時光滑過心間,思緒飛向遠方。
身臨四川省科學技術獎勵大會現(xiàn)場,手捧榮譽證書,張學彬恍然如夢,十年磨一劍,開花結碩果——水電七局獨立申報的“45°緩傾斜井反導井開挖及復雜結構滑模襯砌技術”科研課題斬獲四川省科技進步二等獎。
走進時光隧道,回顧奮斗歷程,宛如昨天。
看成績 填補國內空白
“填補國內該施工領域空白,將斜井反井鉆機開挖角度降低至45°,形成一套較為成熟的施工技術和控制方法,具有廣闊應用前景。”談及獲獎原因,項目負責人張學彬難掩激動。
日前,四川省委、省政府在成都舉行四川省科學技術獎勵大會,隆重表彰為科技創(chuàng)新作出突出貢獻的科技工作者。
水電七局獲獎課題依托猴子巖水電站引水發(fā)電系統(tǒng)土建工程施工展開,成功攻克斜井開挖和滑模襯砌等“卡脖子”難題,助推工期提前半年完工,該課題研究的相關成果,獲得發(fā)明專利2項和實用新型專利3項,多項省級工法。
大渡河畔,峭壁飛瀑;群山疊嶂,峰回路繞。猴子巖水電站位于四川省甘孜藏族自治州康定縣境內,總裝機容量1700萬千瓦。引水發(fā)電系統(tǒng)布置于大渡河右岸,采用首部式地下廠房。
“在猴子巖的那七年,我們主要有三點收獲,一是掌握反導鉆井改造技術,二是研發(fā)滑模臺車,三是形成科研成果?!?7歲的四川漢子張學彬,回憶過去,記憶猶新。
2011年,猴子巖水電站正式開工,三年后地下廠房斜井開挖施工。前期受開關站施工滯后影響,工期被壓縮近9個月,還要攻克45°斜井開挖,高地應力等風險。
當時,國內外文獻有記載的采用反井鉆機施工斜井最小傾角為48°,而項目部要面對的是45°的施工難點。雖然只有小小的3°,但挑戰(zhàn)空前,無先例可循。
為解決難題,項目部技術人員多方比較,反復試驗,最終確定通過對反井鉆機進行改造、施工方案優(yōu)化,研究形成45°城門洞型斜井采用反井鉆機進行開挖的施工程序和工藝,總結形成“緩坡斜井開挖施工工法”,加快工程施工進度、保證施工質量,節(jié)約施工成本,并被評為“四川省省級工法”。
與此同時,有針對性地進行45°復雜結構城門洞型斜井滑模施工的系統(tǒng)研究,通過理論和實踐論證研究,設計先進滑模臺車,擬定最佳的施工方案,并成功進行運用,使得185米長的斜井,在45天內完成斜井標準段整體襯砌,保證依托工程安全、快速施工,降低施工成本,具有非常重要的現(xiàn)實工程意義和推廣應用價值。
在猴子巖水電站,高地應力最高達到36.4兆帕。所謂的高地應力,如同放在冰箱的啤酒,冰凍到一定程度,會極大地釋放外力,達到一定數(shù)值立馬崩裂。高地應力就是如此,當開挖爆破之后,圍巖內部應力釋放,極易發(fā)生巖爆現(xiàn)象,影響圍巖穩(wěn)定,帶來極大安全風險。
為解決此問題,通過爆破試驗和總結、調整施工程序、優(yōu)化支護措施、精細化施工工藝,經過不斷地探討完善和實際應用,研究形成“深層預裂、薄層開挖、隨層支護”的高地應力地下廠房中下層梯段開挖施工工法,并被評為“四川省省級工法”。
在實踐的同時,他們也在探索新技術和新工藝,組織科技研發(fā),例如《爆破施工對近距離相鄰洞室施工安全不利影響研究》《水電站大型地下洞室群施工安全施工與巖爆防治技術研究》《地下工程施工標準化管理》《長距離緩坡度斜井施工技術及斜井施工安全施工管理研究》等。
張學彬同樣收獲頗豐,憑借在猴子巖的不俗表現(xiàn),2017年榮獲“四川省五一勞動獎章”。
談收獲 品牌效益初顯
無獨有偶,水電七局大崗山泄洪洞項目技術團隊研究的“大型高流速常年泄流泄洪洞耐沖磨混凝土施工關鍵技術”課題同樣斬獲四川省科技進步三等獎。
雙喜臨門,標志大型地下工程品牌效益初顯。
自1965年參與龔嘴水電站建設以來,水電七局已參建大中小型水電站300余座,總裝機容量突破4000萬千瓦。
而真正的“試水”大型水電地下工程,要從二十年前在龍灘水電站,當時世界上規(guī)模最大、地質條件最復雜、洞室密度最大的地下廠房說起。
