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(nèi)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(zhì)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(nèi)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(nèi)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(nèi)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(jié)果出來了,等到的結(jié)果是配比失敗。
拿著報告單結(jié)果,一向堅毅果敢的高鐘璞竟然有些失神,在場的質(zhì)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(jié)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(zhuǎn),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?!币舱窃谶@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(nèi)之最?;炷翉姸?5兆帕,創(chuàng)國內(nèi)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(nèi)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(zhuǎn)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(jié)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(nèi)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(diào)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(diào)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(diào)各用水部門的需要),結(jié)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(nèi)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(nèi)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(diào)峰對下游河道的不利影響,對生態(tài)、環(huán)境保護和工農(nóng)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(nèi)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(nèi)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(zhì)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(zhì)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(nèi)灌漿施工
黃河小浪底水利樞紐配套工程——西霞院反調(diào)節(jié)水庫
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