中國電建:大孔徑取芯!水電征程上的品牌傳奇
百米大壩,以混凝土為骨,以鋼筋為脈,其內(nèi)在質(zhì)量的優(yōu)劣,藏于層層凝固的“肌體”深處,關(guān)乎江河安瀾的根基。而大孔徑取芯,便是撕開這層隱秘面紗的關(guān)鍵——如精準(zhǔn)的手術(shù)刀,于堅(jiān)硬壁壘中剝離出完整芯樣,解密混凝土里的堅(jiān)固密碼,為水利工程筑牢“定海神針”般的質(zhì)量根基。
隱形工程里的“透視眼”:解密大壩質(zhì)量的關(guān)鍵
混凝土是構(gòu)筑大壩、保障水利工程安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵基石。而大孔徑取芯技術(shù),則是大壩建設(shè)這項(xiàng)隱形工程里的“透視眼”,是打開混凝土質(zhì)量真相之門的鑰匙。在百米高壩的混凝土體內(nèi),傳統(tǒng)檢測(cè)手段難以穿透層層屏障,大孔徑取芯技術(shù)卻能以直徑百毫米的鉆頭,深入混凝土內(nèi)部,鉆取完整長芯,讓大壩“肌體”的真實(shí)狀況無所遁形。
通過取出的芯樣,技術(shù)人員能直觀、準(zhǔn)確地判斷混凝土的密實(shí)程度、層面膠結(jié)狀況等情況,通過實(shí)驗(yàn)室抗壓、抗?jié)B等精密檢測(cè),為混凝土強(qiáng)度、耐久性等關(guān)鍵參數(shù)提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支撐。從大壩的抗震性能評(píng)估到使用壽命預(yù)測(cè),大孔徑取芯技術(shù)都在其中發(fā)揮著無可替代的作用,成為保障水利工程安全穩(wěn)定的核心技術(shù)力量。
鉆機(jī)轟鳴中的“突圍戰(zhàn)”:取芯人的攻堅(jiān)破局之路
三峽首戰(zhàn),在黑暗中摸索前行。當(dāng)?shù)谝慌_(tái)鉆機(jī)在三峽水電站的壩體上緩緩啟動(dòng),低沉的轟鳴聲劃破江面的寧靜,一支年輕的取芯團(tuán)隊(duì)正站在行業(yè)的十字路口。彼時(shí)的他們,面對(duì)的不僅是混凝土構(gòu)筑的堅(jiān)硬壁壘,更是經(jīng)驗(yàn)與技術(shù)的雙重空白?;貞浧饒F(tuán)隊(duì)初涉水電站大孔徑取芯領(lǐng)域時(shí),宋工十分感慨:“那時(shí)候哪有現(xiàn)在這個(gè)條件呀,普通鉆頭打進(jìn)混凝土里沒多久就磨損了,誰也沒想到混凝土能硬得過金屬鉆頭?!?/p>
簡陋的設(shè)備、匱乏的經(jīng)驗(yàn),讓首次取芯作業(yè)如同在黑暗中摸索——普通鉆頭在超出預(yù)估強(qiáng)度的混凝土中劇烈震顫,短短數(shù)小時(shí)便嚴(yán)重磨損,取芯工作被迫停滯。這場(chǎng)出師不利的挑戰(zhàn),卻意外點(diǎn)燃了團(tuán)隊(duì)骨子里的倔強(qiáng)。技術(shù)人員將臨時(shí)搭建的工棚變成實(shí)驗(yàn)室,在堆積如山的文獻(xiàn)中尋找靈感,虛心請(qǐng)教行業(yè)前輩,大膽調(diào)整了鉆頭材質(zhì)和結(jié)構(gòu)。當(dāng)這枚承載著無數(shù)心血的鉆頭再次鉆入壩體,伴隨著穩(wěn)定的鉆孔聲,10米長的芯樣完整取出。這看似微不足道的10米,卻是取芯團(tuán)隊(duì)邁出的第一步。
