作為裝機(jī)規(guī)模全球第二、在建規(guī)模全球第一大水電站，金沙江白鶴灘水電站主要特性指標(biāo)均位居世界水電工程前列：地下洞室群規(guī)模居世界第一；單機(jī)容量世界第一（100萬千瓦）；拱壩壩高289米，居世界第三。
白鶴灘水電站壩址的地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜：峽谷地形不對(duì)稱、巖性復(fù)雜、高地震烈度等。在如此復(fù)雜多樣的地質(zhì)結(jié)構(gòu)上建設(shè)“巨無霸”，其技術(shù)難度可想而知。
作為該電站建設(shè)的主力軍，中國能建葛洲壩集團(tuán)承擔(dān)了右岸地下廠房建設(shè)、右岸8臺(tái)百萬機(jī)組安裝調(diào)試等任務(wù)。在這里，葛洲壩集團(tuán)刷新了一項(xiàng)項(xiàng)水電工程世界級(jí)紀(jì)錄。
世界級(jí)之一
地下洞室群規(guī)模
白鶴灘水電站具有世界最大規(guī)模的地下洞室群。
據(jù)了解，白鶴灘水電站地下洞室群總里程達(dá)217公里，相當(dāng)于武漢到荊州的距離。左右岸洞室水平埋深最大可達(dá)800米到1050米，垂直埋深可達(dá)420米到540米。
洞室數(shù)量眾多，且相互交錯(cuò)，開挖量達(dá)2500萬立方米。其中電站廠房洞長438米，頂拱跨度34米，高88.7米，為世界已建跨度最大地下廠房；8個(gè)圓筒式尾水調(diào)壓室直徑43-48米，為世界已建跨度最大調(diào)壓室。白鶴灘水電站工程地下洞室群由大小不一、縱橫交錯(cuò)、立體交叉的229條隧洞、豎井組成。
之前，溪洛渡水電站保持著世界已建最大規(guī)模的地下洞室群的紀(jì)錄：在不到1平方公里內(nèi)有近百條洞室縱橫交錯(cuò)，洞室邊墻高、跨度大，其中溪洛渡左右岸地下主廠房尺寸為洞長443.3米，跨度31.9米，高度75.6米。
為什么要挖規(guī)模巨大的地下洞室群？葛洲壩三峽建設(shè)公司白鶴灘施工局局長龔世柒介紹說，“水電站處于深V型峽谷，兩岸空間有限，所以需要開挖地下洞室，布置相關(guān)設(shè)備?！?/p>
正在開挖建造的地下洞室猶如堅(jiān)固的“房子”，將為巨型百萬機(jī)組在深山中運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障。
如此大規(guī)模地下工程，要解決通風(fēng)問題。由于埋深大、通透性差，且多工作面、多工序持續(xù)平行交叉作業(yè)，施工通風(fēng)難度大。施工局摒棄了傳統(tǒng)射流風(fēng)機(jī)通風(fēng)的布置方法，大膽創(chuàng)新，詳細(xì)論證，最終采用排風(fēng)洞集中抽排，通風(fēng)采用瑞典進(jìn)口風(fēng)機(jī)在洞外抽取新鮮空氣，通過風(fēng)筒輸送至各工作面。
為確保地下廠房固若金湯，葛洲壩三峽建設(shè)公司開展大斷面、深豎井混凝土施工技術(shù)創(chuàng)新，研發(fā)了“滑模平臺(tái)姿態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)”，該系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控平臺(tái)姿態(tài)，適時(shí)報(bào)警，將平臺(tái)傾斜風(fēng)險(xiǎn)控制在萌芽，使混凝土的澆筑質(zhì)量可以得到較好的控制。
截至2018年底，葛洲壩三峽建設(shè)公司在此項(xiàng)目實(shí)施中獲得省部級(jí)以上工法5項(xiàng)，專利53項(xiàng)；研發(fā)出深豎井高架門機(jī)提升設(shè)備、可橫向移動(dòng)伸縮式鋼模臺(tái)車等10余項(xiàng)科研成果，并全部運(yùn)用到施工現(xiàn)場中。
