凝固后的混凝土表面质感,如果有一天不再是“磨砂质感”,如同镜子般光可鉴人,您可否想象地到?这样的事情正真实地发生在川滇两省交界的金沙江畔、国之重器建设现场——在建规模世界第一的巨型水电工程白鹤滩水电站生产施工一线。
作为创造六项世界第一、两项世界第二、两项世界第三的世界级电站,白鹤滩水电站注定要用“高于历史标准”惊艳世界。“镜面工艺”是其中“高标”之一。
“定制化”实现脱模“免装修”
很难想象,会有一种工艺,在混凝土浇筑完毕凝固后,拆模即成形,不需任何加工,能保持混凝土面部完整无缺,高光泽度、高密合度、高平整度,为提升美观度及整体工程质量而应运而生,这便是“镜面工艺”。
对于世界级工程白鹤滩水电站来说,这样的“很难想象”早就“付诸实践”,并成为打造精品的样板工程和行业标杆。
说起控制关键来,“定制化”这一理念的引入予以极大助力。
对于混凝土浇筑来说,要想达到“镜面工艺”,就意味着要控制好关键点。
水电四局白鹤滩施工局承担着电站左岸大坝施工的浇筑工作,据施工局工程技术部副主任边文介绍,将浇筑所需的轨道、螺栓、模板根据不同仓号需求进行“特殊定制”,可以实现更高的施工契合度,实现高质量控制。
目前,这种“特殊定制”已在电站深孔启闭机房、左岸坝顶配电中心、高程790-834坝后贴坡等部位实现,并达到良好“镜面”效果。
如何“定制”?如模板使用上,采用了wisA木制模板,这种模板多用于房建、房屋结构,它的优势在于小巧、弧度好、面部光洁度高、方便剪裁,能快捷灵活地处理难料理的“边边角角”。同时,与酸洗钢结构模板搭配使用,使得模板在整体使用上实现最优化、标准化、定型化,克服了以往“散钢模板”易出现的变形多、成型差、美观度差等问题。使得,在混凝土凝固后,拆模后达到一次成型、无缺无疵的“免装修”效果。
高于“国标”三倍标准
在镜面工艺使用中,有一个部位尤为特殊,对“镜面”要求更高。
即是大坝过流面的施工,一方面是斜坡施工的质量控制,另一方面还需达到表面平整度高,如同“镜面”光可鉴人,使得水流阻力小,减少对表面的冲刷腐蚀。
“如果达不到设计体型,做不到合格平整度,没有了优质工程质量的支撑,美观将毫无意义”,水电四局白鹤滩施工局总工程师郭建福说,控制好体型、平整度是过流面的重中之重。
水电四局在总结以往三峡、向家坝、溪洛渡等工程经验基础上,2018年自导流洞底孔施工伊始,便开始攻关研究在体型和平整度上“如何减少误差”,努力去推动电站朝着世界超一流工程迈进。
一次、两次、三次……无数次的尝试,水电四局总结经验教训,如果要精细化控制,眼前的两个问题亟待解决。
郭建福介绍,一是过于专业化、平面化的图纸在民技工人面前,因为理解偏差,往往达不到交底效果,也就很容易在体型控制上出偏差。二是在混凝土凝固过程中,因母材热胀冷缩、工人熟练度等,难以把握好平整度。
以问题为导向,水电四局集思广益、夙兴夜寐,想出三大“奇招”,最终将体型控制误差控制在正负五毫米内,高出国标正负十五毫米“三倍标准”。
“民技工人看图施工有困难,怎么办?”
“二维”升级“三维”,技术交底改用三维立体画面代替平面图,工人理解和接受程度明显提升,对施工图的理解更加透彻哦,主观因素上降低施工不确定性。
“混凝土凝固过程中,变量过多,难以把控怎么办?”
“以往一仓设置100个平整度检测点,现在一仓增至400个,平均每40公分设置一个测量点,实时检测、实时动态把控,用精细化测量把“变量”的影响力降到最低。”郭建福介绍,
用郭建福的话来说,这是在用“金结”的标准要求“土建”施工,一丝一毫都要在“掌握之中”。目前,经过导流底孔、泄洪深孔、表孔依次施工,过流面镜面一次符合率达95%,远远超出行业内界定精品工程符合率为90%及以上的这一指标。
不打一个“补丁”的完美镜面
设想,当湍急的江水,流过长达60米的过流孔,经年的冲刷腐蚀下,接触面是否会安然无恙?
其中秘诀除定制模板等控制施工工艺外以此提升工程质量,还要把过流面打磨得同“镜子”一样光滑。
“表面光滑后,能减少对水和泥沙的阻力,整体过流面密合度强,能有效减少磨损。”郭建福介绍,若是镜面不够光滑,会导致过水“阻力大”,某些部位磨损大了,就会导致表面坑坑洼洼,后续只能通过反复“打补丁”的方式进行修补,但“补丁”与母材整体结合性差,不如母材原有材料,只治标不治本,终是有瑕疵。
水电四局始终坚持建设无瑕疵的精品工程理念,坚决完美履约的价值追求,在“完美”上有很多妙招。
与“免装修”不同,因坡面角度大,过流面不得不采用“人工磨面”来压实压光混凝土表面。充足的时间和细致的施工是建成样本工程的重要基础。
从备仓到施工结束仓面保温,平均表孔一仓用时20天,那么磨面的时间要在5天左右。
在漫长的施工岁月,工人们手动磨面,常常几个小时不停歇,忙碌的身影彰显着四局人匠心系于山水的奉献精神。他们的双手常常会在工作结束后,疲惫地微微发抖,正是无数双不辞辛劳的宽厚的手掌,默默地支撑起电站的成长。2021年5月28日下午,随着最后一仓过流面混凝土浇筑完成,电站表孔已具备过流条件,他们的双手得以短暂歇息后,又紧张地投入下一项工作中,向电站七一下闸蓄水冲刺。
光可鉴人的镜面下,是四局人挑战高边墙、大坡度、变断面、复杂体型浇筑的不断自我突破和自我革新,攻克了体型与平整度的精细控制难题,实现了全过流面混凝土高效优质浇筑,镜面创行业之最“亮”,质量创行业之最“优”,在历史的滚滚车轮下,为后世留下宝贵借鉴财富。
站在电站最高处的834米平台远眺,发源于中国唐古拉山脉的金沙江水,自西向东顺流奔涌来,万里磅礴写在胸怀间。
如果有一台摄像机架在这里,你会看到这样的景色流变:
曾经这里谷深坡陡、断裂发育、岩层破碎、地面松散固体物质多,崩塌、滑坡极为常见。上世纪90年代,一批批电建人来到这里,走访、勘测、研究。21世纪,正式开始筹划,十年间,大江截流、边坡开挖、主坝浇筑……一批批人的更替换新,一座雄峙在高山峡谷之间的雄伟大坝的轮廓愈发清晰。
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