您是本文的第993位读者

光可鉴人 解码华电拉哇水电站镜面混凝土


    金沙江上游川藏交界处,一个世界级水电工程——拉哇水电站正在深“v”型峡谷中拔地而起。两岸山体下,143条总长度达72公里的地下洞室深藏其中,它们布置紧凑、地质复杂、纵横交错,给工程建设带来巨大困难。

    华电金沙江上游水电开发有限公司(以下简称“华电金上公司”)加强科技创新,攻坚技术难题,推动拉哇水电站地下洞室整体开挖半孔率保持在92%以上,主厂房岩锚梁、泄洪洞、溢洪洞混凝土浇筑均实现“镜面”效果,洞室开挖和混凝土浇筑质量达到行业一流水平。

    光可鉴人,一面能“照镜子”的墙

    站在拉哇水电站地下2号溢洪洞内,浇筑成型的混凝土墙经冷水管喷淋几秒后逐渐变成了一面光滑锃亮的“镜子”墙,人像清晰显现其中,用手触摸平整光滑,原本平平无奇的洞室仿若科幻电影中通往平行时空的“时空隧道”。

 

拉哇水电站主厂房岩锚梁混凝土浇筑呈“镜面”效果。华电金沙江上游水电开发有限公司供图

    该溢洪洞建成后是电站防洪蓄水的重要设施,也是拉哇水电站继主厂房岩锚梁、泄洪洞之后,第三个浇筑呈“镜面”效果的施工部位。

    据了解,镜面混凝土浇筑是将现浇的混凝土表面直接暴露在外作为饰面,要求表面平整光滑,内部密实均匀。因此在混凝土配制、生产、施工、养护、防护等方面都有较高的施工技术要求。当前拉哇水电站多个部位浇筑呈镜面效果,意味着电站施工质量正在追求卓越的道路上越走越广阔。

    强化人机料管理,严控混凝土浇筑质量

    在洞室中运用C50高强度衬砌混凝土难以控制裂缝问题,加之拉哇水电站高原独特的地理环境,导致地下洞室岩石破碎,部分洞室断面大、坡度大,给浇筑带来诸多困难。如何浇出质量过硬的混凝土,确保运行期洞室能承受住过水时产生的巨大水压和摩擦力,是拉哇水电站必须克服的难题。

“‘镜面’混凝土除了美化洞室之外,对过水隧洞而言,还是确保抗冲耐磨、安全运行的必要条件。如果浇筑效果不佳,表面出现小凹点,就容易产生气蚀现象,当大量水流高速流过,形成小真空区,随时间增长不停扩大,导致衬砌结构破坏,这将对电站运行造成较大的安全隐患。”拉哇水电站工程技术部主任罗文君介绍,为此华电金上公司加强对人、机、料的管理,在混凝土选择、配合比、拌合、运输及浇筑温控等各个环节下足功夫,确保在拉哇水电站地下洞室建成光滑平整、耐用抗磨的洞室壁。

混凝土浇筑前,华电金上公司组织开展了各部位混凝土浇筑1:1模拟工艺性试验,确定混凝土骨料选择与处理、配合比设计等参数。浇筑过程中,优化浇筑设备,严控浇筑温度,混凝土转运时覆盖保温被并及时转运,确保温升温降控制在设计温度范围内。为提高浇筑效率,现场采用混凝土皮带输送机成功解决了混凝土垂直运输问题,仅42天顺利完成总长度355.4米、总共33仓的主厂房岩锚梁混凝土浇筑并达到“镜面”效果。

溢洪洞边墙衬砌钢筋。华电金沙江上游水电开发有限公司供图

    而针对溢洪洞断面大、流量大、流速高,对边墙混凝土表面平整度和抗冲耐磨要求较高等难题,华电金上公司组织设计单位、技术专家交流研讨,采用低塌落度预冷混凝土,调整入仓方式,边墙一次成型等施工工艺和方法,解决混凝土抗冲耐磨、温控防裂和抗冻、抗渗、抗侵蚀等技术难题。自2023年8月溢洪洞完成首仓混凝土浇筑以来,目前已浇筑完成27仓,累计浇筑混凝土约2万方,均呈现出良好的“镜面”效果。

    “通常混凝土浇筑完成后12小时以内就须进行养护,否则随着内部温度释放,表面易收缩干燥,产生裂纹。”据拉哇水电站工程部总工程师、安全总监田应辉说。

    为此,华电金上公司扎实做好混凝土浇筑养护“一条龙”服务,对于刚浇筑的混凝土采用覆盖土工布保湿、长流水养护方式,使洞内湿度保持在恒定的高湿度状态;到了冬季,混凝土拆模后,则在混凝土表面涂刷养护剂,再覆盖两层较厚的混凝土保温被进行保湿保温,尽量避免衬砌混凝土出现裂缝。

    提升标准化管理,全面打造地下洞室精品工程

    拉哇水电站地下洞室“镜面”效果的实现并非一蹴而就,全面打造洞室精品工程,第一步洞室施工的开挖至关重要。


拉哇水电站地下厂房洞室开挖形象。华电金沙江上游水电开发有限公司供图

    如果把在山体内挖隧道看作是一场大型工艺雕刻,想要洞室开挖成型好,首先“原材料”必须过关,即岩体不破碎、稳定性强。其次“雕刻”技术还要高超,即洞室开挖每道工序质量要可控在控。但拉哇水电站具有因高寒、高海拔、高地应力带来的复杂地下隧洞,极易造成洞内出现围岩掉块、片帮及塌方等情况。

    拉哇水电站主厂房岩壁吊车梁开挖区域就面临岩石裂隙发育、围岩破碎这一难题。为对破碎岩体进行支护固基,金上公司在开挖爆破前采取素喷封闭、灌浆、预锚等措施,通俗地说就是将水泥等材料填塞进岩土中的裂缝和孔隙,使之凝结为一体,以此提高岩石整体性,为岩壁吊车梁开挖成型打好基础。

    在上千个建设日子和数万个试验中,华电金上公司逐渐摸索出一套标准化施工制度。针对早期洞室开挖效果不佳等问题,金上建设者在不断试验和施工中总结经验,确立了地下洞室开挖“三证五表”质量管控措施。通过对钻孔、装药、爆破等开挖过程进行规范化管理,成功解决了拉哇水电站地下洞室开挖质量控制这一难题,开挖半孔率从64%提升至92%,地下厂房岩壁吊车梁层开挖半孔率达95%以上。

    如今,华电金上公司不断精益求精,在地下洞室施工管控中蹚出一条具有“金上”特色的路子,形成一套完善且操作性极强的“四个一”地下洞室开挖施工措施,即“一爆一设计、一爆一申请、一爆一评估、一爆一小结”。根据不同的地质条件采取相应的爆破参数,精细调整孔间距、小直径药量、间距等细节,以适应复杂的地质条件,减少对开挖爆破对围岩的扰动,严密筑起施工安全、质量关。

    在拉哇水电站爆破后的地下洞室墙壁上,一道道边缘齐整的竖条清晰可见,这就是残留的半孔。它们的存留意味着爆破位置精确、爆破程度适宜,是洞室高质量开挖的见证,为随后的混凝土浇筑和打造“镜面”效果奠定了质量基础。

    当前,拉哇水电站地下洞室工程正有序推进,大坝填筑工程加快步伐。它是金沙江上游川藏段打造国家水风光一体化示范基地水电精品工程的一个缩影。


信息来源:中国混凝土网 时间:2024年01月11日

关闭窗口】