本网讯(杜健伟)金沙江畔,有这样一群人,在水电建设中对完美的极致追求,成就了名为乌东德、白鹤滩的水电杰作。
历经十余年建设,今天的乌东德、白鹤滩水电站结下丰硕的质量成果。在深耕江河的水电工程师眼里,质量不仅是看得见、摸得着的“内外兼修”,更是深藏其中的精雕细琢。
向0求索
0在数字里有完美、和谐的寓意。工程师用他们的方式,在建设乌东德、白鹤滩水电站中向“0”的目标发起冲击。
在乌东德、白鹤滩水电站大坝,就能找到“0”的踪影,工程师们骄傲地形容两座大坝“无温度裂缝”。这份骄傲为伫立在金沙江上的庞然大物带来了包括中国质量奖在内的荣耀,行业专家称它们是世界坝工史上的奇迹。
无缝大坝的由来,不是一道简单的加法,而是创新与匠心缺一不可的绝妙融合。杨宁和周孟夏,三峡集团两位与大坝共同成长的年轻工程师,分别亲历了乌东德、白鹤滩大坝的来之不易。两座不同的大坝,面对的都是建设无缝大坝的高难度考题。
“特高拱坝建造的关键核心之一在于温控防裂,建设‘无缝大坝’,一直是水电人追求的目标。”杨宁说,构成大坝躯体的混凝土会发热从而导致开裂。
乌东德、白鹤滩大坝建设项目团队自项目建设伊始就向0温度裂缝发起了挑战。
人类发烧的时候,既需要内在免疫系统发挥作用,又要采取外部物理降温或药物介入来恢复。大坝的温控同样分为内在和外在手段。
在乌东德和白鹤滩大坝建设中,新材料是内因,新技术则是外因。两座大坝采用的,是一种名为低热水泥混凝土的新材料,这种材料可建设混凝土发热量,并且采用智能建造系统,确保大坝时刻保持在舒适的温度,防止温度裂缝产生。
新材料、新技术的运用,并不意味着人可以置身事外。建造这样一座巨型建筑,需要解决的问题还有很多,杨宁和周孟夏作为大坝项目业主团队的一员,从大坝浇筑的第一天起,就把自己“钉”在现场。
大坝浇筑期间,建设现场宛如钢筋的“丛林”,不同坝段因为浇筑进度不同,呈现出明显的高低差。从远处看,大坝错落有致,可在其中穿行,对工程师的体力、毅力和勇气是巨大的考验。
不同的工程、不同的地点、不同的施工进度,但杨宁和周孟夏却有着同样的工作节奏——白天或是夜晚,在“丛林”里熟练穿行,哪里有问题需要解决,那里就有他们的身影。几年下来,两位年轻工程师成为对大坝了如指掌的专家,也让他们对金沙江山谷高温、低湿、大风、昼夜温差大的严苛气候有了不同于旁人的深刻理解。
干热河谷考验着每一位大坝建设者的同时,另一群混凝土工程师正在大山深处追求属于他们的“0”。
这里是白鹤滩一号泄洪洞龙落尾段施工现场,建设者们要用混凝土浇筑出一个呈一定弧形的建筑。待泄洪洞启用时,龙落尾将作为洪水的出口,弧形挑高能够巧妙地削减水流的能量。
白鹤滩水电站泄洪洞项目负责人王孝海和他的团队正在检查龙落尾段第一仓混凝土浇筑情况。混凝土体型越复杂,施工难度就越高,但白鹤滩水电站泄洪洞混凝土浇筑质量已经做到了极致——浇筑完成的部位,遇水之后能呈现出镜面一般的效果。
“镜面混凝土”不仅仅是为了美。“白鹤滩水电站泄洪洞内水流最高流速能达到47米每秒,想要经受高速水流的冲刷就必须保证洞内混凝土浇筑质量。”王孝海说,泄洪洞是水工建筑物中最容易出现缺陷的部位,国内外同类工程中,泄洪洞被水流破坏的案例屡见不鲜。
这群混凝土工程师一早就达成共识,要攻破行业难题。从平段到斜坡,再到最后的龙落尾,布置在金沙江左岸山谷里的三条泄洪洞,以“0缺陷”、平均不平整度小于2毫米的傲人成绩,助力白鹤滩水电站打造精品工程。
不辜负每一个m³
