本報記者 尚嶸崢
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大石峽水利樞紐工程建設現(xiàn)場。 李相臣攝
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徐樹梅檢查壩頂防浪墻工程質量。 本報記者 尚嶸崢攝
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工人進行壩體施工。 本報記者 尚嶸崢攝
春季的塔克拉瑪干沙漠邊緣,風沙頻顧。從新疆阿克蘇地區(qū)溫宿縣循著庫瑪拉克河向上游回溯,寬闊的河道漸漸收窄,茫茫戈壁連接著巍峨的天山山脈。繼續(xù)前行,透過灰蒙蒙的空氣,一座龐然大物露出真容——大石峽水利樞紐工程,一座混凝土面板砂礫石壩橫臥于山谷之間。
生態(tài)輸水、攔蓄洪水、滋潤農田、蓄力發(fā)電,是大石峽水利樞紐工程被賦予的重要使命;高壩、高邊坡、高地震烈度、高泄洪流速、高挖填強度,是大壩建設中需要應對的五大挑戰(zhàn)。2019年11月全面動工以來,數千名建設者在惡劣環(huán)境下艱苦奮戰(zhàn),提前8個月完成大壩封頂,目前正在向全面完工沖刺。
應用10余項智慧化技術,大壩填筑施工效率提升近25%
山谷之中,河水奔騰、大風呼嘯。要把年均徑流量48.79億立方米的庫瑪拉克河攔腰截斷,筑起247米高的大壩,談何容易。
“這里經常刮大風,最大風力有14級。”新疆葛洲壩大石峽水利樞紐開發(fā)有限公司董事長宋曉建說。冬天,最低氣溫能達到零下22攝氏度,大風一吹,體感溫度驟降;夏天,最高氣溫超過40攝氏度,風卷起沙子,讓酷暑更難耐。
2019年底,建設團隊冒著嚴寒和大風,挺進庫瑪拉克河峽谷深處,在冰凍的河面筑堰截流,拉開了大石峽工程全面施工的序幕。
在國際工程界,200米高對于混凝土面板砂礫石壩來說是條分水嶺。200米以上,寥寥無幾。247米,相當于80層普通住宅樓的高度。
“混凝土面板砂礫石壩可以分成兩個部分看,即由砂礫石填筑而成的大壩主體,以及由混凝土澆筑的擋水面板。”大石峽水利樞紐工程Ⅰ標項目部副經理徐樹梅介紹,筑壩就像堆積木,填筑一層、壓實一層,循環(huán)往復。
宋曉建介紹,怎么選料、各種料如何配比,大有學問,稍有偏差就可能影響大壩的穩(wěn)定性和抗震性。為此,建設團隊聯(lián)合清華大學、天津大學、中國水利水電科學研究院等科研院所,進行21項課題、44個專題的項目研究。
徐樹梅辦公室的墻上,掛著一幅五顏六色的壩體截面圖。“每種顏色代表一種壩料,在壩體里有自己固定的位置,必須精準地把它們‘送到家’。”她說。
傳統(tǒng)的壩料運輸,用的是“紙質車票”。壩料運輸車出料廠時“買票”,票面上寫有壩料的具體信息,到達施工現(xiàn)場,去該壩料的專屬“下車點”進行“檢票”。
“這種方式如果純靠人工,壩料經常送錯位置,出錯率高,容易耽誤工期。”徐樹梅介紹,研發(fā)團隊設計了一套壩料運輸智能監(jiān)控系統(tǒng),把“紙質車票”升級為“網約車”。
現(xiàn)場施工人員在系統(tǒng)中明確壩料填筑計劃,確定料源與填筑區(qū),一鍵“叫車”,各壩料運輸工區(qū)根據系統(tǒng)推送的工作計劃配置運輸車輛。一旦裝卸料位置出現(xiàn)錯誤,把“乘客”送錯目的地,系統(tǒng)便自動發(fā)出報警信息。這套系統(tǒng)大大降低了料源調配的管理難度。
料場智能開采、攤鋪過程智能監(jiān)控、無人碾壓協(xié)同作業(yè)……大壩建設過程中,相關智慧化技術應用了10余項,大壩填筑施工效率提升近25%。
采取混凝土超長距離溜槽入倉方式,實現(xiàn)澆筑目標
記者見到徐樹梅這天,一通電話讓采訪暫時中斷——系統(tǒng)顯示混凝土配比出現(xiàn)異常,前方工作人員火急火燎打電話報告情況。
徐樹梅老家在重慶,性子里帶著川渝的火辣,講話直接、不怕得罪人。施工現(xiàn)場遍布沙塵,她對工程質量卻眼里容不得沙子,“搞質量的人就是要說一不二,要有鐵的精神。”
作為大石峽工程的主要擋水建筑物,混凝土面板面積超過16萬平方米,相當于22個標準足球場大小,如何在龐大的作業(yè)面上,高質量地實現(xiàn)混凝土澆筑和養(yǎng)護,成為決定工程質量的一項關鍵因素。建設團隊決定采取混凝土超長距離溜槽入倉的方式,實現(xiàn)澆筑目標。
“溜槽就像‘滑梯’,混凝土從壩頂坐上‘滑梯’,‘滑’到特定高度,進入專屬于它的位置,完成入倉。”新疆葛洲壩大石峽水利樞紐開發(fā)有限公司副總經理湯國忠介紹,高壩讓“滑梯”的長度達到300多米,同類型工程中沒有先例可借鑒。
