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科技爭先 匠心報國——葛洲壩集團參與建成的“長江三峽樞紐工程”榮獲國家科學技術進步獎特等獎綜述

發布時間: 2020.01.15

  1月10日,中共中央、國務院在北京舉行國家科學技術獎勵大會,對一批重大科學技術成果進行隆重表彰。會上,由中國能建、葛洲壩集團及所屬三峽建設公司、機電公司參與建成的“長江三峽樞紐工程”獲得國家科學技術進步獎特等獎。這是繼1985年葛洲壩二、三江工程及水電機組安裝榮獲國家科技進步特等獎后,葛洲壩集團再次獲得該項榮譽。

  在三峽工程建設中,歷經萬里長江第一壩——葛洲壩水利樞紐工程實戰的建設者們,堅持科技爭先,勇攀技術高峰,在無縫大壩澆筑、國產巨型水輪機組調試安裝、大型水電工程施工管理等領域,一次次打破業界紀錄、創造世界奇跡。

  興建葛洲壩 備戰大三峽

  建設三峽工程,是中華民族的百年夢想。

  新中國成立后,毛澤東主席多次提出修建三峽工程的設想,在武漢寫下了“更立西江石壁,截斷巫山云雨,高峽出平湖”的詩句,憧憬三峽工程建設。

  1970年12月30日,由葛洲壩集團獨家承建的萬里長江第一壩——葛洲壩水利樞紐工程開工。

葛洲壩全景(左岸航拍圖)

  “葛洲壩工程是三峽工程的反調節水庫,本來應該在三峽工程之后或同時進行?!备鹬迚渭瘓F原總工程師、已90歲高齡的孔祥千說,但受限于技術條件,三峽工程遲遲沒有開工,為緩解華中地區工業用電的緊缺局面,中央決定先建設葛洲壩工程,將其作為三峽工程的試驗壩。

  葛洲壩工程建成30余年來,有效緩解了受電區域夏季、冬季用電緊張局面,發揮了巨大的節能減排效益,更為重要的是,培養鍛造了一支強大的設計科研、施工建設人才隊伍,積累下寶貴經驗。

  時針回撥到1981年1月4日19時52分,當重載卡車投下最后一車石料,葛洲壩大江截流順利完成。千百年來,滔滔長江第一次被截斷,按照人類的意愿改道而行。

  既要保障長江航道正常通航,又要防止泥沙淤積,技術人員模擬地形及水流變化,經過反復試驗論證,采用一體兩翼,靜水通航、動水沖沙,成功解決了泄洪排沙問題,加上“單戧立堵”的方法,僅用了36小時就順利完成長江截流,創造了我國水利建設史上的創舉。

  20世紀90年代初,葛洲壩建設者轉戰三峽,作為主力軍承擔了三峽工程65%的建設任務。

  1997年11月8日,三峽工程成功實現大江截流。正是有了建設葛洲壩的豐富經驗,三峽大江截流實現了“安全、高效、壯觀、有序”,創造了截流水深、截流流量、日拋投強度三項水電建設世界紀錄。

  大江截流,只是葛洲壩集團攻克水電施工建設難關的一個縮影。大型水輪機組調試安裝、船閘工程、大體積混凝土快速澆筑等技術,后來廣泛應用于三峽工程建設,為鑄造國之重器夯實了基礎。

  “砼”墻鐵壁筑無縫大壩

  112項世界之最、934項發明專利、135項三峽工程質量標準,“FIDIC百年工程項目獎”……一大批技術創新和重大獎項,印證了葛洲壩建設三峽工程的堅實足跡。

  從精細到精致,打造“天衣無縫”的永久大壩。

長江三峽樞紐工程


  三峽工程位于長江西陵峽中段三斗坪,河谷開闊,花崗巖基巖堅硬完整,具有修建混凝土高壩的優越地形、地質和施工條件,被世界水電界稱之為“天然壩址”。作為世界上最大的混凝土重力壩,三峽工程混凝土澆筑總量達2800萬立方米,是葛洲壩工程的2.5倍。如何利用好壩址,解決“無壩不裂”的難題,成為葛洲壩集團面對的重要挑戰。

