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    巩卫“母亲河”的绿色屏障
    来源:水电基础局 作者:项子琛 陈静 时间:2021-11-08 字体:[ ]

    距离龙羊峡1700公里外的黄河流域,半岛如簇、孤岛棋布、险峰耸立,曲折蜿蜒的河湾映衬远方烟色浩淼的水面,曲折河巷与雄伟山势竞相生辉,构成了素有"北国山水好风光”的黄河小浪底。

    建设黄河“咽喉”小浪底,缓凝型混凝土应用“最深墙”

    “黄河水绕汉宫墙,河色秋霞雁几行”,自内蒙古河口至河南省桃花峪,黄河中流,波澜壮阔。

    小浪底水利枢纽筹建于1991年,位于黄河干流之上,上距三门峡水利枢纽130千米,是三门峡以下唯一能取得较大库容的控制性工程。大坝坝高154米,长1667米,控制流域面积69.4万平方公里。主要功能为治沙防洪,是国家“八五”计划重点项目,更是治理、开发黄河的“咽喉”所在。

    “黄河小浪底水利枢纽工程2009年获中国水利优质工程大禹奖,2011年获中国建设工程鲁班奖、百年百项杰出土木工程奖,成绩斐然。”水电基础局总经理、党委副书记韩伟也曾战斗、成长在小浪底项目团队中,度过了一段难忘的岁月。

    时光回溯1993年,时任水电基础工程局总工程师高钟璞从福建水口工程赶到小浪底,并把目光盯向了主坝防渗墙。

    “是我们的技术方案不行?还是标价太高?”,面对当时国内设计深度最深的防渗墙——黄河小浪底主坝防渗墙设计深度81.9米,高钟璞和他的团队自信地判断,这道墙“非他们莫属”,国内还没有哪家基础处理公司可以啃下这块“硬骨头”。

    等到中标通知书下来时,高钟璞和他的团队却与主坝防渗墙失之交臂。高钟璞没有气馁,当机决定带领团队去小浪底水利枢纽上游围堰攻坚,但悄悄的把科研重点放在了主坝防渗墙上。

    上游围堰砼防渗墙施工中,高钟璞根据多年积累的经验和国内外相关技术文献,探寻到了他心中的答案——粉煤灰混凝土。

    然而兴奋并没有持续多久,资料中赫然写着多年来行业中的一项“铁律”,即粉煤灰含量不能超过30%。

    “要与时俱进,敢于打破权威,粉煤灰含量要达到45%!”一直信奉“实践是检验真理的唯一标准”的高钟璞态度鲜明,开始了粉煤灰混凝土的5种配比试验。

    3个月后,试验结果出来了,等到的结果是配比失败。

    拿着报告单结果,一向坚毅果敢的高钟璞竟然有些失神,在场的质检工程师赶忙把报告单接过,对报告单进行核察,惊讶发现数据的异常。经检查,原来是试验室压力机出现故障,其试验结果应该是合格的。

    这时,原主坝防渗墙中标单位在施工技术中无法解决问题,只能遗憾离场,这块心心念念的“最深墙”自然就落到了基础局团队手上。

    随着拌合楼的运转,世界水利施工史上第一方“缓凝型混凝土”特殊防渗墙墙体材料问世,伴随着钻机欢快的轰鸣声,主坝防渗墙施工工期“势如破竹”,抢回了耽误数月的工期,确保了国际主体标按时开工。

    国外专家面对验收报告单称奇说道:“中国人的智慧,是无穷无尽的。”也正是在这时起,超深大坝防渗墙施工技术不再依靠国外。也为公司后来可以创造多项“最深”记录,提供了最有力的参考。

    水利水电基础工程局团队因前期高效履约,并逐一攻克了小浪底主坝上下段衔接、防渗墙材料等重大技术难题,赢得了参建各单位的好评。为后续中标小浪底Ⅰ标(大坝)钻孔灌浆修复、2、3 号灌浆洞帷幕灌浆、小浪底东苗家滑坡体排水孔钻孔、小浪底溢洪道帷幕灌浆、2#排水洞及A、B交通洞排水孔工程施工、左岸观测仪器埋设钻孔等大小20项复杂工程奠定了基础。

    小浪底项目同样也创造了许多记录,主坝防渗墙墙厚1.2米,深81.9米,创国内之最。混凝土强度35兆帕,创国内之最。浪底水利枢纽副坝以北帷幕灌浆工程中,最大孔深166.38米,深度创国内之最。