“我們當時首次‘練兵’,面對的就是世界級的挑戰(zhàn)?!饼垶┕こ痰叵聫S房長388.5米,寬30.7米,高87.3米,地質條件十分復雜,要在0.5平方公里的范圍內,挖出119個縱橫交錯的洞、室、井,總開挖量為300萬方,在世界水電建設史上是前所未有的。
三年的時間,包括張學彬在內的60余人,在龍灘這個練兵場里錘煉成才。地下工程施工有其特殊性,全部是未知且不可復制,會遇到各種不可預見的問題。正是因為如此,才更考驗人,但七局人從來不懼挑戰(zhàn)。
歷史跨越二十年,一頭連著歷史,一頭連著現(xiàn)在。這群人自龍灘起步,一步一腳印,用行動打造品牌。
在瀑布溝水電站,創(chuàng)造水電站大型地下廠房快速開挖的施工新紀錄,整體技術達到同期國內領先水平,經濟社會效益巨大,榮獲中國土木工程詹天佑獎。
在向家壩水電站,針對工程擁有“單機容量、地下主廠房跨度,主廠房高度、引水隧洞開挖直徑、壓力鋼管直經、尾水主洞開挖斷面”六個世界之最,《復雜地質超大型水電站地下廠房施工技術》技術成果達國際領先水平,榮獲中國施工企業(yè)管理協(xié)會科技進步一等獎。
在溪洛渡水電站,作為當時金沙江上最大水電站,中國第二、世界第三大水電站,典型的“三高三大”水電站。研發(fā)隧洞常態(tài)混凝土自動升送帶式臺車、斜洞液壓自行式鋼模臺車等新裝備,首次實現(xiàn)高流速抗沖耐磨混凝土隧洞邊墻常態(tài)混凝土入倉,《高流速特大泄洪洞混凝土施工關鍵技術》技術達到國際領先水平,獲中施企協(xié)科技進步一等獎。相應技術成果在大崗山、長河壩、黃金坪、白鶴灘等泄洪洞工程得到推廣應用,經濟社會效益巨大。
在大崗山水電站,首次成功運用清水混凝土,巖錨梁定型鋼模板和維砂模板清水混凝土工藝,混凝土外光內實。在高流速抗沖耐磨混凝土施工中研究采用了“溫控數(shù)值仿真分析、綜合溫控防裂措施、溫度監(jiān)測及溫控效果分析”三位一體的方法,提出了“早通水、大流量、短歷時”冷卻的溫控措施,攻克了高標號抗沖耐磨硅粉混凝土溫控防裂難題。捧回國家優(yōu)質工程金質獎和中國土木工程詹天佑獎等榮譽。
在中國首個百萬千瓦級整體EPC楊房溝水電站,在長度為500米的圓內上下交叉開挖出長度約12.3千米的隧洞,穩(wěn)打穩(wěn)扎,控制危險源,換來平安掘進,取得地下廠房開挖爆破的良好效果,榮獲國家“部級樣板工程”。
在世界在建最大地下廠房——白鶴灘水電站,成功開發(fā)新型液壓自行式巖錨梁澆筑鋼模臺車及其施工工藝,澆筑完成的巖錨梁如鏡面般光滑,平均體型偏差在8毫米以內,承載著兩臺1300噸橋機安全運行,經電建集團鑒定達“國際領先水平”;首創(chuàng)液壓爬模澆筑電站進水塔新工藝;率先啟動特大洞室免裝修混凝土施工工藝創(chuàng)新研究。
在“國內水頭最高、埋深最大、單機承載容量最大”的抽水蓄能電站——陽江抽水蓄能電站,成功挑戰(zhàn)“兩條400米級的豎井”、“10兆帕的超高壓灌漿”、“豎井、斜井12條”、高壓電纜洞36度斜井施工等世界級難題,形成的相關技術被行業(yè)專家學者鑒定達到國際領先水平。
當前,在保證地下工程的安全風險可控的前提下,充分發(fā)揮科技的作用,進一步提升施工效率,提高施工利潤,已成為所有人的共識。
黨的十九屆五中全會勝利召開,對科技創(chuàng)新提出新更高要求。以高質量發(fā)展為方向,以智能化、機械化、信息化為突破口,在水電七局,科技的活力正在激蕩。
公司主要領導已布置新的任務——研制地下洞室開挖支護機械化、智能化施工專用設備,攻克地下工程施工難點,減少安全作業(yè)風險。
希望在望,未來已來。我們拭目以待!
巖壁吊車梁混凝土澆筑成型
大崗山水電站地下廠房
猴子巖水電站地下廠房
榮譽證書
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