在海拔3000米的地方建電站，需要哪些“黑科技”？

在四川甘孜涉藏地區(qū)

雅礱江干流和鮮水河匯合口下游2公里處

矗立著一座世界級的高土石壩

兩河口水電站大壩

這里平均海拔3000米

含氧量僅為低海拔平原的69%

冬季極端最低溫度零下15.9℃

再加上超大方量、超高強(qiáng)度的大壩填筑

對施工場地、交通道路、機(jī)械設(shè)備配置

和施工組織管理

都提出了很高的要求

高寒缺氧造成人工和機(jī)械降效明顯

又給兩河口大壩建設(shè)

帶來了更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)

面對復(fù)雜的地質(zhì)環(huán)境和惡劣的氣候

水電建設(shè)者們用種種“黑科技”鑄造了

兩河口水電站這顆高原明珠

——給碾壓機(jī)“裝大腦”，智能碾壓保質(zhì)量

大壩中心區(qū)相當(dāng)于“心臟”，為了防滲透，就要在“心臟”位置砌上保護(hù)墻——“心墻”。目前“心墻”填筑高度已經(jīng)突破270米。

要讓“心墻”抵擋住260多米高、108億立方米庫容的水壓力，碾壓緊實(shí)是最關(guān)鍵的步驟之一。雅礱江公司兩河口建設(shè)管理局局長王金國說，“心墻”需要經(jīng)過1176層的填筑，每層需經(jīng)過10遍碾壓，馬虎不得。

上萬遍的重復(fù)碾壓，枯燥乏味，工人總有大意迷糊的時(shí)候，怎么杜絕錯碾、漏碾，保障大壩安全？在兩河口水電站智能大壩系統(tǒng)前方指揮中心的屏幕上，我們找到了答案。

“24號凸塊碾：速度，2.63千米/時(shí)；錯距，40厘米；遍數(shù)，3……”屏幕上呈現(xiàn)的是立體圖形，4臺碾壓車正在屏幕上行駛，每臺車的軌跡由不同顏色替代。

“傳統(tǒng)土石壩的心墻碾壓，通過人工翻牌子計(jì)數(shù)控制遍數(shù)，碾壓軌跡只能通過監(jiān)理工程師的肉眼判斷，速度控制則憑感覺，施工質(zhì)量存在很大的主觀因素?！碧旖虼髮W(xué)智能大壩項(xiàng)目部研發(fā)人員介紹，雅礱江公司和天津大學(xué)聯(lián)合開發(fā)了智能大壩實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，定位精度達(dá)到厘米級，能夠?qū)崟r(shí)計(jì)算分析碾壓機(jī)行走軌跡、車速、碾壓遍數(shù)、壓實(shí)厚度等，并實(shí)時(shí)自動報(bào)警，杜絕了隱患。

不僅如此，針對碾壓工招工難、低頻振動帶來的職業(yè)健康困擾，以及高寒高海拔帶來的施工降效等問題，研發(fā)和應(yīng)用了智能無人碾壓機(jī)群和原生集成式無人碾壓系統(tǒng)，進(jìn)一步提升大壩施工智能化水平。

——給心墻“蓋被子”，冬季保溫防凍融

在高海拔地區(qū)，黏土對于溫度和含水量的變化極為敏感，全年有效施工時(shí)間只有200天左右。為了工程又好又快地建成，兩河口的建設(shè)者們總在不斷摸索創(chuàng)新：

寒冬時(shí)節(jié)，心墻土料會發(fā)生凍結(jié)和融化，這是高土石壩從來沒有遇到過的難題。中科院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院的研究員說，“兩河口遇到的是淺表層日循環(huán)凍土，夜晚凍結(jié)、白天融化，而且壓實(shí)土體凍融后會形成滲漏通道，是工程建設(shè)絕對不容許出現(xiàn)的”。為了防止心墻受凍，每天夜晚建設(shè)者們都會給心墻蓋上重達(dá)幾十噸的“保溫被”，白天正溫后揭開繼續(xù)施工。通過研發(fā)快速收放機(jī)，覆蓋差不多三個足球場大小的心墻僅需3小時(shí)。

