甘孜日報 2022年03月24日
攻 克 世 界 級 難 題
圖為3月17日拍攝的雅礱江兩河口水電站（無人機(jī)照片）。新華社記者 沈伯韓 攝
◎四川日報記者 李欣憶
3月18日，我國第一高土石壩水電站、海拔最高的百萬千瓦級水電站——雅礱江兩河口水電站，最后一臺機(jī)組完成72小時試運(yùn)行，正式投入商業(yè)運(yùn)行。至此，兩河口水電站6臺機(jī)組全部投產(chǎn)發(fā)電。
雅礱江兩河口水電站，平均海拔3000米，含氧量僅為低海拔平原的69%，冬季極端最低溫度接近零下16攝氏度，再加上超大方量、超高強(qiáng)度的大壩填筑，曾給兩河口大壩建設(shè)帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。
為破解諸多水電建設(shè)的世界級難題，建設(shè)者們用了哪些“黑科技”？
黑科技一:
開發(fā)了智能大壩實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，定位精度達(dá)到厘米級，能夠?qū)崟r計算分析碾壓機(jī)行走軌跡、車速、碾壓遍數(shù)、壓實(shí)厚度等，并實(shí)時自動報警
智能無人碾壓機(jī)群和原生集成式無人碾壓系統(tǒng)，進(jìn)一步提升大壩施工智能化水平
給碾壓機(jī)“裝大腦”，智能碾壓保質(zhì)量
大壩中心區(qū)相當(dāng)于“心臟”，為了防滲透，就要在“心臟”位置砌上保護(hù)墻——“心墻”。
要讓“心墻”抵擋住260多米高、108億立方米庫容的水壓力，碾壓緊實(shí)是最關(guān)鍵的步驟之一。雅礱江公司兩河口建設(shè)管理局局長王金國說，“心墻”需要經(jīng)過1176層的填筑，每層需經(jīng)過10遍碾壓，馬虎不得。
上萬遍的重復(fù)碾壓，枯燥乏味，工人總有大意迷糊的時候，怎么杜絕錯碾、漏碾，保障大壩安全？在兩河口水電站智能大壩系統(tǒng)前方指揮中心的屏幕上，我們找到了答案。
“24號凸塊碾：速度，2.63千米/時；錯距，40厘米；遍數(shù)，3……”屏幕上呈現(xiàn)的是立體圖形，4臺碾壓車正在屏幕上行駛，每臺車的軌跡由不同顏色替代。
“傳統(tǒng)土石壩的心墻碾壓，通過人工翻牌子計數(shù)控制遍數(shù)，碾壓軌跡只能通過監(jiān)理工程師的肉眼判斷，速度控制則憑感覺，施工質(zhì)量存在很大的主觀因素?！碧旖虼髮W(xué)智能大壩項(xiàng)目部研發(fā)人員介紹，雅礱江公司和天津大學(xué)聯(lián)合開發(fā)了智能大壩實(shí)時監(jiān)控系統(tǒng)，定位精度達(dá)到厘米級，能夠?qū)崟r計算分析碾壓機(jī)行走軌跡、車速、碾壓遍數(shù)、壓實(shí)厚度等，并實(shí)時自動報警，杜絕了隱患。
不僅如此，針對碾壓工招工難、低頻振動帶來的職業(yè)健康困擾，以及高寒高海拔帶來的施工降效等問題，研發(fā)和應(yīng)用了智能無人碾壓機(jī)群和原生集成式無人碾壓系統(tǒng)，進(jìn)一步提升大壩施工智能化水平。
黑科技二
研發(fā)“保溫被”快速收放機(jī)，引入氣象雷達(dá)，采用填筑面龜背狀施工、小倉面快速輪換施工等方式
給“心墻”“蓋被子”,冬季保溫防凍融
在高海拔地區(qū)，黏土對于溫度和含水量的變化極為敏感，全年有效施工時間只有200天左右。為了工程又好又快地建成，建設(shè)者們總在不斷摸索創(chuàng)新：寒冬時節(jié)，“心墻”土料會發(fā)生凍結(jié)和融化，這是高土石壩從來沒有遇到過的難題。中科院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院的專家說，“兩河口遇到的是淺表層日循環(huán)凍土，夜晚凍結(jié)、白天融化，而且壓實(shí)土體凍融后會形成滲漏通道，是工程建設(shè)絕對不容許出現(xiàn)的?！睘榱朔乐埂靶膲Α笔軆?，每天夜晚建設(shè)者們都會給“心墻”蓋上重達(dá)幾十噸的“保溫被”，白天升溫后揭開繼續(xù)施工。通過研發(fā)的“保溫被”快速收放機(jī)，覆蓋差不多三個足球場大小的“心墻”僅需 3小時。
