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创新筑就水电丰碑——公司获中国土木工程詹天佑奖工程巡礼之二
来源:水电十四局 作者:冉路超 发布时间: 2018-06-12

我国科技界的盛会——中国科学院第19次、中国工程院第14次院士大会刚闭幕不久,就传来喜讯:中国电建设计施工的云南糯扎渡水电工程,荣获第十五届“中国土木工程詹天佑奖”。

“詹天佑奖”是中国土木工程建筑行业的最高荣誉奖,其奖项是工程建设“创新性”、“先进性”和“权威性”的代表,反映了我国当前土木工程的最高水平和最新科技创新。

装机容量585万千瓦的糯扎渡电站,是云南境内最大水电工程,2006年1月开工建设,2014年6月全面建成投产。工程建设科技创新突出,质量优良,运行状况良好,达到国际领先水平,2017年荣获“国际大坝管理员会第四届国际里程碑工程奖。”

“世界水电看中国,中国水电看电建。” 八年探索,八年砥砺,中国电建坚持科技创新,攻克了糯扎渡电站建设的一个个技术难关,实现了提前3年发电、“一年四投”等重大目标,在“东方蓝色多瑙河”——澜沧江畔,以科技创新构筑起又一座蜚声中外的水电丰碑。

科技创新枝繁叶茂

糯扎渡水电站位于云南省普洱市境内,是澜沧江中下游河段梯级规划“二库八级”中的第五级,水库总容量237.03亿立方米,相当于16个昆明滇池的蓄水量。电站大坝为261.5米高的心墙堆石坝,乃我国最高、世界第三高土石坝,是世界最具代表性的高堆石坝国际里程碑工程。

作为国家实施“西电东送”、“云电外送”的重大战略工程之一,糯扎渡电站总投资610亿元,共安装9台单机65万千瓦机组。电站保证出力240.6万千瓦,多年平均发电量239.12亿千瓦时,相当于每年为国家节约956万吨标准煤,减排二氧化碳1877万吨,对云南省培育水电支柱、打造国家清洁能源基地和带动地方经济社会又好又快发展发挥了重要作用。    

中国电建集团众多单位参与了糯扎渡电站的施工建设。

昆明勘测院承担电站设计任务;水电十四局承担电站导流、泄洪、边坡开挖和引水发电系统、三台发电机组和公用系统的全部机电设备安装施工,合同金额大约35亿元;水电八局承担6台机组的安装任务;水电七局承担溢洪道工程施工和砂石料系统生产运行;水电三局承建了场内公路工程施工。

糯扎渡水电站建设,首次成功研发了“数字大坝”系统,有效解决了制约高土石坝安全最为关键的技术难题,保证了总体面积达3400余万方大坝的施工质量,成为世界大坝建设质量控制技术的重大创新。系统提出了“高心墙堆石坝采用人工碎石掺砾土料筑坝”成套技术、“消力塘护岸动边界底板新型结构形式”,研发建成了“叠梁门分层取水新型进水口”……一系列重大科技创新,有效降低了电站的施工难度,显著节省了工程投资,确保了工程建设安全,实现了水电开发与生态环境保护的相得益彰,并对澜沧江下游国家的防洪抗旱发挥了重大作用,实现了上下游国家的合作共赢。

糯扎渡水电站施工建设,先后获得国家科技进步奖6项、省部级一等以上科技进步奖21项。其中“超高心墙堆石坝关键技术及应用”、“重大水利水电工程施工实时控制关键技术及其工程应用”、“大型水利水电工程可视化仿真技术及其工程运用”分获国家科技进步二等奖;“糯扎渡水电站导截流工程关键技术研究及运用”、“大型水电站压力管道和蜗壳结构设计理论研究与工程”等,分获省部级科技进步一等奖。

