白鹤滩水电站 16台百万千瓦机组首次全开并网运行
水电2023-07-14
本网讯(袁向南 张丁方)登上白鹤滩水电站大坝，会看到6根又细又长的混凝土圆柱，稳稳的矗立在大坝两岸。来此参观的人们，常常情不自禁抚摸这些“圆柱”，为它丝滑的触感所惊叹。
▲ 白鹤滩水电站全景 本文摄影：赵健
它们就是白鹤滩大坝混凝土芯样，最长一根长达36.74米，相当于13层居民楼高度;最短一根有20.3米，相当于7层居民楼高度。这6根混凝土芯样在钻取的过程中，不断刷新和打破低热水泥混凝土芯样长度的世界纪录。
为了方便长久保存和供人们参观，三峡集团采取工程措施，把白鹤滩大坝2根最长的混凝土芯样固定展示在左、右岸大坝两侧。
在大坝834平台，混凝土芯样的故事是参观白鹤滩大坝时重点讲解的内容之一。
2019年是白鹤滩水电站工程大坝混凝土浇筑的最高峰年，也是深孔复杂结构施工的攻坚之年。这一年的4月，白鹤滩水电站主坝成功钻取直径219毫米、长20.3米的混凝土芯样，创下当时世界低热水泥混凝土芯样的最长纪录。
随后，大坝浇筑得越来越高，混凝土芯样长度也在不断刷新纪录，直到2023年4月，白鹤滩大坝成功取出一根直径245毫米，长度为36.74米的混凝土岩芯，芯样表面光滑无层间缝痕，质地均匀密实，层间结合良好。
▲ 芯样吊装
“这是继白鹤滩水电站大坝2019年取出25.7米长芯，2022年取出34.86米长芯之后，再次打破世界最长常态混凝土芯样纪录。”三峡集团白鹤滩工程建设部大坝项目部王克祥说。
白鹤滩水电站工程大坝为300米级特高混凝土双曲拱坝，坝体混凝土总方量803万立方米，“体积”超过3个胡夫金字塔，全坝均使用低热水泥混凝土浇筑。
要想直观了解大坝内部浇筑质量情况，常用的方法是选择在大坝不同部位进行混凝土取芯检查，这也是业内通用检查大坝浇筑质量的重要方式。通过钻取芯样，能够观测大坝混凝土内部是否密实，有无气泡，浇筑层之间结合是否紧密等情况。
“每一次取芯，就像给大坝的不同部位做体检。通过观察这些芯样，我们能够直观了解坝体内部混凝土施工质量。”三峡集团白鹤滩工程建设部大坝项目部工程师裴磊介绍。
白鹤滩水电站大坝一共分为31个坝段进行浇筑，每个坝段又是一层一层浇筑起来，层与层之间的结合处，混凝土砂浆与骨料的结合处是否紧密，是影响混凝土芯样长短的重要因素。“如果层间结合不好，混凝土芯样钻到此处就会断开，无法取出长芯。相反，如果层间结合紧密，混凝土芯样就会连续，长度也会更长。”三峡集团白鹤滩工程建设部孙明伦说。
▲ 芯样吊装
“为了顺利钻取芯样，我们定做了全套的取芯工具。”裴磊说，除了白鹤滩水电站，没有哪个水电工程钻取过如此长的混凝土芯样，而每一根白鹤滩大坝混凝土芯样长度的突破，意味着每一次都要精心设计定制专用取芯设备。
但是，钻取成功并不等于真正突破，必须要把芯样取出来、固定牢固，才算是真正的取芯成功。而在混凝土取芯诸多环节中，最惊心动魄的就是芯样“吊装”这个环节。
钻取的芯样长达30多米，从大坝转移到固定支架上时，遇上刮大风或者吊装缆机稍微抖动一下，都有可能造成芯样断裂，功亏一篑。“混凝土本身比较脆，那种情形下，就像北方冬天屋檐下的冰柱，稍稍受点外力，就容易折断。”王克祥说。
“取芯施工过程中要穿过多层冷却水管，同时还面临着吊运时大风天气影响孔壁碰撞等风险因素，难度极大。”负责混凝土取芯施工的水电四局职工宋小力介绍。
“吊装这根36.74米芯样的时候，我们提前跟踪监测了大坝区域的天气、风速，挑选最合适的吊装时机，还选了技术最好的缆机操作手。”据裴磊回忆，混凝土芯样吊装那天，各方参建单位负责人守候在大坝现场，所有人的目光都集中在这根世界最长混凝土芯样上。
经过数小时的紧张操作，世界上最长的低热混凝土芯样从白鹤滩坝体高程796.76米处取缓缓拔出，直至提升到高程833.5米脱离坝体，共穿过13个浇筑仓号，73个浇筑坯层，25层冷却水管，最终顺利取出并成功吊装固定。
▲ 正在固定的芯样
经过现场人员细致检测，这根混凝土芯样完整美观，表面光滑平整，骨料分布均匀，层间结合良好，代表着“无缝大坝”的完美质量。2022年6月，正常蓄水位政府质量监督检查专家组评价白鹤滩水电站建设精益求精、追求卓越，工程质量优良，是一个经得起历史检验的精品工程，无愧于“大国重器”这一称号。
“白鹤滩大坝混凝土芯样从25.7米至34.86米，再到36.74米，连续三次实现自我超越，不断刷新世界纪录，验证了白鹤滩水电站大坝混凝土精品工程卓越质量。”王克祥说。
作为整个水电工程的挡水建筑物，大坝混凝土浇筑质量是建设质量的重中之重。经过前后六次在大坝不同部位钻取芯样，实现大坝进行全方位的“体检”，也验证了白鹤滩水电站大坝质量良好。
如今，这6根芯样像“定海神针”一样，矗立在大坝左右两岸，向世人展示白鹤滩水电站大坝的精品质量。
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