2016年春节,白鹤滩水电站还未迎来主体工程建设的最高峰,但有这样一群人,已经在与时间进行赛跑。
“围堰防渗体必须在枯水期施工,错过三个月就得再等一年,所以必须抓紧时间。”全国劳模、白鹤滩水电站灌浆工程负责人王克祥就是这场赛跑的参与者。
围堰是大坝施工期的挡水建筑物,拦河而建,防渗施工难、要求高,业内一直有“没有不漏水的围堰”的说法。
白鹤滩水电站围堰防渗墙地层复杂,河床基岩起伏大、两岸基岩陡峭,防渗墙施工工艺难度大。在宝贵的枯水施工期里,金沙河谷里的狂风还频频造访。
在严苛环境和紧迫时间的双重压力下,王克祥带着团队完成了一千多个钻孔样本的鉴别,为围堰防渗体施工提出了科学的方案。
那年4月,围堰闭气抽水检查合格;同年,在上下游围堰的度汛检查中,检查组给予“滴水不漏”的高度评价。
“江河知道你是谁,泥浆裹满你的赤诚,你就是那个铸就大国重器的功臣!”每当走过白鹤滩大坝灌浆廊道的文化走廊,王克祥脑海里就会响起《灌浆者之歌》的旋律。这首由白鹤滩水电站建设者参与创作的歌曲,唱出了建设国之重器的坚定信念。
“在白鹤滩,参与灌浆工程的人都敢拍胸脯,敢把东西拿出来给大家检验!”王克祥骄傲地说。
灌浆,将水泥等浆液压送到存在裂隙的岩体里,保证岩体既有强度、又不渗水,不影响工程安全。因为是往肉眼看不到的孔洞里压送浆液,灌浆又被称为“隐蔽工程、良心工程”。
与灌浆工程打了半辈子交道的王克祥,深知水泥灌浆市场中的乱象。“我希望通过‘诚信、阳关、创新、自豪’的灌浆文化建设,增加灌浆从业人员的使命感、责任感和自豪感,让他们对弄虚作假深恶痛绝,改变灌浆工程给人留下的负面印象。”王克祥决心杜绝行业陋习,不光要不打折扣地完成灌浆任务,还要打造出属于白鹤滩水电站的灌浆文化。
作业人员每天都要经过的灌浆廊道,就是灌浆文化的一个缩影。放置于此的16幅文化展示牌,不再是冰冷严明的施工纪律,而更像是浸润人心的善意提醒,潜移默化地灌注着廉洁诚信的理念。
每一个m³的灌浆浆液里,都倾注着白鹤滩水电站建设者的良心,以往给人留下糟糕印象的灌浆工程,在白鹤滩水电站成为了文明施工的样板。
精品灌浆靠纪律、靠良心、靠汗水,同样也靠智慧。王克祥带领团队开展智能灌浆系统的研究和使用,在白鹤滩水电站推广应用数字大坝系统灌浆模块,在确保灌浆数据真实性的同时,降低了一线灌浆工人的劳动强度。
白鹤滩水电站宏伟壮阔的精美背后,深藏无数份对每一个灌浆m³的不懈追求,而这份追求,永远被江河铭记。
π的工程美学
π,神奇的面纱之下藏着几何之美,千百年来让无数数学家为之着迷。
在乌东德、白鹤滩水电站,π无处不在,它是一系列精密计算不会缺席的常客,通过数学、力学、结构学等学科公式的配合,化作精巧或恢弘的工程结构。与π这个无尽之数相得益彰的,是水电工程师们对质量的无尽追求,这又赋予π和工程另一种微妙连接。
白鹤滩水电站压力钢管的横截面就是我们熟悉的圆。不同大小的圆经过焊接连接在一起,最终成为近似“Z”字形的管道,作为引水系统的重要部分,将水从江河导向机组。
这就是焊工老罗在白鹤滩水电站的工作,以前的焊工的活儿,他没少干,可这份工作和以前相比有很大不同,“800兆帕高强钢”等头一回听说的专业术语,焊接的操作步骤需要从头学起。
“大国重器,质量要求高得很。”经过耳濡目染,朴实的老罗对“大国重器”有了自己的理解。
老罗的话不无道理。在白鹤滩水电站,每个项目都有各自的质量管理标准,这些标准大多优于国家标准。
