供了可复制的“标杆方案”。 继往开来 从石头峡到全球的标准引领 石头峡水库混凝土面板堆石坝是中国土石坝“里程碑”式的工程,为高原冻土地区建设中国及世界更高面板坝提供了有益的经验。以青海公伯峡水电站、贵州黔中水利枢纽、湖北龙背湾水电站、新疆卡拉贝利水利枢纽等混凝土面板堆石坝为代表,水电十五局取得了一系列工法、专利和科技创新成果。衍生的无覆盖复合土工膜面板堆石坝——老挝南欧江六级水电站软岩填筑比例高达83%,最大坝高88米,为同坝型全球第一高坝。 依托青海公伯峡水电站,水电十五局研发的“挤压边墙固坡技术”达到国际领先水平,研制的“边墙挤压机”申请了国家发明专利。主编的行业标准《混凝土面板堆石坝挤压边墙技术规范》(DL/T5297-2013)也在青海公伯峡水电站、湖北水布垭水电站、马来西亚巴贡水电站等得到推广应用。马来西亚巴贡水电站总工程师拉赫曼评价:“中国标准解决了热带雨林的高湿度混凝土面板开裂难题——这是坝工技术的世界语言。” 在陕西镇安抽水蓄能电站项目下库大坝建设中,采用的电磁及机械锁棘轮的双制动+软启动功能的卷扬提升系统,实现了面板混凝土施工“本质安全”。引入的注水平衡柔性滑模,能有效控制面板平整度,破解了因工艺产生的面板裂纹难题。因“零裂缝”,被水利部评为“全国优质混凝土工程”。 立于人工智能加速赋能千行百业、新质生产力蓬勃发展的当下,水电十五局正着力以科技重塑生产力,加速推动“经验建造”向“数智建造”跃迁:在引绰济辽文得根水利枢纽工程建设现场,无人驾驶振动碾压机来回穿梭,数字孪生技术正在预演未来、优化现实,一个个“智慧大坝”正迎面走来。 面向未来,水电十五局充分发挥在混凝土面板堆石坝、砾石土心墙堆石坝、土石筑坝材料填筑碾压等行业标准制定的战略意义,不断巩固提升全球水九游会J9官方网站设领域主力军、排头兵地位,携手建设安全大坝、生态大坝、智能大坝,以高水平安全、高水平保护、高效能管理促进世界坝工事业高质量发展。 坝纳百川,水润万物——当中国坝工在高原冻土区筑起防渗丰碑,答案早已写进奔腾的江河。何以“壩”业?业兴寰宇,功惠兆民,尽显其功! |
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