    此外,公司首次研制并成功应用缓凝型混凝土及高强低弹塑性混凝土。开发出一体灌浆系统,大规模应用了智能灌浆记录仪,研制了新型灌浆监控系统、旋转封闭器、压力、流量数显监视器,新型气压、液压塞,高速搅拌机等多种先进设备。引进了GIN灌浆工艺,自此掌握了该工艺技术,并将孔口封闭灌浆工艺与GIN法相结合,取二者之长,形成了一套适合国情的新灌浆方法。

    1998年12月17日,年仅60岁的水电“防渗墙”施工专家高钟璞前辈因胃癌离世,他的早逝成为水利施工行业和科技行业的共同遗憾。

    他在生命的最后半年忍住胃被切掉三分之二的痛苦,珍惜点滴时间,在病榻前完成《大坝防渗墙》著作,该书为国内防渗墙施工的“开山之作”,始终“照亮”着大坝防渗墙施工技术的发展方向。

    建成后的小浪底水利枢纽多年平均流量1327立方米每秒,输沙量16亿吨。自此,黄河中下游百姓不再饱受旱涝之害,“三年一决口,五年一改道”的印象也渐渐在人们心中淡去。

    建设反调节水库西霞院——再献“基础智慧”

    西霞院工程,被誉为“小浪底项目的葛洲坝”,它是一座以反调节为主(下游水库对上游水库的出库流量进行再分配,以便更合理地协调各用水部门的需要),结合发电,兼顾供水、灌溉等综合利用的大型水利工程。

    2003年,公司承建本水库坝基基础处理工程,该工程制约西霞院水库施工总体工期。

    具备开钻条件后,面对含有大粒径漂卵石的地层,极易发生孔斜,项目团队每钻进0.7米,执行一次槽内洗渣,每当发现有偏孔倾向,立即进行“下钻轻扫”处理。西霞院坝基基础处理工程(Ⅱ标)共完成分部工程23个,优良率100%。西霞院地层含大粒径漂卵石影响成槽速度,项目团队采用当时先进的“两钻一抓”工法加快成槽速度的同时组织了36套冲击钻机同时施工,平均1.1个槽孔一台钻机,最终得以提前3天完工,确保西霞院水库计划工期内下闸蓄水。

    西霞院水库自此充分发挥起强大功能,在将小浪底水库下泄的不稳定水流变成稳定水流,保证黄河河道不断流的同时,从根本上消除了小浪底水电站调峰对下游河道的不利影响,对生态、环境保护和工农业生产用水有着至关重要的作用。

    时光又过17载,2020年4月,公司参与西霞院工程进口检修闸门前铺盖和挡土墙检查修复项目。西霞院水下6号排沙洞和胸墙式泄洪闸上游建筑物缺陷严重,铺盖冲垮下沉明显,缺陷部分直接影响大坝的安全运行。西霞院水底基面地形复杂,施工受风、浪、流影响,修复区域内障碍物多,施工技术要求高,提供适合的水下不分散混凝土配合比是项目成败与否的决定性因素。

    “脱空位置多、深度大的条件下,如何保证水下浇筑的混凝土具有极高的流动性?如何保证其自密实性?水下20多米浇筑如何保证混凝土不分散?如何保证混凝土达到设计强度?……”项目团队针对这些问题犯了难。

    团队如不能在6月汛期来临前修复完毕,届时将会造成不可估量的损失。要想不耽误整个施工进度,这意味着必须在最短的时间内将水下不分散混凝土配合比设计配置出来。

    公司试验中心拿下了这个重要任务,经过三天的高强度工作,研制出了20米水下不分散混凝土配合比,并第一时间进入施工现场进行模拟演示试验。

    西霞院施工现场,在众多专家及试验人员的见证下,新拌制出的混凝土拌合物被缓缓放入装满清水的玻璃容器中,搁置一定时间后水仍保持清澈透明,实现了混凝土在水下高流动性且不分散、自密实的良好效果,打消了专家团队的疑虑,同意将此配合比应用于该工程。

    为克服水下支模难题,项目团队再出“新智慧”。根据经验团队创新使用了一种箱型网孔模板水下立模技术,使支模时间由计划工期的46天降为30天。“水下修复手术”最终在节点工期前顺利完成。

    水电基础局党委书记、董事长刘建发在2021年公司工作会中提出,“我们要主动服务国家战略,聚焦黄河流域生态保护和高质量发展,依托集团产业链优势,主动对接参与市场协同,配备精兵强将抓好项目履约,以精品工程带动和促进区域深度发展。”

    万里黄河浩荡,一句“黄河宁,天下平”,道尽黄河安澜与国家民族血脉融通。黄河流域生态保护和高质量发展,巩卫“母亲河”的绿色屏障,践行“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的治黄思路,依然任重道远。

    河南小浪底水利枢纽洞内灌浆施工


    黄河小浪底水利枢纽配套工程——西霞院反调节水库

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