优于国标,是三峡集团始于三峡工程的传统,在过去的三十年里,三峡集团的“精品工程”质量管理标准从长江出发一路西进,几经淬炼,不断刷新着大型水电工程质量纪录。
乌东德、白鹤滩水电站事关西部大开发等国家重大战略,事关国家能源安全,事关沿江地区人民群众生命财产安全,工程质量不容马虎。
把乌东德、白鹤滩水电站建设成为优于国家标准的精品工程,需要全体建设者共同努力。当沉甸甸的责任被层层分解,每一位建设者都成了精品工程的责任人,老罗这样的一线施工员也不例外。对老罗来说,他的责任就是焊接出符合“精品工程”标准的压力钢管。
“焊接的时候要控制好烙铁的温度,还要控制好焊接的时间。”老罗说,影响焊接质量的因素很多,要想达到三峡集团提出的“精品工程”标准可不简单。
参与压力钢管焊接的工人这么多,精准控制每个人的操作看似不可能,但三峡集团通过“标准化工艺”做到了这一点。
标准化工艺,将施工过程中每一个环节的操作步骤和注意事项都固化,通过岗前培训、日常巡检等方式,让所有施工人员掌握复杂的作业流程。在白鹤滩水电站压力钢管焊接中同样有一套标准化工艺,帮助老罗在各个环节正确操作,也教会老罗如何发现和规避隐患,在作业过程中最大限度保障自己的安全。
标准化工艺,像是精品工程目标细化而成的“行动指南”,借着一双双的匠人之手,勾勒出白鹤滩优美的工程曲线。
小数点后的无穷追求
单机容量百万千瓦水轮发电机组,是白鹤滩水电站乃至中国水电闪亮的名片,行业专家常常用下面这组数据介绍它们——高50多米、重约8000吨,相当于一座埃菲尔铁塔的重量,每台机组由上万个零部件组装而成。
就是这样的庞然大物,在奔流江水的驱动下快速转动,完成由水到电的能量转化。
单机容量世界第一,代表中国水电的世界引领能力。但通过探寻藏在它背后的数字,会发现那些属于中国水电的精度。
成年男子的发丝直径一般在0.08至0.4毫米之间。现在“拆解”一台单机容量百万千瓦水轮发电机组,以头发丝为“标尺”重新认识它。
转子是水轮发电机组中转动的部分,机组运行时通过转子转动产生旋转的磁场,切割定子绕组,从而产生感应电势、输出电能。
转子的核心被称为磁轭。白鹤滩机组的磁轭高3.6米、重量约1024吨,是由16000余张4毫米厚的冲片分900层堆叠而成的圆环。磁轭外形精美,即使近距离观察,也很难想到这是一个由上万张零散薄片堆叠成的部件。三峡集团的机电工程师们提供了几个数据:
磁极装配后圆柱度不超过0.49毫米,这意味着磁轭横截面形成的圆与标准圆的最大偏差与一根头发丝相差无几,对工程而言,磁轭的形状已经足够标准;
磁极与转子同心度叠不超过0.09毫米,这意味着磁轭的定位精准,偏差也在一根头发丝的范围内,和它巨大的体型相比,这样的误差几乎可以忽略不计。
大轴是机组中传递扭矩的主要部件,也是转动部分的旋转中心。白鹤滩机组大轴重量超过100吨,在制造过程中关键指标误差甚至还不到0.1毫米,误差同样在一根头发丝的范围内。
与头发丝相当的毫米级精度控制,贯穿机组设计开发、材料采购、加工生产、部件装配到出厂验收全流程,这是水电重大装备全产业链接力完成的精密加法。
从首批机组投产到全面建成,白鹤滩水电站16台百万千瓦机组持续安全稳定运行,刻印着中国水电人精益求精的精神。
水电工匠们深知,只有倾心打造的杰作,才配得上金沙江得天独厚的水能资源。今天的乌东德、白鹤滩水电站,已经成为金沙风光的一部分,两座巨型水电建筑将恒久屹立,带着水电人的工匠之心,与江河共鸣。
编辑:王东红 卢西奥
发布日期:2025年09月17日