小灣攻堅(jiān),鉆具創(chuàng)新鑄就“國內(nèi)第一長芯”。2007年在小灣水電站,團(tuán)隊(duì)面臨著設(shè)備性能不穩(wěn)、基座安裝缺陷、鉆進(jìn)參數(shù)失準(zhǔn)等難題,導(dǎo)致芯樣極易斷裂。為攻克這一難關(guān),團(tuán)隊(duì)深入研究鉆具組合,經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)和調(diào)整,最終選定GQ-60工程鉆機(jī)作為核心設(shè)備,并在鉆位布置、鉆頭參數(shù)、鉆進(jìn)規(guī)程等方面建立標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序。在具體操作中,團(tuán)隊(duì)采用分級(jí)控制體系:初始階段以每分鐘40轉(zhuǎn)低速鉆進(jìn),每3-5厘米提升掃孔校正垂直度;1米孔深后切換每分鐘80轉(zhuǎn)正常鉆進(jìn);6米以上孔深降速至每分鐘40轉(zhuǎn)。同步優(yōu)化水壓參數(shù),證實(shí)每分鐘60-70升流量既能有效排渣又避免損傷芯樣。通過系統(tǒng)性技術(shù)創(chuàng)新與過程控制,團(tuán)隊(duì)最終取出長度為15.6米的完整混凝土芯樣,成為“國內(nèi)第一長芯”,榮登“中國企業(yè)新紀(jì)錄”。
向家壩克難,突破深度與技術(shù)極限。在積累了三峽、小灣等工程取芯經(jīng)驗(yàn)后,2010年團(tuán)隊(duì)迎來向家壩水電站取芯的新挑戰(zhàn),面對(duì)地下高溫高壓環(huán)境的嚴(yán)苛挑戰(zhàn),團(tuán)隊(duì)定制了直徑198毫米的金剛石鉆頭,并創(chuàng)新性地采用動(dòng)態(tài)分級(jí)控制工藝:初始以每分鐘40轉(zhuǎn)的速度鉆進(jìn),孔深達(dá)到1米且鉆機(jī)、鉆具無異常后,調(diào)整轉(zhuǎn)速為每分鐘118轉(zhuǎn),接近設(shè)計(jì)深度后將鉆速調(diào)整為每分鐘40轉(zhuǎn),并將鉆壓從1.5兆帕梯度降至0.2兆帕,配合槽鋼基座錨固技術(shù)將鉆機(jī)與混凝土連接為一體,鉆進(jìn)過程中鉆機(jī)穩(wěn)固、不產(chǎn)生位移。同時(shí),團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了“三維實(shí)時(shí)診斷系統(tǒng)”,通過回水色度穩(wěn)定性、巖粉顆粒度、鉆具聲頻預(yù)判巖芯的完整性,最終成功取出一根17.3米整碾壓混凝土芯樣,經(jīng)公證成為國內(nèi)最長三級(jí)配碾壓混凝土芯樣,標(biāo)志著團(tuán)隊(duì)成功攻克高溫高壓環(huán)境下芯樣“取不全、易斷裂、難保全”的世界性難題,為后續(xù)白鶴灘、三河口等超級(jí)工程奠定了技術(shù)基石。
白鶴灘取芯,刷新世界第一芯樣紀(jì)錄。白鶴灘水電站作為世界第二大水電站,是當(dāng)今世界在建規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的水電工程,對(duì)取芯精度與完整性提出了前所未有的要求。為了真實(shí)反映白鶴灘混凝土的質(zhì)量情況,取芯團(tuán)隊(duì)再次踏上了攻堅(jiān)克難的道路。傳統(tǒng)取芯技術(shù)在超過25米深度時(shí),極易出現(xiàn)芯樣斷裂、設(shè)備共振等問題?!翱梢哉f30米以上完整取芯是很難實(shí)現(xiàn)的?!泵鎸?duì)質(zhì)疑聲,取芯團(tuán)隊(duì)選擇直面挑戰(zhàn),他們深知,若無法突破技術(shù)瓶頸,白鶴灘大壩的質(zhì)量評(píng)估將始終存在盲區(qū),潛藏的安全隱患也難以徹底消除。