  針對氣泡、錯臺、漏漿、蜂窩……這些大壩混凝土澆筑的“常見病”,建設者多措并舉,細化改進,確保澆筑“內實外光”、精細至極。研究提出高性能混凝土配合比設計新理念,形成大壩混凝土配制新技術,研制具有高耐久、高抗裂、且施工性能優良的高性能混凝土,綜合技術措施納入行業標準。在現場,質檢驗收專家組不住感嘆:“建設者們創造了奇跡——大壩右岸連發絲般裂縫都沒有,二期淺層裂縫經修補沒有留下任何隱患,創造了大壩澆筑‘天衣無縫’的世界奇跡?!?/p>

  從跟跑到引領,實現水電裝備技術的革新。

  為滿足三峽工程混凝土施工強度,葛洲壩集團先后引進塔(頂)帶機、胎帶機、大型拌合樓,門塔機、纜機等大批國際先進設備,機械化裝備實現大跨越。

  施工過程中,建設者采用架空皮帶輸送機加塔式皮帶機入倉連續澆筑方案,創建嶄新的大規?;炷潦┕は到y,首次實現了塔帶機、門塔機、纜機三類澆筑機械聯合作業,創造了年澆筑混凝土548萬立方米的世界紀錄,開創了塔帶機澆筑四級配和一個倉號多種混凝土的先例。

  經過三峽工程多年的實踐和經驗總結,塔帶機、纜機、胎帶機以及拌和系統等設備,在金沙江流域的溪洛渡、向家壩工程建設中,得到了全國產化改造和應用,為大壩澆筑、金屬結構及物資吊裝、運輸發揮了重要作用。

  從機械到智能,讓每一立方米混凝土都會講話。

  三峽大壩澆筑采用個性化和智能精細化溫度控制,首次實施全過程混凝土溫控防裂關鍵技術,提出了大倉面3米~4.5米厚層澆筑施工技術,解決厚澆筑層散熱難題,突破澆筑層厚和層間間歇期的限制,克服了國內外水電建設中“無壩不裂”的頑癥。

  澆筑施工中,現場預埋溫度測量管監測混凝土澆筑溫度、為大壩外側蓋上“保溫被”。同時,在混凝土重力壩、大型地下洞室、土石壩、碾壓混凝土壩、瀝青心墻等建筑物內埋設監測儀器16252支,時刻監測大壩澆筑中的每一個數據,如呵護嬰兒般守護著每一方混凝土。

  如今,葛洲壩集團將大壩溫控技術成功運用到烏東德、白鶴灘兩座巨型電站建設中,并引進大數據、智能化設計,建立整套智能通水2.0系統,自動采集每倉混凝土溫度、通水流量數據信息,對大壩混凝土通水冷卻,實現無縫大壩智能化澆筑。

  助推國產巨型水輪機組跨越發展

  作為世界上最大的水電站,三峽工程總裝機容量2250萬千瓦,相當于20座百萬千瓦級電站。葛洲壩集團承擔了18臺70萬千瓦機組的安裝調試任務,其中,14臺是具有自主知識產權的全國產化機組。

三峽地下電站

  由葛洲壩集團首創的機組快速安裝技術發揮了強大威力:在三峽左岸電站,創造了在同一電站年裝機投產210萬千瓦和70萬千瓦機組安裝工期290天兩項新紀錄;在右岸電站,創造了一年內安裝投產4臺全國產化70萬千瓦機組的世界紀錄,8臺巨型機組僅用兩年時間就實現了全部投產。

  經過12年奮戰,三峽工程四大電站、兩種機型、三種冷卻方式的機組安裝調試難關逐一被攻克,機電安裝堪稱精品。葛洲壩集團也成為世界上首家全面掌握全部冷卻方式巨型水輪發電機組安裝調試技術的企業。

  一系列新紀錄誕生的背后,是建設者智慧與匠心。面對水頭變幅大、技術復雜、尺寸巨大等難題,葛洲壩集團堅持技術先行:

  ——水輪發電機組總裝調整技術,直接影響到機組運行的穩定性和使用壽命。葛洲壩集團提出一整套先進的計算理論和計算程序,變靜態數據調整方法為動態數據調整方法,提高機組穩定性,開創了我國大型水輪發電機組安裝調整理論的先河,其成果居世界領先水平。

