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挑戰不可能之金沙移山

水電四局發布時間:2021-06-11 10:27:24  作者:李東京

高深的峽谷、陡峭的山崖,經年的歲月中,川滇界河金沙江水源源不斷地從唐古拉山奔騰而來。

在這里,金沙江水見證著中國電建人的施工奇跡。

要在V字地形最高坡度70的高山峽谷,建設一座電站有多少難題?

若是不僅要建成電站,還要建成世界級別的巨型電站,是否更加“難于上青天”。

承載著中國電建人70年來的水電巔峰之作——白鶴灘水電站,即世界在建規模最大水電工程將在這川滇之界啟航。

很多專家親身來到電站原始選址地形,他們留下“虎口拔牙”的感嘆,來形容該電站建設首當其沖之難——開挖。

為何有如此之喻?

一方面,開挖高差大,世界絕無僅有。如右岸開挖高差達615米,對比以往電站最大高差錦屏水電站235米、溪洛渡水電站240米、小灣水電站395米,白鶴灘水電站之高差開挖難度可謂是“前無古人”。另一方面,邊坡開挖工程量之巨大,左岸邊坡1430萬立方米、右岸邊坡1056萬立方米,這共計兩千余萬的開挖量(不含壩基開挖)在歷史上絕無僅有,與同類型大(I)型水電站相比,相當于3個金安橋水電站或5個黃登水電站的邊坡開挖量。

此外,根據地質勘測,左右岸屬于復雜地質地況,如左岸邊坡斷層及層間、層內錯動帶發育,且有大面積的柱狀玄武巖,壩基以下游為強卸荷、塊體發育區域,地質條件復雜。右岸邊坡還存在風化、卸荷等地質物理現象發育。這意味著,除了要克服復雜地質條件為施工帶來的不利影響外,還必須要在開挖后,快速完成支護,確保邊坡穩定與安全。

與國內同類工程相較,其開挖還存在不同程度的“疑難雜癥”。例如,沖溝、斷層多,開挖施工道路布置極為困難,無法形成其它電站開挖期間的高線、中線及低線道路。以及在未實施分流和截流前,開挖渣料嚴禁下江,須直接從工作面挖裝運輸,因此不能參照其它工程在無道路時可以采用關入設備、自上而下翻渣方案施工。

諸多地勢地質地形及電站自身設計要求上帶來的高難度問題,使得中國電建人面臨著“史無前例”的重大考驗。

如何創造不可能之記錄?

2013年8月,建設方明確了工程施工總進度計劃和各大節點工期以及各階段工程形象面貌。按照計劃,2014年11月1日,白鶴灘水電站將實現截流。突然間,施工形勢變得異常嚴峻。調整工期后,左岸邊坡計劃工期縮短至20月,右岸邊坡工期縮短至24.5月,這意味著,電建人要與時間來一場“爭奪戰”。

道路是保障快速施工的先決條件。中國電建根據現場地形條件劃分通過修建明線、洞線和斜坡道“三路齊發”,全力來保障道路通暢,加快出渣運輸速度,在很短的時間內克服了邊坡陡崖地形帶來的施工道路布置和開挖渣料運輸極為困難的問題。

此外,對邊坡開挖進行合理分區,優化施工方案,合理規劃施工道路和出渣流向,科學配備各種性能優良的施工設備,做好各分項工程之間的工序銜接與按時交面控制、保證連續高強度施工以及加強與各相鄰標段間的溝通與合作,最終達到分區開挖、渣料分流的最優效果,實現了邊坡快速開挖下降。

據統計,中國電建在白鶴灘水電站左右岸邊坡快速開挖與支護施工中,創造了單月開挖下降30米、季度下降80米、半年下降155米、單月開挖超80萬立方米的水電施工邊坡開挖紀錄,邊坡支護進度緊跟開挖,確保邊坡快速下降。同時,縮短工期約11.5個月,確保了關鍵線路的工期進度。經測算,創造產值約1390萬元。

由此實踐而形成的論文《白鶴灘特高拱壩復雜壩基開挖保護與處理關鍵技術》獲得了中國巖石力學與工程學會科技進步獎一等獎,對其它類似工程高陡邊坡、高地應力等復雜條件下的快速開挖與支護,具有典型借鑒意義。

如今,大壩已于2021年5月31日實現全線封頂,達到834米設計高程,標志著電站施工畫上了一個圓滿句號,首批機組“七一”發電目標也即將實現,等到它完全完工,便將與烏東德、向家壩、溪洛渡以及此前建成的三峽、葛洲壩水電站共同構成一條世界上最大的清潔能源走廊,成為帶動經濟社會發展的能源“引擎”。



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