春風(fēng)萬里花常新

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春風(fēng)萬里花常新

—水電十四局清蓄項(xiàng)目部創(chuàng)新紀(jì)實(shí)

發(fā)布日期：2015-07-24來源：中國電力建設(shè)集團(tuán)編輯：靳明偉

[摘要]

　　三項(xiàng)國家實(shí)用新型專利：“一種斜井運(yùn)輸小車防墜落制動裝置”、“一種提升設(shè)備防墜落試驗(yàn)用的脫繩裝置”、“用于斜豎井施工的JTP改進(jìn)型提升絞車”;中國爆破協(xié)會科學(xué)進(jìn)步一等獎、中電建協(xié)2013年度電力建設(shè)科學(xué)技術(shù)成果三等獎：“清蓄電站地下工程精細(xì)爆破關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”;以及云南省第二屆“職工創(chuàng)新工作室”的榮譽(yù)稱號……這一項(xiàng)項(xiàng)熠熠生輝的成績，無不彰顯著水電十四局清遠(yuǎn)抽水蓄能電站項(xiàng)目部出色的創(chuàng)新成果。

　　 2015年7月15日，清蓄電站如期充水，這一重大節(jié)點(diǎn)目標(biāo)的完成，與過程中各項(xiàng)創(chuàng)新成果的運(yùn)用密不可分。清蓄電站的建設(shè)，不僅僅是每個員工一線奮戰(zhàn)的汗水，更是每個員工善于突破、大膽創(chuàng)新的智慧結(jié)晶。創(chuàng)新，始終貫穿于清蓄項(xiàng)目的建設(shè)過程中。多方面改進(jìn)斜豎井提升系統(tǒng)清蓄斜井總長360米，其中直線段長291.8米，上彎段長為30.6米，下彎段長為32.1米。圓形斜井開挖直徑10.6米，混凝土厚度60厘米，直線段傾角為50度。兩條豎井，其中排風(fēng)豎井長244.25米，開挖直徑6.4米，襯砌后直徑5.6米;尾水調(diào)壓井長115.6米，由大井和升管段兩部分構(gòu)成，大井開挖直徑19.4米，深63米，襯砌后直徑18米;升管段開挖直徑10.6米，深52.6米，襯砌后直徑9.2米。如此長的斜、豎井，這么大的斷面，要組織混凝土施工，難度不言而喻。作為國內(nèi)承建蓄能電站最多的水電施工企業(yè)，十四局有著豐富的斜、豎井襯砌施工經(jīng)驗(yàn)，然而斜井、豎井混凝土施工，工序復(fù)雜，施工風(fēng)險(xiǎn)極高，安全生產(chǎn)隱患十分突出，歷來是水電工程施工的難題。項(xiàng)目部不敢掉以輕心，沒有依賴于以往的經(jīng)驗(yàn)，而是多方探索，尋求在保證安全、最大程度降低施工風(fēng)險(xiǎn)的前提下，如何順利進(jìn)行施工。

