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在海拔3000米的地方建電站，需要哪些“黑科技”？

來源：水庫大壩之聲

發布時間：2022-03-07

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版權歸原作者所有，如有侵權，請聯係我們(men)

在四川甘孜涉藏地區

雅礱江幹流和鮮水河匯合口下遊2公裏處

矗立著一座世界級的高土石壩

兩(liang) 河口水電站大壩

這裏平均海拔3000米

含氧量僅(jin) 為(wei) 低海拔平原的69%

冬季極端最低溫度零下15.9℃

再加上超大方量、超高強度的大壩填築

對施工場地、交通道路、機械設備配置

和施工組織管理

都提出了很高的要求

高寒缺氧造成人工和機械降效明顯

又給兩(liang) 河口大壩建設

帶來了更加嚴(yan) 峻的挑戰

麵對複雜的地質環境和惡劣的氣候

水電建設者們(men) 用種種“黑科技”鑄造了

兩(liang) 河口水電站這顆高原明珠

——給碾壓機“裝大腦”，智能碾壓保質量

大壩中心區相當於(yu) “心髒”，為(wei) 了防滲透，就要在“心髒”位置砌上保護牆——“心牆”。目前“心牆”填築高度已經突破270米。

要讓“心牆”抵擋住260多米高、108億(yi) 立方米庫容的水壓力，碾壓緊實是最關(guan) 鍵的步驟之一。雅礱江公司兩(liang) 河口建設管理局局長王金國說，“心牆”需要經過1176層的填築，每層需經過10遍碾壓，馬虎不得。

上萬(wan) 遍的重複碾壓，枯燥乏味，工人總有大意迷糊的時候，怎麽(me) 杜絕錯碾、漏碾，保障大壩安全？在兩(liang) 河口水電站智能大壩係統前方指揮中心的屏幕上，我們(men) 找到了答案。

“24號凸塊碾：速度，2.63千米/時；錯距，40厘米；遍數，3……”屏幕上呈現的是立體(ti) 圖形，4台碾壓車正在屏幕上行駛，每台車的軌跡由不同顏色替代。

“傳(chuan) 統土石壩的心牆碾壓，通過人工翻牌子計數控製遍數，碾壓軌跡隻能通過監理工程師的肉眼判斷，速度控製則憑感覺，施工質量存在很大的主觀因素。”天津大學智能大壩項目部研發人員介紹，雅礱江公司和天津大學聯合開發了智能大壩實時監控係統，定位精度達到厘米級，能夠實時計算分析碾壓機行走軌跡、車速、碾壓遍數、壓實厚度等，並實時自動報警，杜絕了隱患。

不僅(jin) 如此，針對碾壓工招工難、低頻振動帶來的職業(ye) 健康困擾，以及高寒高海拔帶來的施工降效等問題，研發和應用了智能無人碾壓機群和原生集成式無人碾壓係統，進一步提升大壩施工智能化水平。

——給心牆“蓋被子”，冬季保溫防凍融

在高海拔地區，黏土對於(yu) 溫度和含水量的變化極為(wei) 敏感，全年有效施工時間隻有200天左右。為(wei) 了工程又好又快地建成，兩(liang) 河口的建設者們(men) 總在不斷摸索創新：

寒冬時節，心牆土料會(hui) 發生凍結和融化，這是高土石壩從(cong) 來沒有遇到過的難題。中科院西北生態環境資源研究院的研究員說，“兩(liang) 河口遇到的是淺表層日循環凍土，夜晚凍結、白天融化，而且壓實土體(ti) 凍融後會(hui) 形成滲漏通道，是工程建設絕對不容許出現的”。為(wei) 了防止心牆受凍，每天夜晚建設者們(men) 都會(hui) 給心牆蓋上重達幾十噸的“保溫被”，白天正溫後揭開繼續施工。通過研發快速收放機，覆蓋差不多三個(ge) 足球場大小的心牆僅(jin) 需3小時。

雷雨季節，碾壓機的鋼輪由於(yu) 掛泥無法將土料壓實，“有時填築方量還比不上被刮掉的方量，心牆越填越低”。翻過來倒過去地想辦法，後來建設者們(men) 引入氣象雷達，采用填築麵龜背狀施工、小倉(cang) 麵快速輪換施工等方式，極大提高了雨季施工效率……

——給混凝土“敷麵膜”，智能養(yang) 護防幹裂

為(wei) 了在主汛期分擔長江防洪壓力，兩(liang) 河口水庫預留了20多億(yi) 立方米的防洪庫容。從(cong) “心牆”施工現場來到寬16米、高22米的泄洪洞，頓覺清涼。

隻見洞兩(liang) 邊的灰色混凝土上，貼滿了白色養(yang) 護布，牆頂部鋪設的管道正在進行噴淋，洞室仿佛敷上了麵膜。將養(yang) 護布揭開，混凝土牆麵光滑如鏡，能夠清晰看到人影。

為(wei) 何混凝土需要這麽(me) 光滑濕潤的“肌膚”？

兩(liang) 河口高邊坡和泄洪洞室項目負責人王澤光揭開了謎底：原來，洞室要應對每秒4076立方米的最大泄量，也就是160輛滿載25噸貨的卡車群快速衝(chong) 撞的衝(chong) 刷力，這對混凝土的耐衝(chong) 磨質量提出了極高要求，相應的養(yang) 護要求也會(hui) 很高。“養(yang) 護期內(nei) 混凝土溫度和濕度得嚴(yan) 格控製在規定範圍內(nei) ，噴淋的水溫與(yu) 混凝土溫度的差值不能大於(yu) 20攝氏度，否則會(hui) 有開裂風險，這可開不得玩笑。”王澤光說。

嚴(yan) 格控製溫度和濕度，在空氣濕度小、風速大、日溫差最高能達到30多攝氏度的兩(liang) 河口，並不容易。為(wei) 了保證抗衝(chong) 耐磨混凝土的澆築成型，兩(liang) 河口項目運用了智能養(yang) 護的辦法，在混凝土牆上鋪設埋有傳(chuan) 感器的管道，實時監測混凝土的溫度和濕度，對噴淋時間和溫度再進行智能調整。“相比傳(chuan) 統的人工噴淋，智能養(yang) 護不僅(jin) 節省人工、噴淋更加均勻、無死角，用水量還節省了將近一半。”王澤光算了算賬。

——給高邊坡“納鞋底”，智能感應張拉力

山高穀深的複雜地形，決(jue) 定了兩(liang) 河口水電站的高邊坡規模巨大，其中最高邊坡684米，比上海中心大廈還高50來米，位居世界水電第二。如何應對強大的水壓，防止山體(ti) 變形呢？

建設者們(men) 采取“納鞋底”的方式加固山體(ti) 。山體(ti) 上紅黃藍白四色、密密麻麻的小點，便是“納鞋底”的“針線”——錨索。據了解，項目總共需要向山體(ti) 釘入約1.6萬(wan) 束錨索，每束錨索約70米長、1噸重，相當於(yu) 把整個(ge) “鳥巢”的主結構用鋼量搬運到海拔3000多米的高山上。