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黄河水下的修复“手术”

水电基础局发布时间:2022-03-03 09:07:28  作者:王芳

“黄河之水天上来,奔流到海不复回”。5456公里之长,沿途流经9省区,滔滔黄河势不可挡,一路奔流而下。

临河洛而知华夏。黄河岸边、邙山脚下,河南省洛阳市孟津县。小浪底、西霞院,两座水库连续调伏,黄河水终被驯服,在青山阔谷间蓄成一座大湖,碧水浩渺,烟波万顷。

水波深处,西霞院水库大坝安然,仿佛一座无言的碑石,倾听河之声,见证河之变。默默诉说着18年来,中国水电基础局以基础处理核心技术,“护她周全”的难忘故事。

紧迫关头挺身而出  使命在肩再续前缘

“西霞院大坝‘生病’了。我们争分夺秒,给它动了一场水下修复‘手术’。过程虽然紧张劳累,但所幸它能提前‘痊愈’。”回顾起2020年那场困难重重争分夺秒的“手术”,中国水电基础局科研设计院副院长、项目负责人吴金伟妙趣横生,娓娓道来。

作为黄河小浪底水利枢纽的配套工程,西霞院水库被列入历次黄河治理开发规划干流梯级工程之一。

水库大坝长3122米,通过对小浪底下泄的不稳定水流进行反调节,消除水流对下游河段的生态环境、堤防保护等不利影响。兼具发电、供水、灌溉等综合效益,并向华北应急补水。

自2018年以来,黄河流域汛期形势持续严峻,西霞院水库数次应对“低水位、大流量、高含沙、长历时”的泄洪,发挥了重要作用。

然而,水库长期运行过程中复杂的水流变化,使大坝坝体和基础出现了一些难以预料的破坏,直接影响到黄河下游两岸人民群众的生命安全。

“当年3月,黄河水利水电开发总公司对泄洪排沙系统水下检查时,发现泄洪、排沙等建筑物存在不同程度的缺陷。”进一步排查后发现,6号排沙洞和胸墙式泄洪闸上游建筑物及基础存在冲蚀、塌陷、损坏等问题,已危及大坝的安全。

紧迫关头,一向敢于担当的水电基础人挺身而出,主动请缨参建此项目,负责大坝进口检修闸门前混凝土护坦和挡土墙检查修复任务。

“为确保西霞院水库运行安全,对大坝的进行修复加固成为6月汛期来临前的重要任务。”听到这么紧张的工期节点,吴金伟和团队成员心头像是压上一块巨石。

对于西霞院水库,水电基础人自有一番别样情愫。这份缘分源自2003年。

彼时,西霞院水库刚刚开始兴建。在水库坝基基础处理工程中,水电基础人采用当时先进的“两钻一抓”工法,加快防渗墙成槽速度,最终得以提前3天保质保量完工,确保后续工程顺利进行。2007年5月,水库如期下闸蓄水,与小浪底相映生辉。

十七载后,再续前缘。吴金伟和同事们抱着“像上次一样打个漂亮仗”的必胜念头,第一时间奔赴现场。

吃着黄河水长大的他们,打小就有着浓浓的黄河情结。他们身上,自然浸润着黄河磅礴雄伟的气势、勇往直前的精神,坚韧刚强的品格。

基础匠心贡献智慧  水下修复技艺精湛

“水下基面高差两到三米,挡墙及周边盖板下部脱空严重,施工部位水流紊乱,上游护坦边缘局部流速最大近1m/s……”施工环境的极度复杂,让所有人面面相觑,大家意识到,这次真是遇到了“硬骨头”。

