白鹤滩水电站,有这3项“世界级”纪录!

2019-02-07 11:42 来源: 微昭通 | 微巧家 中国葛洲坝集团有限公司

作为装机规模全球第二、在建规模全球第一大水电站,金沙江白鹤滩水电站主要特性指标均位居世界水电工程前列:地下洞室群规模居世界第一;单机容量世界第一(100万千瓦);拱坝坝高289米,居世界第三。

白鹤滩水电站坝址的地质环境复杂:峡谷地形不对称、岩性复杂、高地震烈度等。在如此复杂多样的地质结构上建设“巨无霸”,其技术难度可想而知。

作为该电站建设的主力军,中国能建葛洲坝集团承担了右岸地下厂房建设、右岸8台百万机组安装调试等任务。在这里,葛洲坝人拿下一项项水电工程世界级。

图为白鹤滩水电站全景

世界级之一 地下洞室群规模

白鹤滩水电站具有世界最大规模的地下洞室群。

据了解,白鹤滩水电站地下洞室群总里程达217公里,相当于武汉到荆州的距离。左右岸洞室水平埋深最大可达800米到1050米,垂直埋深可达420米到540米。

洞室数量众多,且相互交错,开挖量达2500万立方米。其中电站厂房洞长438米,顶拱跨度34米,高88.7米,为世界已建跨度最大地下厂房;8个圆筒式尾水调压室直径43-48米,为世界已建跨度最大调压室。白鹤滩水电站工程地下洞室群由大小不一、纵横交错、立体交叉的229条隧洞、竖井组成。

白鹤滩右岸地下厂房

在之前,溪洛渡水电站保持着世界已建最大规模的地下洞室群的记录:在不到1平方公里内有近百条洞室纵横交错,洞室边墙高、跨度大,其中溪洛渡左右岸地下主厂房尺寸为洞长443.3米,跨度31.9米,高度75.6米。

为什么要挖规模巨大的地下洞室群?三峡建设公司白鹤滩施工局局长龚世柒介绍说,“水电站处于深V型峡谷,两岸空间有限,所以需要开挖地下洞室,布置相关设备。”

正在开挖建造的地下洞室犹如坚固的“房子”,将为巨型百万机组在深山中运转提供保障。

如此大规模地下工程,要解决通风问题。由于埋深大、通透性差,且多工作面、多工序持续平行交叉作业,施工通风难度大。施工局摒弃了传统射流风机通风的布置方法,大胆创新,详细论证,最终采用排风洞集中抽排,通风采用瑞典进口风机在洞外抽取新鲜空气,通过风筒输送至各工作面。

为确保地下厂房固若金汤,三峡建设公司开展大断面、深竖井混凝土施工技术创新,研发了“滑模平台姿态监控系统”,该系统可以实时监控平台姿态,适时报警,将平台倾斜风险控制在萌芽,使混凝土的浇筑质量可以得到较好的控制。

截至2018年底,三峡建设公司在此项目实施中获得省部级以上工法5项,专利53项;研发出深竖井高架门机提升设备、可横向移动伸缩式钢模台车等10余项科研成果,并全部运用到施工现场中。

世界级之二 单机容量百万千瓦

白鹤滩水电站首次采用目前世界最大单机容量机组——单机100万千瓦大型水轮发电机组。总共安装16台,中国能建葛洲坝集团负责右岸8台。

如果说白鹤滩是世界水电史上的皇冠,那么百万机组就是这顶皇冠上耀眼的明珠。自此,中国水电开启了百万机组发展新纪元,成为又一张闪亮的国家名片。

图为白鹤滩右岸首台机组座环吊装

我国水电机组的单机容量,从早期的12.5万千瓦,到55万千瓦、70万千瓦、77万千瓦,再到100万千瓦,发生了快速飞跃。著名的三峡水电站机组的单机容量为70万千瓦,而白鹤滩水电站100万千瓦的单机容量,较三峡电站单机高出40%多。

白鹤滩100万千瓦机组的“大”,直观体现在其“个头”上。其水轮机座环外径14.5米,最大长度17.2米,高约4米,总重超过500吨,相当于10辆重型坦克的重量,是白鹤滩机组构件中尺寸最大、单体重量最大的。

这样的“巨无霸”,要精准地完成运输、焊接、吊装,每一个环节要求都非常严格,安装要求精确到毫米。

仅首台机组——14号机组座环安装,工作人员就花费150多天,共完成135件大件运输及吊装,运距3100公里,吊装总吨位约3000吨。

“科研小组采取了大型尾水金属肘管、锥管在安装间摞节拼焊,重达500吨机组座环在安装间分瓣组拼焊接,整体吊入机窝。”负责安装任务的机电公司白鹤滩水电站项目经理蔡春华说。

据介绍,座环安装完成后测量结果为:同轴度不大于1毫米,圆度不大于1毫米,水平度不大于1.2毫米,这相当于一张普通银行卡的厚度。

世界级之三 特种水泥需求量

白鹤滩水电站拱坝坝高289米,属于世界级的特高拱坝。大坝混凝土总浇筑量约为810万立方米,相当于三峡大坝混凝土浇筑量1600余万立方米的二分之一。若按1米见方的体积排列,可绕地球赤道1.5圈。

如此大体量的混凝土浇筑,兼顾浇筑质量和速度,需要认真筹划。浇筑太慢,达不到防洪等要求;但浇筑太快,普通水泥遇水会释放大量热量,会导致坝体开裂。混凝土温控防裂,堪称混凝土大坝浇筑的关键难题。这就需要特种水泥——低热硅酸盐水泥的大量应用,白鹤滩水电站是我国低热硅酸盐水泥研究和应用的重大里程碑。

低热硅酸盐水泥先后在三峡、大岗山、沙坪、深溪沟等10余个大型水电站的导流洞、泄洪洞、消力池等工程部位使用。工程实践表明,低热硅酸盐水泥具有水化热低、放热速率慢、碱含量低、后期强度增进率高等优良性能,配制的混凝土绝热温升低、后期强度高、综合抗裂能力强等特点,为解决大体积混凝土开裂问题提供了更好的技术途径。

白鹤滩水电站大坝需低热硅酸盐水泥285万吨,其中葛洲坝“三峡牌”水泥供应量将超过一半。

作为全国最大的特种水泥生产基地,葛洲坝水泥公司是我国水利水电工程大坝水泥的主要水泥供应商,其特种水泥年产量已达到200万吨。(记者 肖华)


主编:彭念敏   责任编辑:李梦菲
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