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中國電建公司設(shè)計施工的白鶴灘水電站大壩全線澆筑到頂

華東院 水電四局發(fā)布時間:2021-06-02 11:46:55

 

5月31日上午,由中國電建全過程勘測設(shè)計并承擔(dān)主要施工任務(wù)的世界在建規(guī)模最大水電站——白鶴灘水電站大壩全線澆筑到頂,標(biāo)志著我國300米級拱壩設(shè)計理論和建設(shè)技術(shù)再次取得新突破,引領(lǐng)世界壩工技術(shù)發(fā)展。

大壩是水電站樞紐工程的核心建筑物,承擔(dān)著擋水與泄洪的重要任務(wù)。白鶴灘大壩為混凝土雙曲拱壩,最大壩高289米,壩頂弧長709米,壩頂寬度14米,共計31個壩段,壩身布置有6個導(dǎo)流底孔、7個泄洪深孔和6個泄洪表孔,澆筑混凝土約803萬立方米,“體積”超過3個胡夫金字塔。白鶴灘大壩布置了7臺平移式纜機(jī),為世界最大纜機(jī)群,每臺纜機(jī)額定吊重30噸,用9立方米的吊罐進(jìn)行混凝土垂直運輸。

作為世界在建規(guī)模最大、綜合技術(shù)難度最高的巨型水電站,是世界首次以柱狀節(jié)理玄武巖作為壩基,建設(shè)過程創(chuàng)造了多項世界紀(jì)錄:300米級高拱壩抗震參數(shù),世界第一;在300米級高拱壩全壩使用低熱水泥混凝土;大壩承受總水推力達(dá)1650萬噸,世界第二;樞紐最大泄洪功率達(dá)90000兆瓦,世界第三;拱壩壩高289米,世界第三。

大壩兩岸壩肩于2013年7月啟動開挖,大壩主體工程混凝土于2017年4月啟動澆筑,歷時1510個日夜,澆筑2251倉,800萬方混凝土,年最大澆筑強(qiáng)度突破270萬立方米、月最在300米級高拱壩全壩使用低熱水泥混凝土大澆筑強(qiáng)度超過27.3萬立方米,均為同類壩型第一,年最大上升高度超過102米,多項指標(biāo)創(chuàng)同類工程施工記錄。

在白鶴灘水電站壩址、壩型的選定過程中,十幾年時間內(nèi),華東院累計實施完成了20萬米鉆孔、5.5萬余米探洞和巨量的現(xiàn)場試驗。累計完成壩址勘探線比選20余條,左右岸修建馬道10余層。采用現(xiàn)場三軸和壓剪試驗、模擬試驗洞、無人機(jī)、激光掃描、可視化地質(zhì)綜合平臺等,應(yīng)用大量勘測試驗前沿技術(shù),全面揭示白鶴灘壩址區(qū)罕見的復(fù)雜地質(zhì)情況,為破解白鶴灘各項世界級難題奠定了堅實基礎(chǔ)。

在前期準(zhǔn)確詳實的地質(zhì)勘查基礎(chǔ)上,華東院針對柱狀節(jié)理玄武巖特性,開展世界首次系統(tǒng)性研究。創(chuàng)新性提出“適當(dāng)擴(kuò)大拱壩底部尺寸形成擴(kuò)大基礎(chǔ),設(shè)墊座以改善地形,優(yōu)化拱壩體形,并在開挖最后階段預(yù)留5米保護(hù)層,采取預(yù)先錨固、灌漿等手段多管齊下”的壩基處理方案。有效抑制了巖體松弛,完全達(dá)到300米級拱壩建設(shè)要求。

為解決大壩“高水頭、窄河谷、巨泄量、不對稱拱壩”的泄洪消能世界難題。華東院通過大量水工模型試驗驗證,采用壩身6個無齒坎分層大差動表孔、7個分層多股水流深孔的設(shè)計方案,設(shè)計世界規(guī)模最大的反拱水墊塘,有效解決超大泄洪規(guī)模不對稱拱壩壩身泄洪消能的技術(shù)難題。聯(lián)合十余單位,圍繞全壩采用灰?guī)r骨料開展深入研究,共同研制低熱水泥。

施工過程中,中國電建各參建單位通過推行混凝土澆筑“一條龍”管理辦法,將混凝土生產(chǎn)、運輸、澆筑等各環(huán)節(jié)時間精確至秒,極大地提升了生產(chǎn)效率。壩體混凝土取芯壓水透水率均為零,最長芯樣達(dá)25.7米,實現(xiàn)了大壩整體均衡連續(xù)上升,百日過深孔。全壩使用低熱水泥,通過在異形部位使用混凝土預(yù)制模板、在大體積混凝土澆筑過程中應(yīng)用智能溫控系統(tǒng)、給施工材料注冊“身份證”等一系列舉措,有力保證了工程的質(zhì)量。“白鶴灘水電站沒有一條裂縫,這是壩工建設(shè)的奇跡!”

目前,隨著上游水位逐漸提高,白鶴灘水電站大壩等各類設(shè)施各項監(jiān)測數(shù)據(jù)正常,正抓緊準(zhǔn)備充水和有水調(diào)試,向著今年“七一”投產(chǎn)發(fā)電的目標(biāo)全力沖刺。

白鶴灘水電站位于四川省寧南縣和云南省巧家縣境內(nèi),是金沙江下游干流河段梯級開發(fā)的第二個梯級電站,電站總裝機(jī)容量1600萬千瓦位居世界第二,單機(jī)容量100萬千瓦位居世界第一,年均發(fā)電量624億千瓦時,每年可節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤1968萬噸,減排二氧化碳5160萬噸,對我國實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)具有重要意義,是長江經(jīng)濟(jì)帶發(fā)展、西部大開發(fā)和“西電東送”戰(zhàn)略的關(guān)鍵工程,也是三峽工程之后中國水電的新“國家名片”。

電站由公司所屬華東院承擔(dān)全過程勘測設(shè)計任務(wù),水電四局、五局、七局、八局、十四局等單位承擔(dān)了80%以上的施工任務(wù),成都院承擔(dān)部分施工監(jiān)理任務(wù)。

 

白鶴灘水電站左岸16壩段澆筑現(xiàn)場

 

2017年3月大壩建基面開挖處理完成

 

2021年5月1日大壩首次開啟7個深孔泄洪

 

 

 

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