　　經(jīng)過大量調(diào)研，項(xiàng)目部選擇了與水電施工十分接近的礦山用絞車系統(tǒng)，與廠家共同改進(jìn)，研發(fā)出一套滿足水電施工行業(yè)規(guī)范的絞車提升設(shè)備。礦山用絞車在施工中具有不少優(yōu)點(diǎn)，但是基本為露天使用，體積比較龐大，布置占用空間大，而水電施工大多需要在洞內(nèi)進(jìn)行安裝，絞車的布置難免受到空間限制，無法直接在洞內(nèi)使用。針對這一情況，項(xiàng)目部與絞車廠家在水電和礦山行業(yè)規(guī)范的框架下對原礦山用提升絞車進(jìn)行改進(jìn)，將原絞車電動機(jī)、減速箱與主軸裝置(卷筒)的同軸布置改為90 布置，即由“I”字型布置改為“L”字型布置。改制后的絞車占用空間大大減小，既能適合在有限的空間內(nèi)布置，又能采用PLC控制系統(tǒng)對絞車的各部位進(jìn)行全面監(jiān)控。當(dāng)絞車運(yùn)行參數(shù)超過設(shè)定值時(shí)，絞車會自動制動停車，消除因人為疏忽導(dǎo)致安全事故的隱患。然而，由于斜井滑模施工的特殊性，上下交叉作業(yè)無法避免，缺少保護(hù)裝置的運(yùn)輸小車，就好比懸在井下作業(yè)人員頭上的一把“尖刀”。如小車跑車，后果不堪設(shè)想。項(xiàng)目部針對目前國內(nèi)水電站斜井施工中，缺少一種能有效解決運(yùn)輸小車因失去牽引力而墜落的保護(hù)裝置情況，又與某礦山機(jī)械廠共同研制出符合水電站斜井施工，用于防止運(yùn)輸小車跑車的抱軌裝置，于2013年7月18日進(jìn)行現(xiàn)場脫鉤試驗(yàn)獲得成功。抱軌裝置安裝在運(yùn)輸小車底盤上，該裝置能夠在運(yùn)輸小車失去牽引力后成功地進(jìn)入抱軌制動狀態(tài)，防止意外跑車的發(fā)生。斜井運(yùn)輸系統(tǒng)抱軌裝置的使用，開創(chuàng)了國內(nèi)在傾角為50 的大傾角斜井中使用抱軌裝置的先河，在水電施工領(lǐng)域也尚無前例。抱軌裝置的成功使用填補(bǔ)了水電斜井施工長期以來運(yùn)輸系統(tǒng)無安全保護(hù)裝置的空白，促進(jìn)了斜井施工技術(shù)的改進(jìn)升級，具有廣泛的社會效益。“一種斜井運(yùn)輸小車防墜落制動裝置”于2014年3月19日獲國家實(shí)用新型專利。一次創(chuàng)新成果的成功運(yùn)用并不意味著一勞永逸，在斜豎井提升系統(tǒng)的使用中，項(xiàng)目部不斷進(jìn)行全面改進(jìn)，增加一系列安全保護(hù)措施，保證施工過程中人員的安全。斜井提升系統(tǒng)的成功經(jīng)驗(yàn)，隨后又成功運(yùn)用到豎井施工中，為清蓄斜、豎井施工提供了有力保障。清水混凝土廣受好評清水混凝土，即鏡面混凝土，以表面光潔如鏡而得名。清水混凝土產(chǎn)生于20世紀(jì)20年代，在國內(nèi)仍處于發(fā)展階段。隨著綠色建筑的客觀需求，人們環(huán)保意識的不斷提高，返璞歸真的自然思想深入人心，我國清水混凝土工程的需求在道路橋梁、廠房和機(jī)場、工業(yè)與民用建筑中也得到了一定的應(yīng)用。然而，在國內(nèi)水電工程建設(shè)中，清水混凝土大多局限于“巖錨梁”等個別部位的運(yùn)用，成功大面積運(yùn)用的工程實(shí)例幾乎沒有。清蓄地下廠房的清水混凝土，成為工程的一大亮點(diǎn)。

　　清遠(yuǎn)抽水蓄能電站地下廠房主要由安裝間、主廠房、副廠房構(gòu)成，總長169.5米。其中主廠房長108.5米，寬25.5米，高55.7米，由下至上分為6 層：集水廊道層、管道廊道層、蝸殼層、水泵水輪機(jī)層、中間層、發(fā)電機(jī)層。根據(jù)甲方要求，蝸殼層底板37.54米高程以上至發(fā)電動機(jī)層底板56.935米高程范圍內(nèi)的外露板梁柱、邊墻、機(jī)墩、風(fēng)罩混凝土全部采用清水混凝土工藝進(jìn)行施工，共計(jì)2萬余方混凝土。如何才能在地下廠房澆出“素面朝天”的免裝修清水混凝土?清水混凝土要求一次澆注成型，不做任何外裝飾，直接采用現(xiàn)澆混凝土的自然表面效果作為飾面，表面平整光滑、色澤均勻、棱角分明、無碰損和污染，工藝要求極高。素面朝天看似簡單，其實(shí)比金碧輝煌還難弄得多。清水混凝土主要施工程序與傳統(tǒng)混凝土相當(dāng)，但它要求各工序精細(xì)管理和施工，主要體現(xiàn)在項(xiàng)目管理的科學(xué)與嚴(yán)謹(jǐn)上。對于一個復(fù)雜的工程，最重要的就是有契合的優(yōu)良的運(yùn)作系統(tǒng)。

