《四川日报》:竖起国内水电工程“第一墙”桐子林水电站建设运用多项创新技术
2015-12-04
据曾经参与二滩水电站建设的一些老同志回忆,早在上世纪末,当时参与二滩水电站建设的国外承包商就曾设想利用二滩水电站的施工设备和资源同期建设桐子林水电站,但被一个技术难题困住——如何在厚达40米的覆盖层上修大坝?论证来论证去,国外专家们都没有找到一个经济可行的办法,只能选择放弃。
10月28日,桐子林水电站投产发电,创造性地竖起国内水电工程“第一墙”,成功解决了当年困扰国外专家们的难题。
在流沙河中建高楼,他们是怎么做到的?
建框格式地下连续墙 开创国内水电工程应用先例
清晨的桐子林水电站,波光粼粼的江面洒满阳光。导流明渠旁边,露出一堵长长的墙。“这是我们的‘框格式地下连续墙’,在国内水电工程中首次运用。”雅砻江公司桐子林建设管理局工程技术部副主任伍宇腾说,“别看它露出水面只有几米,水下还深着呢,整个墙高度约有40米。”
据他介绍,桐子林水电站导流明渠所在的右岸滩地,地质条件较差,局部基础承载力低,抗冲性能很差,不宜作为地基,覆盖层厚达40米,不具备开挖建地基的条件。当初困扰国外专家们的问题,同样摆在了桐子林水电站的建设者面前。“我们四处跟踪国际最新的技术信息,找到了一种在日本曾经运用过的‘框格式地下连续墙’技术,国内有些港口也采用过。”雅砻江公司桐子林建设管理局副局长钟卫华解释说,以前修大坝一般明挖建基,要求直接挖至基岩,“这是笨办法。”而他们采用的,是顺着覆盖层修墙,改善软弱地基基础,不挖除框格中的覆盖层,直接用框格式连续墙结构承担水平向和垂直向荷载,“是一种聪明的办法。”
桐子林水电站开创了框格式地下连续墙在国内水电工程中应用的先例,就像在流沙河中建起了稳固的百米高楼。据测算,竖起“第一墙”,比明挖建基的综合成本要节约很多,不仅很好地解决桐子林水电站的需求,还为其他类似工程提供了借鉴意义。
运用龙口底部加糙技术 成功实现三期截流
桐子林工程曾3次进行大江截流。为开展导流明渠三孔泄洪闸施工,桐子林水电站在2014年11月8日完成三期截流,截流时龙口单宽功率超过三峡工程,截流龙口最大落差为9.26米,足有三层楼高。各项指标为雅砻江流域同类工程第一,部分指标列国内前五位,各项指标均列国内已建工程的前十位。
回忆起三期截流,伍宇腾仍觉历历在目。“龙口的水势有多大呢?我们把8吨多的混凝土多面体丢进去,根本站不住,马上就被冲走。”经过召开多次专家咨询会,建设者们又找到了一种“聪明”的办法,那就是龙口底部加糙技术。“简单来说,就是给龙口设置障碍,让丢下去的大物料能够站住。”伍宇腾说,他们想到了提前打桩的办法,利用枯期提前在龙口打了31根拦石桩,每根有27米长,组成“拦石桩阵”,截流当天再扔进大石块,就不会再被冲走。
而“一条江一个开发主体”的优势,让雅砻江全流域可充分调度,上游二滩电站“牺牲”部分发电量,实施了10天左右的控流,最终保证了桐子林三期截流顺利实施。
进水口事故闸门“一门一机”布置 一旦发生事故可在10分钟内控制
桐子林水电站安装有4台大型轴流转桨式水轮发电机组。国内大中型轴流转桨式机组一般依靠增设事故油压装置作为机组防飞逸措施,但如果出现故障,会导致水轮机和发电机的各转动部件及其连接件破坏,从而发生重大事故。2009年8月俄罗斯某水电站曾经因类似事故损失了数百亿美元。
雅砻江公司副总工程师王兆成介绍,对于轴流转桨式水轮机组的电站,当发生飞逸事故且机组又不能正常关机时,依靠更快地关闭机组进水口来切断水流,防止事故扩大,是一个较为安全、稳妥的方案。
雅砻江公司会同设计单位经充分调研、分析,为确保电站长期安全稳定运行,提出了将桐子林电站进水口事故闸门的设置方式由原多孔闸门配备一台坝顶门机,修改为采用一门一机布置、液压启闭机控制的方案。其中控制闸门的液压启闭机最大工作行程为19.96米,对于垂直布置的液压启闭机而言,该工作行程为世界之最。
这种方案为国内首次采用,具有闭门时间短、操作灵活精确、日常维护简便、能够适应远方操作控制要求等优点。“一旦发生事故,我们可以在8-10分钟内紧急落门,迅速切断水流,确保事态得到控制。”王兆成说,而如果采取传统方案,至少需要3个小时。
内部质量外部观感均优质 打造内优外美的“精品工程”
早在桐子林水电站筹建之初,雅砻江公司董事长陈云华就要求,把桐子林水电站建成“精品工程”。
什么是“精品工程”?雅砻江公司桐子林建设管理局局长任海解释说,精品工程包括两个方面,一是内部实体质量要做到优质,二是外部观感质量要优良。“工期马拉松,投资无底洞,现场脏乱差。”任海列举出水电工程建设曾经存在的“三大顽疾”,而桐子林水电站的建设,正是向顽疾宣战,在建设过程中就要实现精品工程。我们在工地现场看到,施工现场干净整洁,良好的施工环境为实体工程的高质量提供了保障,不但大坝体型漂亮,廊道滴水不漏,连机电安装内部的电缆,也像梳辫子一样整齐规范。
桐子林水电站在国内水电工程中率先在施工过程中同步实现达标投产。与工程建设同步开展达标投产和工程创优工作,抓好设计源头和施工作业环节,混凝土“内实外光”、机电“内坚外美”。为达到这一目标,桐子林建设管理局编制印发了《桐子林水电站工程达标投产实施规划》,组建了桐子林水电站工程达标投产领导小组和专项工作小组。结合工程建设进展实际,每季度组织开展内部达标投产检查考核,同时成立了若干工艺控制和攻关小组,确保每一道工序、每一道工艺按标准和要求严格实施。
四川日报 2015年11月2日