世界級(jí)之二
單機(jī)容量百萬千瓦
白鶴灘水電站首次采用目前世界最大單機(jī)容量機(jī)組——單機(jī)100萬千瓦大型水輪發(fā)電機(jī)組?？偣舶惭b16臺(tái)，中國能建葛洲壩集團(tuán)負(fù)責(zé)右岸8臺(tái)。
如果說白鶴灘是世界水電史上的皇冠，那么百萬機(jī)組就是這頂皇冠上耀眼的明珠。自此，中國水電開啟了百萬機(jī)組發(fā)展新紀(jì)元，成為又一張閃亮的國家名片。
我國水電機(jī)組的單機(jī)容量，從早期的12.5萬千瓦，到55萬千瓦、70萬千瓦、77萬千瓦，再到100萬千瓦，發(fā)生了快速飛躍。三峽水電站機(jī)組的單機(jī)容量為70萬千瓦，而白鶴灘水電站100萬千瓦的單機(jī)容量，較三峽電站單機(jī)高出40%多。
白鶴灘100萬千瓦機(jī)組的“大”，直觀體現(xiàn)在其“個(gè)頭”上。其水輪機(jī)座環(huán)外徑14.5米，最大長度17.2米，高約4米，總重超過500噸，相當(dāng)于10輛重型坦克的重量，是白鶴灘機(jī)組構(gòu)件中尺寸最大、單體重量最大的。
這樣的“巨無霸”，要精準(zhǔn)地完成運(yùn)輸、焊接、吊裝，每一個(gè)環(huán)節(jié)要求都非常嚴(yán)格，安裝要求精確到毫米。
僅首臺(tái)機(jī)組——14號(hào)機(jī)組座環(huán)安裝，工作人員就花費(fèi)150多天，共完成135件大件運(yùn)輸及吊裝，運(yùn)距3100公里，吊裝總噸位約3000噸。
“科研小組采取了大型尾水金屬肘管、錐管在安裝間摞節(jié)拼焊，重達(dá)500噸機(jī)組座環(huán)在安裝間分瓣組拼焊接，整體吊入機(jī)窩?！必?fù)責(zé)安裝任務(wù)的葛洲壩機(jī)電公司白鶴灘水電站項(xiàng)目經(jīng)理蔡春華說。
據(jù)介紹，座環(huán)安裝完成后測量結(jié)果為：同軸度不大于1毫米，圓度不大于1毫米，水平度不大于1.2毫米，這相當(dāng)于一張普通銀行卡的厚度。
世界級(jí)之三
特種水泥需求量
白鶴灘水電站拱壩壩高289米，屬于世界級(jí)的特高拱壩。大壩混凝土總澆筑量約為810萬立方米，相當(dāng)于三峽大壩混凝土澆筑量1600余萬立方米的二分之一。若按1米見方的體積排列，可繞地球赤道1.5圈。
如此大體量的混凝土澆筑，兼顧澆筑質(zhì)量和速度，需要認(rèn)真籌劃。澆筑太慢，達(dá)不到防洪等要求；但澆筑太快，普通水泥遇水會(huì)釋放大量熱量，會(huì)導(dǎo)致壩體開裂?；炷翜乜胤懒眩胺Q混凝土大壩澆筑的關(guān)鍵難題。這就需要特種水泥——低熱硅酸鹽水泥的大量應(yīng)用，白鶴灘水電站是我國低熱硅酸鹽水泥研究和應(yīng)用的重大里程碑。
低熱硅酸鹽水泥先后在三峽、大崗山、沙坪、深溪溝等10余個(gè)大型水電站的導(dǎo)流洞、泄洪洞、消力池等工程部位使用。工程實(shí)踐表明，低熱硅酸鹽水泥具有水化熱低、放熱速率慢、堿含量低、后期強(qiáng)度增進(jìn)率高等優(yōu)良性能，配制的混凝土絕熱溫升低、后期強(qiáng)度高、綜合抗裂能力強(qiáng)等特點(diǎn)，為解決大體積混凝土開裂問題提供了更好的技術(shù)途徑。
白鶴灘水電站大壩需低熱硅酸鹽水泥285萬噸，其中葛洲壩水泥公司生產(chǎn)的“三峽牌”水泥供應(yīng)量將超過一半。
作為全國最大的特種水泥生產(chǎn)基地，葛洲壩水泥公司是我國水利水電工程大壩水泥的主要水泥供應(yīng)商，其特種水泥年產(chǎn)量已達(dá)到200萬噸。
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