本網(wǎng)訊（杜健偉 王璐）翻開地圖，上海到寧波的距離217公里。在白鶴灘水電站，217公里剛好走完縱橫交錯(cuò)的人工“地下城”。
白鶴灘水電站這座“地下城”遠(yuǎn)不止如此。
開挖量2500萬方，洞室群規(guī)模居世界水電工程之首。160余條交通洞在金沙江兩岸山體內(nèi)交織成巨大的迷宮。
兩座地下廠房深藏迷宮之內(nèi)，是16臺(tái)巨型水電機(jī)組的居所。地下廠房長達(dá)438米，高度近90米，相當(dāng)于31層民宅的高度，最大跨度34米更是刷新同類工程記錄。
▲左岸地下廠房 攝影：張勇
建這樣的“地下城”有多難？
壩址地質(zhì)條件復(fù)雜、圍巖穩(wěn)定性差，在山體之中開挖出規(guī)模巨大的地下城，就像在雞蛋殼上作雕刻，還必須保證蛋殼不碎裂，這需要何等的匠心巧手。
來看看白鶴灘水電站建設(shè)者的答卷吧。
地下廠房建設(shè)“開卷第一題”，是地下廠房開挖的圍巖穩(wěn)定性控制，白鶴灘水電站復(fù)雜的地質(zhì)條件，足以讓這一課題成為世界級(jí)難題。
提到爆破，大多數(shù)人首先會(huì)想到的是摧枯拉朽般的震撼畫面，可白鶴灘水電站地下廠房的爆破，卻顯得十分“精巧”，這源于建設(shè)者悉心的調(diào)教——微量化裝藥，分層、分區(qū)制定個(gè)性化爆破方案，如此一來既保證了巖體穩(wěn)定，又讓爆破后的巖壁宛如人工雕刻一般。
“開挖一層、分析一層、預(yù)測(cè)一層、驗(yàn)收一層。”三峽集團(tuán)白鶴灘工程建設(shè)部（下稱“建設(shè)部”）地下廠房項(xiàng)目工程師段興平，用十六個(gè)字總結(jié)開挖階段動(dòng)態(tài)優(yōu)化的管理模式。
因復(fù)雜的地質(zhì)條件，白鶴灘水電站地下廠房支護(hù)開挖階段的工期，遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于同類工程，給混凝土施工和金結(jié)埋件的施工工期，也造成一定影響。在安全不留隱患、質(zhì)量不打折扣的情況下提高施工效率，是白鶴灘建設(shè)者要解答的第二個(gè)難點(diǎn)“試題”。
建設(shè)部地下廠房項(xiàng)目工程師孫會(huì)想告訴記者，他們有“好幫手”。
電站進(jìn)水塔是引水發(fā)電系統(tǒng)的入口，在這座高100多米、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的混凝土塔體施工中，“蜘蛛俠”幫了大忙。“‘蜘蛛俠’是我們給液壓自爬升模板起的外號(hào)。”孫會(huì)想說。
▲右岸進(jìn)水塔引水洞形象 攝影：張禾
液壓自爬升模板，是能在高層建筑物建造過程中上下移動(dòng)的設(shè)備，常見于橋梁、高層建筑施工，在水工大體積混凝土施工中應(yīng)用較少。白鶴灘建設(shè)者在傳統(tǒng)液壓自爬升模板方案基礎(chǔ)上加以創(chuàng)新，使其能夠適應(yīng)高100多米、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的塔體施工環(huán)境，并且不怕工區(qū)常年大風(fēng)天氣的干擾。
而在引水隧洞施工中“大施拳腳”的，是另一位被稱為“變形金剛”的伙伴。
白鶴灘水電站左右兩岸各有八條引水隧洞，每一條隧洞的長度和斷面結(jié)構(gòu)都有差異。過去行業(yè)內(nèi)引水隧洞施工裝備為了應(yīng)對(duì)隧洞變化，大多只能反復(fù)拆裝，效率不高。
白鶴灘建設(shè)者設(shè)計(jì)出名為自行式液壓伸縮萬向移動(dòng)臺(tái)車的創(chuàng)新裝備，則能夠根據(jù)不同隧洞的斷面結(jié)構(gòu)進(jìn)行變形，在隧洞之間的移動(dòng)也非常方便，因此被稱為“變形金剛”。一臺(tái)“變形金剛”能滿足多條隧洞的施工條件。
▲左岸1#引水洞上平段施工形象 攝影：謝雷
“過去拆裝一臺(tái)隧洞施工裝備需要一個(gè)月的時(shí)間，我們的臺(tái)車變形移位只需要半個(gè)月。”孫會(huì)想說。
作為從水庫向水輪機(jī)送水的管道，壓力鋼管的重要程度，不亞于人體內(nèi)連接心臟的主動(dòng)脈。由于百萬千瓦機(jī)組水頭高，白鶴灘水電站引水壓力鋼管大量應(yīng)用國產(chǎn)800兆帕級(jí)高強(qiáng)鋼。
高強(qiáng)鋼顧名思義，就是強(qiáng)度更高的鋼材，常見于海洋工程、起重設(shè)備、工程機(jī)械、容器儲(chǔ)罐中，來應(yīng)對(duì)嚴(yán)苛的環(huán)境和降低自重的需求，級(jí)別數(shù)字越大，鋼材強(qiáng)度就越好，但與之相對(duì)的，焊接性能就越差。
受焊接工藝的限制，800兆帕級(jí)別強(qiáng)度的鋼材并非高強(qiáng)鋼家族里的當(dāng)家明星，但它顯而易見的好處不斷吸引著各行各業(yè)的嘗試。水電領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用800兆帕高強(qiáng)鋼，在白鶴灘尚屬首次。
對(duì)建設(shè)部地下廠房項(xiàng)目工程師程惠來說，啃下這塊硬骨頭，是一場(chǎng)充滿挑戰(zhàn)的探索。
“溫度控制、焊接材料、焊接及返修方法是焊接工藝?yán)锏闹匾獌?nèi)容，直接關(guān)系到鋼管焊接質(zhì)量。”程惠說，“但在800兆帕高強(qiáng)鋼焊接這個(gè)領(lǐng)域，可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)不多。”
▲壓力鋼管焊接施工形象 攝影：謝雷
經(jīng)過反復(fù)研究和比對(duì)試驗(yàn)，白鶴灘建設(shè)者制定了專門針對(duì)800兆帕高強(qiáng)鋼的焊接工藝，并在施工過程中不斷完善。驗(yàn)收結(jié)果表明，施工區(qū)內(nèi)800兆帕高強(qiáng)鋼焊接一次探傷合格率均在99%以上。
這一成績(jī)對(duì)我國鋼鐵行業(yè)來說意義重大，可復(fù)制的焊接工藝經(jīng)驗(yàn)將進(jìn)一步推動(dòng)800兆帕高強(qiáng)鋼的國產(chǎn)化和大規(guī)模運(yùn)用，有望助推我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)在800兆帕高強(qiáng)鋼領(lǐng)域破局。
在地下廠房施工這場(chǎng)“大考”中，白鶴灘建設(shè)者交出的答卷，是世界一流精品工程的重要組成部分，為世界相關(guān)地下工程建設(shè)貢獻(xiàn)了中國智慧。
評(píng)論