◎ 刘侠 科技日报记者 滕继濮
金沙江上,一座举世瞩倡导特高拱坝工程——叶巴滩水电站,正在热热闹闹确立中。
"混凝土大坝浇筑过程中,罅隙恒久是最让东谈主头疼的问题。"近日,在确立现场,华电金沙江上游泳电开拓有限公司叶巴滩分公司工程解决部主任杜光远告诉科技日报记者,"即便最狭窄的罅隙,也会毁伤大坝的历久性,镌汰其使用寿命。"
令东谈主奋斗的是,叶巴滩水电站大坝于今未出现任何罅隙——在高寒高海拔地区冬季混凝土浇筑中温控防裂这一生界级难题,已被确立团队攻克。
叶巴滩水电站大坝现场。受访者供图
挑战天下难题
杜光远给记者打了个比喻:"浇筑混凝土大坝,与烘焙蛋糕有异途同归之妙。最初要将原材料注入模具,然后恭候大坝在模具中成型。"不外,前者远比后者复杂得多。
大坝浇筑,更像是一场与当然环境的较量。浇筑过程中,混凝土外部会飞快冷却,而里面由于水泥水化反应产生的热量却捏续荟萃,表里温差会导致混凝土里面产生应力。一朝应力非凡混凝土的承受极限,罅隙便会悄然出现。
岂论是国外上知名的胡佛大坝、阿斯旺水坝,照旧伊泰普水电站,它们在建造过程中都曾遇到罅隙问题。罅隙不仅会放松大坝的结构强度,还会虚构其承压才智,就像一根筷子撅断后从头黏合,其强度大不如前。
混凝土浇筑在建筑行业中至极常见,但在高寒高海拔地区的恶劣环境下已毕"无缝"浇筑,却是工程限制的一大挑战。
叶巴滩水电站位于四川白玉县与西藏贡觉县交织处的金沙江上游河段,施工区域的环境特色——"高寒、高海拔、高温差、高边坡、高拱坝、高地应力",以及"长冬无夏短春秋"的骄贵特征,都增多了罅隙的风险。坝址区日夜温差彰着,平均气温 9.2 ℃,极点气温从 37.1 ℃到 -23.5 ℃。此外,当地日照时刻长,使得浇筑后混凝土名义水分挥发变快,这些身分都是让大坝长出罅隙的"催化剂"。
如斯极点环境下,要建造一座"无缝"大坝似乎是一项弗成能完成的任务。然而,确立团队却向"无坝不裂"的"魔咒"下了战书。"咱们负重致远,要作念就作念到最好!"杜光远说。
搭建"空调屋"
"我刚来工地那天,正赶上气温骤降,工程现场被厚厚的冰雪遮掩,寒风吹得我瑟瑟发抖。"这是施工厂合给工程解决部主任助理钟富林留住的第一印象。
确立团队深知,在冰寒的高海拔地区建造"无缝"大坝,关节在于精确地收敛温度。然而,温度恰正是在这里最难把控的要素。
更为毒手的是,叶巴滩水电站的双曲拱坝蓄意,进一步增多了温度收敛的难度。这种结构使拱坝受到多种拘谨,温度变化容易引起坝体开裂。此外,由于斜坡坝段多、坝体孔洞多,基岩和坝体孔口拘谨区也多,基础温差收敛的条件极为严格。
"传统的混凝土防裂步地在这里险些失效。极低的温度使混凝土飞快冻结,严重影响大坝的全体质地。对工程而言,这真实是难上加难!"钟富林苦笑谈,这一难题算是给工程师们来了个"下马威"。
不外,费劲并未让他们却步。经过多数次的锻练和接头,他们拿出了一个颇具思象力的决议——给大坝搭建一个"空调屋"。
气肋膜为叶巴滩水电站大坝冬季混凝土浇筑提供赞助。王海州 摄
钟富林解说说,为了保温,他们引入了气肋膜时代,在模板和凹凸游坝面喷涂聚氨酯,并在舱面及横峰面铺设塑料薄膜,以灵验保捏湿润环境。他们还教悔了三层"保温被",并在名义增设了炎风机等加热尺度,确保混凝土在浇筑后大概守护适合的温度边界。
确立者正在给叶巴滩水电站大坝混凝土铺设"保温被"。蒋裕蝶 摄
给大坝搭建"空调屋",再盖上"保温被" …… 多样保温步地王人上阵,大坝不错暖洋洋地"过冬"了。这也意味着,团队已毕了在高寒高海拔地区全年赓续歇混凝土大坝浇筑。
架起"监视器"
有了"空调屋"和"保温被"还不够,确保大坝"无缝",还需要其他科技技巧的加捏。
"以往,咱们都是靠教化来收敛大坝温度,不仅耗时耗力,准确度还不高。"叶巴滩分公司实行董事刘强先容,如今,他们依托智能温控与智能灌浆等功能系统,为大坝架起功课"监视器",提升了温控服从。
智能温控系统大概及时、精确地监测大坝里面的温度变化。一朝发现额外,该系统便会飞快反映,自动诊治加热或冷却尺度的责任气象,确保已浇筑的混凝土恒久处于最好温度环境。
在叶巴滩水电站大坝施工现场,确立者在铺设冷却水管收敛坝体温度。蒋裕蝶 摄
另一方面,功课"监视器"还利用于灵敏解决工程确立。该水电站通过及时整合拌合过程数据,已毕了从混凝土分娩到振捣功课的全经由智能监控。通过利用智能配浆和压力流量筹商收敛时代,水电站还作念到了灌浆功课一键化操作与无东谈主化收敛,并能及时监测灌浆过程数据。
"这些科技技巧让大坝在际遇极点骄贵时,仍是大概保捏‘无缝’气象。"刘强说。
2024 年 1 月,叶巴滩水电站干系时代斟酌得回中国大坝工程学会科技向上奖一等奖。这项科技后果的得凯旋用,为我国高寒高海拔地区巨型水电确立作了遑急的时代探索与储备。
党的二十届三中全会苛刻,统筹强化关节中枢时代攻关,推动科技翻生力军、要素竖立、东谈主才队伍体系化、建制化、协同化。刘强示意:"下一步,咱们将约束优化施工决议,深切时代翻新,络续攻克水电限制关节中枢时代难题九游体育app娱乐,确保‘无缝’大坝确立高质地股东,向天下展示中国灵敏和中国力量!"