  ——定子“無塵、恒溫、恒濕”下線技術,對施工質量和機組運行影響極大。葛洲壩集團首創設計了定子下線無塵、恒溫、恒濕下線設施,通過內置除濕機、空調機及吹風除塵裝置,保證恒定的溫度、濕度、潔凈度,同時設計環形電動起吊裝置膠運輸臺車,可完成線棒全方位運輸。

  ——快速裝機新技術,突破了技術復雜、工程量大、施工強度高的影響,葛洲壩集團先后創新機組軸線測量調整、定位筋精確快速安裝、機坑外聯軸同鏜等技術,首創了底環倒裝法、頂蓋三次安裝法、下機架二次安裝法等新工藝,形成了快速裝機的新技術、新工藝,創造了巨大的經濟效益和社會效益。

  這些發明創造和工藝創新,既提高了三峽機組安裝調試的質量和速度,還運用到溪洛渡、錦屏二級、龍開口、巴基斯坦NJ等國內外大型水電站建設,為中國水電走向世界,服務“一帶一路”建設作出了突出貢獻。

  作為金結安裝的主力軍之一,葛洲壩集團還承擔了壓力鋼管、閘門、啟閉機、門機以及三峽船閘、垂直升船機的制造、安裝、調試任務,發明了巨型人字門同步提升技術,成功實現855噸的巨型人字門安全提升與回落。

  據統計,在三峽工程機電安裝及金屬結構制造安裝中,葛洲壩集團先后完成“國家級工法”6項、國家發明專利12項、國家和行業標準2項,出版專著3部。

  堅持“五要”管理 打造精品工程

  為高質量鑄造“國之重器”,葛洲壩集團提出了“向質量安全要效益、向進度控制要效益、向成本要效益、向文明要效益、向創新要效益”的“五要”工程管理理念。該理念以精細化管理為基礎,把效益貫穿于項目質量安全、進度控制、成本、文明、創新的各環節,全面提升三峽工程施工管理水平。

  ——管理約束規范化。

  為規范生產經營管理,葛洲壩集團建立了一整套涉及生產經營、質量安全、機電物資、技術創新、綜合治理、文明創建、黨政工團等全方位的管理制度,推進依規辦事,防止權力失控、決策失誤和行為失誤。一系列制度調動了全員積極性和主動性,并強化了精細施工意識,達到效益最佳目標。

  ——質量安全標準化。

  葛洲壩集團開展了創“樣板倉”“樣板壩段”“免檢倉”“免檢部位”和“四個一工程活動”,通過定目標、定措施、定責任、定制度,保證大壩混凝土澆筑質量。各級安全管理人員堅持從細微入手,推廣安全帽紅、綠、藍三色貼標,即發現一次違章作業,就從藍到紅依次摘除一格,警示和監督違章現象。

  ——文明環保常態化。

  用切實可行的制度規范現場操作,葛洲壩集團制定了統一工作標準,大到一條風水管線的高度控制,小到一組照明燈具的間距,都明確了相關尺寸,力求用制度和措施將文明施工的被動管理變為主動遵守,把三峽工程打造成高水平的文明工地。

  ——爭創效益最大化。

  結合各合同標段實際情況,葛洲壩集團制定了成本控制管理辦法,明確經營目標、各部門的職責以及獎懲原則,制定成本計劃,明晰成本控制點,用切實可行的措施確保了成本受控。各標段在最短時間組織人員、設備以及技術資源,滿足全面履約,施工進度、形象以及質量安全控制各項要求?!熬媲缶崩砟钌钊肴诵?,施工管理水平和品位不斷提高。

  作為三峽工程建設的主力軍,中國能建葛洲壩集團憑借薪火相傳、點亮光明的報國精神,臻于至善、勇爭一流的專業精神,開拓進取、敢為人先的創業精神和百折不撓、忘我無私的奮斗精神,一次次在“國之重器”的鑄造中攻克難關、創造奇跡,始終占據水電施工技術制高點,書寫著中國乃至世界水電工程建設史上波瀾壯闊的輝煌篇章。


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