　　從組織設(shè)計(jì)、安排施工到項(xiàng)目管理與監(jiān)督，確保每一個環(huán)節(jié)都運(yùn)行良好。為使清水混凝土澆筑達(dá)到預(yù)期效果，項(xiàng)目部專門成立了清水混凝土質(zhì)量控制組，從選材、試驗(yàn)、澆筑，確保每個細(xì)節(jié)均有人管控。項(xiàng)目部立足于電站現(xiàn)有地材，優(yōu)選混凝土外加劑、摻合料、模板、脫模劑等，明確具體的采購與使用程序，以保證原材料產(chǎn)地統(tǒng)一，膠凝材料盡可能用同一廠家同一批次，砂、石的色澤和顆粒級配均勻，為清水混凝土的成功運(yùn)用奠定了基礎(chǔ)。由于清水混凝土一次澆筑完成、不可更改的特性，不容許在正式運(yùn)用時(shí)出現(xiàn)任何紕漏，因此，項(xiàng)目部先后進(jìn)行了多次原材料、混凝土配合比試驗(yàn)，并以實(shí)體構(gòu)件尺寸在室外模擬進(jìn)行了4次工藝試驗(yàn)。通過一次次試驗(yàn)之后的分析總結(jié)，項(xiàng)目部解決了傳統(tǒng)混凝土的漏漿、爛根、麻面、表面氣泡大等問題，逐步找到最優(yōu)的工藝參數(shù)組合，確定了工藝參數(shù)與流程，編寫了相關(guān)的方案和清水混凝土施工作業(yè)指導(dǎo)書，為清水混凝土的正式施工確立的控制標(biāo)準(zhǔn)。清蓄電站清水混凝土的成功運(yùn)用，具有一系列工藝特點(diǎn)：樓板采用維薩木模板，結(jié)構(gòu)成型尺寸更有保證。柱子、機(jī)墩、風(fēng)罩采用定型鋼模板，邊墻采用常規(guī)鋼模，解決了鋼模上設(shè)置明縫條的問題，加大了模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)。摒棄傳統(tǒng)脫模劑，采用清水混凝土專業(yè)模板漆，模板表面光潔、不會污染混凝土表面。摒棄傳統(tǒng)扣件連接，模板連接全部采用螺栓，拼接緊固、變形小。采用低、高頻振搗器交替振搗，混凝土表面氣泡少。立柱倒圓角：倒角圓順、外表美觀。墻柱無拉筋孔眼：無需修補(bǔ)孔眼。明縫：規(guī)則平直、立體感強(qiáng)。清蓄電站地下廠房清水混凝土成型質(zhì)量，受到業(yè)主的認(rèn)可，業(yè)內(nèi)專家的贊賞。2014年3月29日，國家能源局副局長劉琦一行到清蓄調(diào)研，對廠房清水混凝土澆筑質(zhì)量給予了高度肯定。清水混凝土在清蓄電站地下廠房工程嘗試和成功大面積應(yīng)用，豐富了公司的技術(shù)水平，為之后同類工程施工提供了可供借鑒的寶貴經(jīng)驗(yàn)。針梁鋼模再創(chuàng)新隧洞采用針梁鋼模全斷面襯砌是一項(xiàng)目前比較先進(jìn)的施工工藝，國內(nèi)外針梁鋼模的研制與施工應(yīng)用已比較成熟，但國內(nèi)傳統(tǒng)針梁鋼模將針梁置于隧洞中下部，底拱模板呈封閉狀，具有底部氣泡難以根除，施工人員通行不便的弊病。在惠州抽水蓄能電站的施工中，十四局成功創(chuàng)新運(yùn)用了上置式針梁鋼模，并已獲得國家專利。