“滑滑梯”過程中,超長距離使混凝土如同一盤“散沙”,產生離析,影響大壩面板的耐久性和承載能力。
如何讓“散沙”不散?施工團隊在混凝土配比上做文章,通過反復試驗,找到混凝土中各組成材料之間的最佳比例關系;同時,團隊還在混凝土中加入纖維,提升混凝土的包裹性,讓各組合材料更加“團結”。最終僅用6個月就完成全部大壩面板的施工,節(jié)省工期8個月。
整體看大壩,砂礫石是骨肉,混凝土面板是皮膚。保養(yǎng)好皮膚,才能更好包裹骨肉,提高大壩穩(wěn)定性。
“就像咱們人做皮膚保養(yǎng)要用護膚品,其實就是精細化管理。”站在壩頂附近的觀景臺上,徐樹梅指著腳下的混凝土路面說。
大壩混凝土面板養(yǎng)護過程,就像精細化“護膚”。先做“保濕”,把塑料薄膜這身“面膜”披上身,擋住沙漠邊緣強烈的紫外線,減少混凝土水分蒸發(fā);再用土工布給混凝土保溫,維持混凝土養(yǎng)護所需溫度;冬天嚴寒刺骨,做完“護膚”還要裹上厚厚一層玻璃絲棉,防止低溫凍傷。
一切精細化施工管理,最終是為了工程質量。經檢測,大壩沉降率僅為0.29%,低于設計要求的0.6%沉降率,遠低于行業(yè)認可的1%沉降率,工藝技術達到國際領先水平。
2024年1月23日,大壩附近的烏什縣發(fā)生7.1級地震。一時間,此前安裝在大壩壩體內的數千個安全監(jiān)測點被瞬間激活,29類傳感器組成的“安全神經網”同時工作。僅僅數秒,工程“智慧大腦”就接收到邊坡變形、洞室沉降等關鍵部位的數萬條數據。數據分析顯示,壩體經受住了大自然對工程質量的檢驗。
搭設智能建造平臺,實時掌握工程進度,擴大綜合效益
沙漠邊緣的高溫干旱氣候,使阿克蘇地區(qū)的水源嚴重依賴高山冰雪融水。夏季,氣溫升高,冰雪融水極易形成洪澇;秋季,冰雪融水進入收尾期,缺水開始變得嚴重;冬季,河道枯竭;春季,干旱依舊。
每年三季,農作物“喝不飽”,又有一季“喝得太飽”。“早一天竣工,就能早一天發(fā)揮效益。”宋曉建介紹,大壩蓄水需要時間,如果能趕在汛期前蓄水,就能為農作物生長蓄足水量。
“在施工過程中,我們曾和當地老百姓深入交流,越發(fā)覺得大壩對他們的生活很重要。”宋曉建說,如何在確保下游農作物盡早“喝飽”的同時,解決施工中的各項難題,高效達成各項既定建設目標,成為建設團隊面臨的“大考”。
“僅科研經費就占了工程總投資的近一成。”宋曉建說,面對考驗,建設團隊決心以科技創(chuàng)新為突破口,通過搭設智能建造平臺,實時掌握工程進度,努力實現(xiàn)工期縮短、成本可控、質量提升、安全保障的綜合效益。
平臺之上,每個數字的跳動都意味著現(xiàn)場工序正在有效推進;平臺之外,科技創(chuàng)新的效益不斷涌現(xiàn)。
壩料運輸系統(tǒng)實現(xiàn)了全天候無人管理,在大幅節(jié)約管理人員成本、提高車輛利用率的同時,還節(jié)省大筆費用;區(qū)塊鏈混凝土生產與澆筑智能監(jiān)控系統(tǒng),是行業(yè)首次引入區(qū)塊鏈技術進行混凝土數據采集和智能運輸管理;液壓智能建造系統(tǒng)首次被運用到大型水利基建項目上,在大石峽工程聯(lián)合進水口的建設過程中,該系統(tǒng)10分鐘內就可完成模板整體頂升,縮短工期4至5天。
2024年12月,大石峽工程實現(xiàn)大壩填筑到頂;2025年10月,工程正式下閘蓄水。截至今年3月,蓄水量已達到1.25億立方米。
漫天黃沙中,建設者們正加緊推進壩頂防浪墻施工等工作。開閘放水之時,清冽的冰雪融水將從庫瑪拉克河匯進阿克蘇河,再流入塔里木河,滋潤整個塔里木河流域,塔克拉瑪干沙漠邊緣“喊渴”的日子,將越來越少。
大石峽水利樞紐工程是國家172個節(jié)水供水重大水利工程建設項目之一,于2019年底全面動工。主體工程由混凝土面板砂礫石壩、左岸引水發(fā)電系統(tǒng)和左岸泄洪系統(tǒng)3部分組成。
其中,擋水建筑物為混凝土面板砂礫石壩,最大壩高247米,水庫總庫容11.7億立方米,單機容量25萬千瓦,總裝機75萬千瓦,是世界最高的混凝土面板砂礫石壩。
項目建成后,預計每年可生產超過18億千瓦時清潔電能,可滿足65萬戶家庭一年的用電需求,每年將向塔里木河生態(tài)輸水34.2億立方米,緩解下游灌區(qū)缺水問題。
(本報記者尚嶸崢整理)
《 人民日報 》( 2026年04月21日 06 版)
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