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白鶴灘 | 金沙江畔中國人造了一座世界級“地下城”
日期:2021-07-09 訪問次數: 字號:[ ]
  金沙江上,一座攔河大壩屹立于兩山之間,下閘蓄水后,壩前水位漸漲。世界規模最大地下洞室群——白鶴灘水電站地下洞室群正接受江水“檢閱”。

在山體里建造“地下城”

  這座世界級“地下城”,藏于兩岸山體之中,總長度達217公里,相當于從上海到寧波的距離,洞室開挖量達2500萬立方米,可以填滿2個西湖。
  城市交通阡陌縱橫,這里也一樣。160余條交通洞織出巨大迷宮,左右兩岸“主殿”——地下廠房,長達438米,高度近90米,相當于30層樓高,跨度34米,為世界之最,是16臺百萬千瓦機組的“棲息之地”。
  白鶴灘水電站,是世界在建規模最大水電站,水輪發電機組單機容量100萬千瓦,穩居世界第一。
  在考慮發電水頭、發電量、技術可行性等多種因素的基礎上,作為容納機組的洞室,這座“地下城”的規模在設計之初便已確定。
  世界級的規模,對應的是世界級的建設難度。
  在金沙江狹窄的V型河谷里建發電廠房,空間有限,只能轉戰兩岸山體,與極其復雜的地質條件“作戰”。
  但近萬名建設者僅用4年,就建好了這座“地下城”。他們是如何做到的?

在石頭上雕刻精品

  時間追溯到2014年,地下廠房啟動首層開挖。
  彼時,規模與地質條件的雙重考驗,令開挖圍巖穩定性問題尤為突出。“地下廠房里要放機組,首先必須保證安全性。而圍巖穩定,是保證安全的關鍵因素。”三峽集團白鶴灘工程建設部地下廠房項目部副主任專業師孫會想說。
  七年后,孫會想指著一張照片,向記者展示建設者如何“破題”:“你看,開挖爆破后留在巖壁上的一條條規整痕跡,如人工雕刻一般,意味著爆破精準,半孔率很高。”
  巖石爆破前,要先鉆孔,放置炸藥。爆破完成后,最完美的情況,是鉆孔殘留一半,另外一半被炸掉,也即"半孔"。半孔越多,說明對周邊巖體的破壞程度越小,爆破施工質量越好。
  孫會想介紹,“為實現這一精細爆破,我們采取微量化裝藥的方式,根據巖石的特性,個性化分層分區地進行爆破,從而保證巖體穩定,開挖面體形精準,堪稱在石頭上雕刻出精品。”
  2018年12月,右岸地下廠房建設者現場巡視發現:受軟弱錯動帶不良地質條件影響,廠房南側局部圍巖發生了變形。
  白鶴灘工程建設部聯合設計、監理、施工四方人員,第一時間成立圍巖應急加固先鋒小組,“我們就是地下工程的“耳目”,是圍巖穩定的'吹哨人',一旦發現巖體穩定問題,就要立馬發出預警,快速處理,有效應對。我們連續一個多月24小時不間斷值守巡查,踏遍右岸每一條相關洞室和每一處危險區域。最后一個夜班,最后的排架拆掉后,我們幾個當班的組員才在一個條凳上趴著瞇了一會兒,大家都很疲憊,但睡得很香,因為我們勝利了。”親歷者孫會想憶道。
  地下洞室的爆破開挖不是結束,地質條件復雜多變,背后更需要眾多建設者的日日檢查巡視。于是,地下洞室安全穩定的“秘訣”,就藏在這峽谷洞室間,存在于建設者幾千個日夜的默默守護里。

讓混凝土澆出“免裝修”

  安全穩定的地下洞室開挖完成,大體積混凝土澆筑挑戰緊隨其后。
  地下廠房橋機最大起重量達1300噸,牽引轉子轉輪吊裝時,需要巖壁梁來承擔這樣巨大的荷載,但凡巖壁梁混凝土澆筑不密實不緊固有一絲缺陷,后果難以想象。
  每一臺機組蝸殼外部要澆筑數千方的大體積混凝土。如若澆筑不實,流水沖刷震動會影響機組壽命;但若澆筑超量,則會導致蝸殼位置發生抬動或偏轉,影響機組安裝的精準度。
  進水塔、主變室、出線樓,這些都是設備安裝的關鍵部位,其結構混凝土必須體形精準、外光內實、無裂無缺。
  面對這些乃至更多的挑戰,2020年白鶴灘水電站年度質量安全會議上,地下廠房提交了一份高質量混凝土澆筑成績單。其中,“建筑外立面混凝土平整光滑,呈現免裝修效果”成為最大亮點。
  “混凝土澆筑不好,不光是顏色深淺不一,還可能出現氣泡和錯臺等缺陷,這在我們白鶴灘是絕對不允許的。”孫會想說道。“我們地下洞室里的這些建筑物外立面光滑細膩,混凝土直接澆出,后期不用裝修就已經有陶瓷般的觸摸感,達到工業裝修的美感,這就是所謂的免裝修。”
  奧秘是什么?——精益求精,追求極致。
  “免裝修效果的達成得益于我們在澆筑模板的選型,結構的布置,分倉澆筑的工藝、后期養護等方面的一系列措施,格外重視每一個細小環節。”孫會想說道。
  比如模板的選擇,常規的鋼模板可以重復利用,可一旦多次使用模板變形,便會導致澆出的混凝土坑坑洼洼。在白鶴灘,建設者選用了只可使用兩次的模板,以此保證澆筑的平整與光滑。再如建筑物的直角部分,很容易在拆模時損壞,于是采取了圓弧導角的方案。“這些都是建筑物永久的外立面,我們不僅著眼的是當下的施工,也是希望它擁有高質量保存長久的壽命周期。”
  從2014年地下洞室開挖至今,這一世界級“地下城”達到了高質量精品目標,其規劃、設計、施工、管理等方面的措施,填補了我國在復雜地質條件下建造巨型地下洞室群的技術空白,成為我國基礎設施建造水平在世界上的又一強有力“代言人”。
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