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智慧集结 共筑生态屏障

中南院发布时间:2024-03-05 14:04:46  作者:夏粤英

阳光洒落,机器轰鸣声、钢筋切割声、混凝土搅拌声交织在一起,汇聚成一首富有力量与激情的交响曲。在烈日炎炎下,工人们的热情不减,他们齐心协力,为隔水幕墙试验工程注入了强大的支撑力量。

历经四年精心施工与一年试运行,隔水幕墙从蓝图变为现实,不仅凝聚了无数人的辛勤付出和坚定担当,更为三板溪水库下游的水生生物构筑了一道坚不可摧的生态屏障,守护着绿水青山的美丽与宁静。

心志如磐,试验孔成展实力

志存高远,步履坚定。从理念到实际是一条漫长又充满荆棘之路。

隔水幕墙低温水治理方案获批后,施工团队便踏上了征服未知的征程。在工程建设中,深水地锚作为将隔水幕墙固定于河床的关键结构,其承载能力至关重要。但现实是残酷的,当时行业内的内陆水域水下地锚深度极限仅为60米,而隔水幕墙地锚施工水深需求却超过了160米,这无疑是对传统水下钻孔技术的巨大挑战。

施工团队面临的,不仅仅是技术的极限,更是对勇气和智慧的双重考验。在回忆那段艰难时光时,施工团队负责人表示:“如果无法成功钻出试验孔,多年的方案与设计心血将付诸东流。我们只能破釜沉舟,背水一战!“

面对水库底部陡峭的60°边坡硬岩,施工团队所需完成的工作像是用一根细如发丝的一米长铁丝在硬岩上凿孔,其难度之大可想而知。同时,河底地质复杂多变,水位起伏波动无常,每一次尝试都如同在薄冰上跳舞,稍有不慎便会功亏一篑。

为攻克这些技术难题,施工团队不遗余力地请教全国各地各相关行业的专家领导,历经数十次激烈的头脑风暴和无数个不眠之夜,开发了具备升沉补偿能力的孔底动力跟管钻进工艺,结合钻孔高精度定位方法和深水陡坡开孔成套技术,成功打出第一个试验孔,并顺利完成了拉拔试验。

随着试验工程的逐步推进,团队成功解决了水位变化时套管拔出和压弯问题、深水中无侧限套管钻进容易折断的技术难题、以及深水注浆质量控制和注浆管路回收等问题。最终,团队成功构建了水库超百米深的水下地锚施工成套技术,将水库水下地锚施工水深突破至160米,刷新了该工程领域的行业纪录。

时间竞速,幕布拼装成佳作

阶段性的成功后面往往还跟随着更新的挑战。这句话在工程团队的实践中得到了深刻的印证。在克服重重困难,抢在汛期前完成两岸索塔建设后,新的挑战接踵而至。

幕墙作为整个工程的核心环节,其幕布拼装方案的确定尤为关键。为确保方案的科学性和可行性,团队与国内外专家紧密合作,共同制定了五套备选方案。施工团队在充分结合现场实际情况的基础上,进行了多次幕布拼装试验与验证,最终敲定了最佳的充气平台+水面漂浮组合拼装方案。

然而,工程进度的紧迫性使得施工团队的施工预设时间只有短短一个月。在这并不平静的水面上,要将36幅,最长可达470米,总计约6万平方米的幕布准确无误地拼接,同时还要确保进度,无疑是一场与时间竞速的硬仗。

“大家深知工期紧,任务重,但为了确保项目顺利进行,我们在提升施工效率、优化施工管理方面下足了功夫,力求在确保质量的前提下实现最快的进度。“项目负责人深有感触。面对这一挑战,施工团队成员们争分夺秒地推进工期,确保每一个环节都如同齿轮般紧密衔接。

就在幕布第一阶段拼接完成之际,团队却遭遇了一个意想不到的难题——撤除气垫。由于气垫放气过程必然存在的不均匀情况,原本应顺利撤出的气垫仿佛被无形的力量牢牢牵制,变得异常顽固。面对这一难题,团队成员迅速调整策略进行试验。最终,团队创新性提出水下拆分技术,将气垫逐一分离后成功抽出,为幕布拼装的完美收官奠定了坚实基础。

在幕布拼装过程中,团队成功应用了浮拖法、水上充气循环拼装系统和分幅拼装技术体系等创新技术手段,有效解决了柔性结构水面漂浮形态不可控的问题,施工效率得到了显著提升。不仅节省了83%的单项施工设备投资,更是在山区复杂的运输和施工条件下实现了6万平方米的不透水大跨度柔性索网结构水面拼装,创造了又一个工程奇迹。

坚守阵地,隔水幕墙终告捷

“行百里者半九十”,在幕布拼装这一关键步骤圆满完成后,工程吹响了最后的号角——在480米大跨度、160米的深水环境中,将幕布与地锚进行深水装配。这一步不仅需要高超的技术水平,更需要对细节的极致追求和毫不松懈的意志力。

任大事不觉难,做小事不敢忽。深水作业就像“摸黑”探险,幕布的上百根牵引绳索交织,水下机器人的视野也极其有限,仅有一米。在如此条件下,不仅需要保证幕布结构稳定,避免绳索之间的纠缠,还要实现160米长的纵索与31个地锚的精准连接,宛如“盲人摸象”,其难度不言而喻。

经过周密的策划,团队最终决定运用协同感知技术,巧妙地部署多个机器人协同进行避障作业。该过程极其依赖操作人员的技艺和感知,因为任何细微的失误都可能导致工期的延误,尤其是当幕布一旦沉底后,再将其提起重新连接的难度将远超其在悬浮状态下与地锚连接的难度。

尽管面临严峻的疫情形势,团队成员却无人退缩,坚守阵地。在最后阶段,团队持续创新与试验,终于成功攻克了大面积柔性幕布在深水拦河状态下的协同位移、沉放技术难题,发明了“3横11纵”沉放牵引系统,并首创了大跨度柔性隔水幕墙在百米级水深,不可视条件下的沉放、安装技术,实现了隔水幕墙的快速沉放安装。深水装配任务的完成,也为整个隔水幕墙的成功收官画上了圆满的句号。

2022年11月,经过严格的测试与验证,确认工程运行正常后,团队成员们爆发出胜利的欢呼。这一时刻标志着世界唯一可用于已蓄水高坝大库的低温水治理技术——隔水幕墙试验工程,成功应用于贵州省三板溪水电站。

自项目施工启动以来,施工团队如同追逐破晓之光的勇者,面对重重困难,始终坚守初心,无畏前行。从第一个试验孔的成功到最终隔水幕墙成功建成,每一步都凝聚着团队的智慧与汗水。如今,施工过程已获得14项授权专利,并有16项专利正在申请或者拟申请中,见证了隔水幕墙试验工程从一张蓝图到落地的全过程,也彰显了团队在技术创新与突破方面的卓越实力。

面向未来,他们将继续秉持这份初心与勇气,深入研究和探索超百米深水库深水地锚和幕墙施工成套技术在其他工程领域的应用潜力,为更多的工程领域贡献智慧与力量。 

隔水幕墙项目索塔施工


隔水幕墙项目幕布水面拼装

 
隔水幕墙纵索与地锚连接

 
隔水幕墙工程全景


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