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白鹤滩大坝:“大块头有大智慧”

科普时报
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时值夏日,金沙河谷。世界在建最大水电站——白鹤滩水电站大坝,5月31日全线到顶。

鸟瞰河谷,289米高坝如巨盾峙山驭水,白鹤滩大坝数十项科研攻关与创新成果也如盾墙高砌。

“硬核”温控:1摄氏度也较真

白鹤滩地处金沙江干热河谷,夏天气温逾40摄氏度,被称为“热带飞地”。

剧烈的热胀冷缩效应,将大体积混凝土温控防裂挑战提升至前所未有的高度。

白鹤滩大坝最大坝高289米、坝顶弧长709米、混凝土浇筑总方量803万立方米,没有一条哪怕是毫米级的温度裂缝。

国外研发的“退烧药”——传统低热水泥,起步早,但由于强度低、质量不稳定、生产成本高等“缺陷”,始终未大规模应用。白鹤滩全坝采用我国自主研制的新型特种水泥——低热硅酸盐水泥混凝土。三峡集团联合科研机构,研发应用智能通水、智能灌浆等技术,搭建起一个肉眼不可见,却能高敏感应与快速响应的施工环境,将气温、风速等条件与混凝土结合到极致。

白鹤滩工程建设部组织制定《拱坝混凝土温控施工技术要求》等技术规范,在建设过程中收集处理现场海量数据,紧抓“关键参数”再研究、再优化、再调整,推动操作工艺日臻完善。

俯瞰31个坝段,起伏延绵709米。一条条“高速路”凌空架起,在智能建造体系指挥下,“拌合楼—自卸式货车—缆机—作业仓”四站无缝衔接。

通畅背后是不为人知的付出。一年多来,三峡集团白鹤滩工程建设部大坝项目部联合相关单位,选派技术骨干成立“浇筑一条龙”小组集智攻关,“锻造”出一种“硬核”温控能力,将7至8分钟的运输时长缩短至4至5分钟,混凝土运输过程升温不超过1度。

智能建造:给每一仓混凝土原材料配上“身份证”

将协同优势转化为具体成果,以新技术赋能传统工序。在三峡集团白鹤滩工程建设部工程师刘春风看来,没有所谓的传统产业,只有不断的创新与进步。“在三峡工程建设期间,混凝土配比靠人工记录。如今,智能建造系统给每一仓混凝土原材料配上‘身份证’,一旦有隐患即刻追根溯源”。

早在溪洛渡水电站建设期间,三峡集团联合清华大学等科研机构开展“拱坝智能化建设关键技术”攻关,初衷是提升混凝土浇筑质量控制水平。

轻点鼠标,大坝施工全过程数据、科研成果等模块依次展开。集成化管控下,人脑与电脑逐渐“同频”于方寸屏幕间,形成“施工—反馈—计划”闭环。

这是一个融合DIM、大数据、物联网的系统,信息流汇集,24小时不间断迅速回应着动态监督、评价预警、终端推送等多方需求,保证最客观、最直接的数据助力现场科学决策。

“在业内做到最好最快,这还不够。”刘春风说,“跳出水电圈子,在交通、市政等行业,我们有很多能借鉴的地方。”在前不久的导流洞封堵作业中,大坝项目部“借船出海”,找来用于市政工程的铣挖机进行凿毛施工,效果甚好。

水电“精兵”,离不开大坝项目部的鲜明创新导向:鼓励员工基于项目开展课题研究,广泛参与国内外学术交流;遇到新工艺、新技术,组织托底放手尝试,解决开拓者后顾之忧。目前,大坝项目部已发表数十篇学术论文,获多项省部级科技创新奖励,并在积极申报国家级创新奖项。

在祖国西南的崇山峻岭中,在钢筋混凝土与数据代码交汇处,拓展创新疆域仍有无数险阻,探路者矢志攀登,向险处行。