“手术”难度本就不小,叠加“6月15日汛期前必须完成修复施工任务”的关门时间,大家来不及想别的,一头扎在现场,研究最佳方案,打响了一场与时间赛跑的攻坚战。

针对大坝挡墙的严重“病情”,项目团队经过严密的技术论证,制定了“封底筑基、分层台阶、箱体挡墙、浇筑主体、局部加强”的水下混凝土修复总方案。

施工方案得已确定,然而新的难题横亘在项目团队面前。

水下浇筑时,如何对浇筑区域进行精准封闭,让混凝土在水下“听命于我”,成为了决定整场“手术”成败的关键因素。

不同于地面常规浇筑混凝土,影响水下浇筑成品质量的因素

相当复杂,如果采用传统模板,不光需要大量潜水人员长时间水下作业,功效低下,而且模板稳定性差,无法保证建筑结构的边界条件,潜水人员安全隐患加剧。

不抱怨,不犹豫。遇见难题,解决难题。这已成为项目团队条件反射般的行事习惯。为了确保万无一失,项目团队邀请来公司技术专家把关指导。

方案调研,工艺分析,工效推算,数据对比,数值模型验算……吴金伟团队稳扎稳打,一个步骤接着一个步骤,虽然这过程既枯燥又充满挫折,但答案也逐渐清晰起来。

“可行!”在经过现场成型试验和方案验证后,免拆卸水下透水网孔模板箱体混凝土重力挡墙技术——终于被研制出来。

这种模板的透水性好,可以降低安装过程中的水流冲击力,提高模板内混凝土浇筑时排水的快速性。同时,独特的箱体设计,保证了它的结构稳定性,提高了施工时的效率。

如同神来之笔,透水立模成墙技术的使用,大大加速了整个工程进度,直接节约了近一半施工时间。

此时,只剩下最后一只“拦路虎”:“如何实现水下20多米浇筑的混凝土具有最好的流动性、自密实性、不分散性?”

公司试验中心,当仁不让,成为解开最佳配合比这个“密码”的最佳人选。

3天,30组试验之后,众人屏气凝神,静静等待着结果。在西霞院施工现场,新拌制出的混凝土,被缓缓放入装满清水的玻璃容器中,3分钟,5分钟……混凝土拌合物紧紧地抱成一团,清水始终澄澈透明。

“试验结果与数值模拟比对完美契合!”顿时,掌声、欢笑声响彻西霞院大坝两岸。

黄河情怀融入血脉  技术创新弦歌不辍

高光时刻终于到来。

2020年6月2日,早上8点。伴随着最后一层混凝土浇筑完成,这场争分夺秒的大坝水下修复“手术”提前13天,胜利宣告结束。

项目团队里的所有人,都如释重负。连续48小时作业的疲惫,瞬间化为轻松愉悦。

历经45天的奋战,粘稠致密的不分散混凝土,淙淙流淌充填了5800立方米的缺陷部位,西霞院水库大坝再次傲然挺立,连起青山绿水,笑迎八方来客。

水库大坝依然静默不语,但项目团队45个日夜的辛劳付出,她一一看在眼里。

“白天盯现场,晚上看录像,是我们每日的必备工作环节,甚至成了我们的睡前习惯。”为严格保浇筑质量,跟踪水下施工最新动态,张超、王宇彻夜查看、剪辑施工视频,不放过任何一个细节。高翊茗化身“安全哨兵”,来回巡视施工现场,反复攀爬90度的陡峭作业梯,每日徒步达2万步。

疫情最紧张的时期,陈昌闽只顾着当好联络员,忽略了头顶暴晒的阳光,工作仅仅一天,脸上就收获了“口罩印”。宋雅静身处哺乳期,二话不说奔赴一线,只因一句“项目需要你。”……面对紧张的工期,紧迫的任务,项目团队中的这些稚嫩脸庞,顶得上,扛得住,打得赢,把青春担当展现得淋漓尽致。

“西霞院水库实质是服务于黄河的,为‘母亲’服务,咱必须得尽心尽力。”回想起这场攻坚战,张超至今仍感触颇深。“虽然累,但想想项目建设完后,不仅守护了母亲河,更是造福一方百姓,就觉得一切都值。”

“快看快看,咱们又获奖了!”今年11月初,项目团队成员们欣喜地转发着一条亚新综合体育·(中国)官方网站:“《一种箱型网孔模板水下立模技术的创新》,在中国建筑业协会举办的2021年度QC小组成果竞赛中荣获一等奖。”

这是继获得天津市建筑业协会QC一类成果等之后,项目团队取得的更大的奖项。早在此之前,项目团队将模板箱型水下立模浇筑技术的创新成果标准化,编织成作业指导书,在公司内部实施。

技术繁花,硕果累累。这项技术在多个水利水电项目得到推广应用,对各工程水下混凝土的优质安全施工,起到了极大的帮助指导作用。

“希望‘中国基础’处理技术可以走得更深,走得更远,造福更多老百姓。”朴实的话语,道出了吴金伟从事水电事业20多年的不渝初心,也代表着水电基础人60多年来代代传承始终不改的价值底色。

使命不改,守护不息。水下修复“手术”结束后,中国水电基础局又承担了国家172项节水供水重大水利工程之一的西霞院水利枢纽输水及灌区工程十二标的建设任务,为全面提升河南区域水资源配置能力,联通黄河与南水北调中线工程,助力黄河流域生态保护和高质量发展继续贡献“中国基础”力量。

又是一个清晨,母亲河畔,碧波荡漾,倒映着西霞院边身影忙碌的水电基础人,又一场奔赴而来的“黄河之约”,将再次书写精彩的“黄河故事”。耳边熟悉的《幸福河》歌曲旋律响起,“谁穿过秘境,走向辽阔,一双手谱写,大地恋歌,昂首日出,回望月落,生生不息讲述着,炎黄的传说……”

西霞院工程进口检修闸门前铺盖和挡土墙检查修复项目

下设钢筋笼网孔透水模板箱体

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