上置式針梁鋼模解決了傳統(tǒng)全斷面模板底拱氣泡及人員通行和材料搬運(yùn)通道的問題，同時(shí)進(jìn)一步提高了針梁鋼模的穩(wěn)定性及底拱部位混凝土表面成型質(zhì)量。惠蓄電站雖然成功運(yùn)用了上置式針梁鋼模襯砌隧洞混凝土，但在一定程度上仍存有不足，主要體現(xiàn)為：針梁鋼模底拱開口范圍38度，底拱開口角度較小，其底部還是會產(chǎn)生部分氣泡，影響混凝土澆筑質(zhì)量;針梁鋼模前后各一條支腿，在澆筑隧洞混凝土尤其是坡度較大隧洞混凝土過程中需要進(jìn)行輔助穩(wěn)定，影響針梁鋼模襯砌速度。同時(shí)在澆筑坡度較大隧洞混凝土?xí)r，針梁鋼模支腿根部有時(shí)會出現(xiàn)斷裂的情況。清蓄項(xiàng)目部在總結(jié)上述問題的基礎(chǔ)上，對上置式針梁鋼模進(jìn)行了進(jìn)一步的改進(jìn)和優(yōu)化，使得上置式針梁鋼模襯砌隧洞混凝土施工技術(shù)更加先進(jìn)和完善，有效提升了上置式針梁鋼模的運(yùn)用效果。清蓄尾水隧洞長850.382米，前79.58米為方形變城門洞形，再變圓形，其余為圓形斷面，襯砌后洞徑9.2米。2012年4月10日，尾水隧洞襯砌啟動，同年11月18日，澆筑結(jié)束。與惠蓄電站相比，清蓄電站對上置式針梁鋼模進(jìn)行了一系列改造創(chuàng)新。首先，底拱開口角度由38度增加到51度，增大了底拱人工抹面面積，進(jìn)一步減小了底拱混凝土表面氣泡面積，有利于提高混凝土質(zhì)量。其次，在針梁鋼模上增加了一條支腿，不僅提高了針梁鋼模的穩(wěn)定性，而且在混凝土澆筑及移動模板過程中，無需借助外力即可保證針梁鋼模平穩(wěn)運(yùn)行，解決了在澆筑角度較大隧洞混凝土?xí)r針梁鋼模支腿根部出現(xiàn)斷裂的問題，保證了施工進(jìn)度。在這一前提保證下，針梁鋼模混凝土澆筑速度能達(dá)到5天完成兩倉，最快時(shí)3天完成兩倉，每一倉的進(jìn)尺能達(dá)到9米。

　　在已有的創(chuàng)新成果上持續(xù)改進(jìn)，體現(xiàn)著清蓄項(xiàng)目部嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作精神，不滿足于現(xiàn)有成績，時(shí)刻邁著創(chuàng)新的步伐，為清蓄項(xiàng)目的創(chuàng)新成果添上又一筆光彩。清遠(yuǎn)抽水蓄能電站項(xiàng)目部是一個出成績、出人才的營地，與項(xiàng)目部全體上下勇于創(chuàng)新、勤于創(chuàng)新的良好氛圍密不可分，一張張專利證書、獲獎證書也許只是其中一部分看得見的成績，一個質(zhì)量過硬、技術(shù)先進(jìn)的工程才是每個清蓄人的追求，而一批思維活躍、銳意進(jìn)取的人才也在創(chuàng)新中不斷成長，為十四局的不斷進(jìn)步積累了可貴的財(cái)富。春風(fēng)萬里，創(chuàng)新之花鮮妍常新，清遠(yuǎn)抽水蓄能電站為技術(shù)創(chuàng)新提供了肥沃的土壤，開出一朵朵創(chuàng)新的花朵，生機(jī)勃勃，活力無限。