           技术先行强筋健骨

水电十四局承担的糯扎渡水电站1、2号导流洞、左岸泄洪洞和地下引水发电系统工程、机电设备安装施工,面临着诸多水电工程的前沿性技术难题,极具挑战性。

2006年3月,1、2号导流洞开挖进入高峰期。猛然间,一条大型不良地质断层带横亘在隧洞上方阻挡了施工,这就是F3地质断层带。它的主要构成是被喻为“工程师灾难”的沙砾岩,用手一抓就簌簌地往下掉;稍大的振动,更是使整个掌子面往下沉,塌方随时可能发生!项目总工凌征华和技术部主任张春洪领着一帮技术人员,白天实地查看断层带地质情况,联合物探、实验取样分析,根据数据讨论研究技术方案,晚上加班熬夜制定技术措施。凭借水电十四局“地下铁军”丰富的施工经验,按照超前探测、超前排水、超前支护的“三超”原则和控进尺、控封闭,控测量的“三控”工法稳扎稳打,他们终于安全地成功穿越F3大断层。

2008年6月,长418米、宽28米、高81.6米的电站地下主、副厂房施工如火如荼。造孔钻机巨大的轰鸣声在庞大的厂房内恣意回荡,人们只能头挨着头、扯着嗓子喊地交流沟通。主厂房岩锚梁设计承载力1700吨,上下游侧岩锚梁长度均为396米,多项指标处于国内领先水平。为了保证它的开挖质量,造孔前,测量人员严格按照设计放线;造孔时,用钢管固定孔位,钻杆探过钢管打孔;造孔后,经验丰富的爆破员小心翼翼地装药;爆破后,工程技术人员汇聚现场“把脉”、“会诊”……正是这种“岩石上绣花”的精湛工艺,他们创下了半孔率达92%以上的成型高质量,使岩锚梁开挖支护及混凝土浇筑成为样板工程。

2012年4月4日,糯扎渡电站地下厂房安装间内。随着一阵阵清脆的哨音,两台800吨桥机将总重为1337吨的首台发电机转子徐徐提起,缓缓移向9号机机坑。“云岭首席技师”、十四局糯扎渡机电安装项目常务副经理王秀然,头戴红色安全帽、目光犀利地观察着机坑里的一切。转子与定子的间隙只有3厘米左右,仅仅两根手指并起的宽度,如果下落过程中,稍有不慎就会发生碰撞、摩擦。在王秀然全神贯注地指挥下,转子稳稳地安全就位于机架上的制动闸板上!

发电机组座环加工时,王秀然亲自主持编写技术措施,按照每次进刀0.05毫米——相当于一根头发丝的精度进行加工,成品的同心度、光洁度均达到优良标准,水平加工面更是从厂家要求的接合面80%提高到90%以上,使座环与底环之间密封效果进一步提高,经冲水试验,滴水不漏,这在大型水电机组安装中实属罕见。经过项目部“精雕细琢”的高标准、严要求施工,糯扎渡电站9条引水压力钢管、9台套金属埋件制作和组组安装,合格率100%,优良率99.6%,先后获得9个样板工程、10个样板单元、76条样板焊缝等荣誉。

依托糯扎渡电站施工建设,水电十四局与上海交通大学合作,采用数字化技术开展了地下洞室开挖及支护“非接触变形监测”研究,填补了国内空白。与天津大学合作,综合运用计算机、数字建模、系统仿真、三维动态等技术,成功开发出“大型地下水利水电工程可视化仿真技术”动态实时控制系统,将地下洞室群的施工全过程揭示出来,通过比较分析、实时预测和动态调控等手段,为方案优化、施工组织、运行管理、风险管控和科学决策提供了新的武器,结束了地下工程的“盲挖”历史,荣获国家科学技术进步二等奖。

在庞大的“地下迷宫”中,十四局人斗智斗勇、不断创新,在施工中还成功地运用了“岩石锚条”、“钢筋肋拱”、“平移式滑模”等多项施工新技术,为电站“强筋健骨”、高质量建设提供了有力的科技支撑。

糯扎渡地下主厂房

澜沧江糯扎渡电站


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