雷雨季節(jié)，碾壓機(jī)的鋼輪由于掛泥無法將土料壓實(shí)，“有時填筑方量還比不上被刮掉的方量，‘心墻’越填越低?！狈^來倒過去地想辦法，后來建設(shè)者們引入氣象雷達(dá)，采用填筑面龜背狀施工、小倉面快速輪換施工等方式，極大提高了雨季施工效率……
黑科技三
為了保證抗沖耐磨混凝土的澆筑成型，項(xiàng)目運(yùn)用了智能養(yǎng)護(hù)的辦法，在混凝土墻上鋪設(shè)埋有傳感器的管道，實(shí)時監(jiān)測混凝土的溫度和濕度，對噴淋時間和溫度再進(jìn)行智能調(diào)整
給混凝土“敷面膜”，智能養(yǎng)護(hù)防干裂
為了在主汛期分擔(dān)長江防洪壓力，兩河口水庫預(yù)留了20多億立方米的防洪庫容。從“心墻”施工現(xiàn)場來到寬16米、高22米的泄洪洞，頓覺清涼。
只見洞兩邊的灰色混凝土上，貼滿了白色養(yǎng)護(hù)布，墻頂部鋪設(shè)的管道正在進(jìn)行噴淋，洞室仿佛敷上了面膜。將養(yǎng)護(hù)布揭開，混凝土墻面光滑如鏡，能夠清晰地看到人影。
為何混凝土需要這么光滑濕潤的“肌膚”？
兩河口高邊坡和泄洪洞室項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王澤光揭開了謎底：原來，洞室要應(yīng)對每秒4076立方米的最大泄量，相當(dāng)于160輛滿載25噸貨物的卡車群快速沖撞的沖刷力，這對混凝土的耐沖磨質(zhì)量提出了極高要求，相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)要求也會很高?！梆B(yǎng)護(hù)期內(nèi)混凝土溫度和濕度得嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍內(nèi)，噴淋的水溫與混凝土溫度的差值不能大于20攝氏度，否則會有開裂風(fēng)險。”王澤光說。
嚴(yán)格控制溫度和濕度，在空氣濕度小、風(fēng)速大、日溫差最高能達(dá)到30多攝氏度的兩河口，并不容易。為了保證抗沖耐磨混凝土的澆筑成型，兩河口項(xiàng)目運(yùn)用了智能養(yǎng)護(hù)的辦法，在混凝土墻上鋪設(shè)埋有傳感器的管道，實(shí)時監(jiān)測混凝土的溫度和濕度，對噴淋時間和溫度再進(jìn)行智能調(diào)整?！跋啾葌鹘y(tǒng)的人工噴淋，智能養(yǎng)護(hù)不僅節(jié)省人工、噴淋更加均勻、無死角，用水量還節(jié)省了將近一半?！蓖鯘晒馑懔怂阗~。
黑科技四
采取“納鞋底”的方式加固山體，總共向山體釘入約1.6萬束錨索，每束錨索約70米長、1噸重
部分錨索安裝了感應(yīng)器，未來能夠?qū)崟r監(jiān)測相應(yīng)邊坡范圍的張拉力，從而進(jìn)行智能監(jiān)測
給高邊坡“納鞋底”，智能感應(yīng)張拉力
山高谷深的復(fù)雜地形，決定了兩河口水電站的高邊坡規(guī)模巨大，其中最高邊坡684米，比上海中心大廈還高約50米，位居世界水電第二。如何應(yīng)對強(qiáng)大的水壓，防止山體變形呢？
建設(shè)者們采取“納鞋底”的方式加固山體。山體上紅黃藍(lán)白四色、密密麻麻的小點(diǎn)，便是“納鞋底”的“針線”——錨索。據(jù)了解，項(xiàng)目總共向山體釘入約1.6萬束錨索，每束錨索約70米長、1噸重，相當(dāng)于把整個“鳥巢”的主結(jié)構(gòu)用鋼量搬運(yùn)到海拔3000多米的高山上。
“一束錨索得三四十人一齊用力，經(jīng)常要扛著往五六十米垂直高度的作業(yè)面送?！卞^索工人曹庭發(fā)說，由于缺氧，經(jīng)常走十來米就得歇一會兒，有的工友還會流鼻血，完工時肩膀也磨破了。
看似“笨重”的錨索，其實(shí)也暗藏玄機(jī)：部分錨索安裝了感應(yīng)器，未來能夠?qū)崟r監(jiān)測相應(yīng)邊坡范圍的張拉力，從而進(jìn)行智能監(jiān)測。
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