雷雨季節(jié)，碾壓機(jī)的鋼輪由于掛泥無法將土料壓實(shí)，“有時(shí)填筑方量還比不上被刮掉的方量，心墻越填越低”。翻過來倒過去地想辦法，后來建設(shè)者們引入氣象雷達(dá)，采用填筑面龜背狀施工、小倉面快速輪換施工等方式，極大提高了雨季施工效率……

——給混凝土“敷面膜”，智能養(yǎng)護(hù)防干裂

為了在主汛期分擔(dān)長江防洪壓力，兩河口水庫預(yù)留了20多億立方米的防洪庫容。從“心墻”施工現(xiàn)場來到寬16米、高22米的泄洪洞，頓覺清涼。

只見洞兩邊的灰色混凝土上，貼滿了白色養(yǎng)護(hù)布，墻頂部鋪設(shè)的管道正在進(jìn)行噴淋，洞室仿佛敷上了面膜。將養(yǎng)護(hù)布揭開，混凝土墻面光滑如鏡，能夠清晰看到人影。

為何混凝土需要這么光滑濕潤的“肌膚”？

兩河口高邊坡和泄洪洞室項(xiàng)目負(fù)責(zé)人王澤光揭開了謎底：原來，洞室要應(yīng)對每秒4076立方米的最大泄量，也就是160輛滿載25噸貨的卡車群快速沖撞的沖刷力，這對混凝土的耐沖磨質(zhì)量提出了極高要求，相應(yīng)的養(yǎng)護(hù)要求也會很高?！梆B(yǎng)護(hù)期內(nèi)混凝土溫度和濕度得嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍內(nèi)，噴淋的水溫與混凝土溫度的差值不能大于20攝氏度，否則會有開裂風(fēng)險(xiǎn)，這可開不得玩笑?！蓖鯘晒庹f。

嚴(yán)格控制溫度和濕度，在空氣濕度小、風(fēng)速大、日溫差最高能達(dá)到30多攝氏度的兩河口，并不容易。為了保證抗沖耐磨混凝土的澆筑成型，兩河口項(xiàng)目運(yùn)用了智能養(yǎng)護(hù)的辦法，在混凝土墻上鋪設(shè)埋有傳感器的管道，實(shí)時(shí)監(jiān)測混凝土的溫度和濕度，對噴淋時(shí)間和溫度再進(jìn)行智能調(diào)整?！跋啾葌鹘y(tǒng)的人工噴淋，智能養(yǎng)護(hù)不僅節(jié)省人工、噴淋更加均勻、無死角，用水量還節(jié)省了將近一半?！蓖鯘晒馑懔怂阗~。

——給高邊坡“納鞋底”，智能感應(yīng)張拉力

山高谷深的復(fù)雜地形，決定了兩河口水電站的高邊坡規(guī)模巨大，其中最高邊坡684米，比上海中心大廈還高50來米，位居世界水電第二。如何應(yīng)對強(qiáng)大的水壓，防止山體變形呢？

建設(shè)者們采取“納鞋底”的方式加固山體。山體上紅黃藍(lán)白四色、密密麻麻的小點(diǎn)，便是“納鞋底”的“針線”——錨索。據(jù)了解，項(xiàng)目總共需要向山體釘入約1.6萬束錨索，每束錨索約70米長、1噸重，相當(dāng)于把整個“鳥巢”的主結(jié)構(gòu)用鋼量搬運(yùn)到海拔3000多米的高山上。

“一束錨索得三四十人一齊用力，經(jīng)常要扛著往五六十米垂直高度的作業(yè)面送?！眮碜运拇錾降腻^索工人曹庭發(fā)說，由于缺氧，經(jīng)常走十來米就得歇一會兒，有的工友還會流鼻血，完工時(shí)肩膀也磨破了。

看似“笨重”的錨索，其實(shí)也暗藏玄機(jī)。有部分錨索安裝了感應(yīng)器，未來能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測相應(yīng)邊坡范圍的張拉力，進(jìn)行智能監(jiān)測。

“開門見山，轉(zhuǎn)頭還是山”

荒野之中

不少建設(shè)者一年的工作時(shí)間超過300天

“給孩子蓋被子沒幾次，給心墻蓋‘保溫被’卻有上百次”

……

兩河口水電站的建設(shè)

見證了世界級高土石壩的

智能建造“成績”

也見證著建設(shè)者們

迎難而上的勁頭

善作善成的決心