施工現(xiàn)場(chǎng),高溫與大風(fēng)的“雙重關(guān)卡”橫亙?cè)谇啊霟岘h(huán)境如同蒸籠,汗水浸透衣衫。技術(shù)難題更是密布:傳統(tǒng)技術(shù)無法滿足超長芯樣要求,需超強(qiáng)穩(wěn)定性、精準(zhǔn)度及創(chuàng)新的鉆頭設(shè)計(jì)與工藝。技術(shù)專家日夜奮戰(zhàn),深入研究混凝土特性,反復(fù)模擬,核心技術(shù)骨干帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì),歷經(jīng)數(shù)月,對(duì)不同鉆頭材質(zhì)、結(jié)構(gòu)進(jìn)行無數(shù)次測(cè)試對(duì)比,最終研發(fā)出一套全新的大孔徑取芯技術(shù)方案:采用特殊耐高溫合金鉆頭,優(yōu)化刃口設(shè)計(jì),精確控制取芯參數(shù)。提取巖芯當(dāng)天,狂風(fēng)中的吊車?yán)|機(jī)劇烈晃動(dòng),稍有不慎就會(huì)導(dǎo)致前功盡棄。作業(yè)人員憑借精湛技術(shù)和專注力,在晃動(dòng)中精準(zhǔn)微調(diào)設(shè)備參數(shù),確保巖芯平穩(wěn)勻速提升。
經(jīng)過數(shù)個(gè)日夜的拼搏,團(tuán)隊(duì)最終成功取出完整的36.74米低熱混凝土芯樣,這一刻現(xiàn)場(chǎng)沸騰。這根芯樣,是用汗水和智慧鑄就的輝煌,為白鶴灘大壩質(zhì)量安全檢驗(yàn)提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù),在行業(yè)內(nèi)樹立起中國大孔徑取芯技術(shù)的卓越標(biāo)桿。
手把手的溫度傳遞:取芯技術(shù)的永續(xù)傳承
站在水電建設(shè)的歷史長河畔回望,水電四局取芯團(tuán)隊(duì)的足跡從最初的零星淺探,到36.74米的世界紀(jì)錄處鐫刻豐碑,這不僅是技術(shù)刻度的攀升,更是一部以匠心為筆、以傳承為墨書寫的奮斗史詩?!叭肆?,百業(yè)興;匠心傳,萬事成?!比⌒炯夹g(shù)的精進(jìn)不僅依賴于設(shè)備革新與工藝優(yōu)化,更離不開一支技藝精湛、傳承有序的產(chǎn)業(yè)工人隊(duì)伍,只有將核心技術(shù)牢牢掌握在自己手中,才能保持核心競(jìng)爭力。
“小張,你看這鉆機(jī)垂直度偏了點(diǎn)兒,得重新校正一下。”“好的,師傅。”在施工現(xiàn)場(chǎng),吳鵬輝的聲音穿透嘈雜,手指緊盯著儀器上跳動(dòng)的數(shù)字。這樣的師徒對(duì)話,幾乎每天都會(huì)在施工現(xiàn)場(chǎng)上演,水電四局推行的“導(dǎo)師帶徒”機(jī)制,讓一對(duì)對(duì)師徒組合成為技術(shù)傳承的橋梁。
作為取芯團(tuán)隊(duì)的中流砥柱,吳鵬輝有著十多年的大壩灌漿和取芯經(jīng)驗(yàn),他手掌上厚厚的老繭,是無數(shù)次操作鉆機(jī)留下的勛章?!澳菐啄暝诎Q灘水電站,宋師傅也是這樣手把手把將這些技能傳授給我們的,這么多年的取芯技術(shù)可不能在我們這兒斷了?!睆你@機(jī)姿態(tài)微調(diào)的毫米級(jí)精度,到巖芯提取時(shí)的毫秒級(jí)時(shí)機(jī)把控,老一輩建設(shè)者將畢生絕學(xué)化作“土經(jīng)驗(yàn)”傾囊相授:“遇到巖層硬度突變,別急著提速,先觀察鉆頭反饋,就像開車遇到坑洼,得慢慢試探……”他們?cè)谑┕がF(xiàn)場(chǎng)手把手指導(dǎo)作業(yè)人員規(guī)范操作鉆機(jī),將容易被忽視的技術(shù)細(xì)節(jié)一一梳理并指導(dǎo)整改。
回望十余載攻堅(jiān)路,從老師傅布滿老繭卻穩(wěn)如磐石的雙手,到青年骨干充滿朝氣與干勁的身影,取芯技術(shù)在一代又一代建設(shè)者手中不斷精進(jìn),而“干一行、愛一行、專一行、精一行”的工匠精神,也早已融入團(tuán)隊(duì)血脈,成為攻堅(jiān)克難、追求卓越的精神密碼,助力取芯團(tuán)隊(duì)在一次次“突圍戰(zhàn)”中將大孔徑取芯成就推向新高度:
2007年2月,在小灣水電站右岸17號(hào)壩段,取出長度為15.6米的完整混凝土芯樣,成為“國內(nèi)第一長芯”,并榮登“中國企業(yè)新紀(jì)錄”。
2010年12月,在向家壩水電站,取出17.3米完整碾壓混凝土芯樣,刷新了當(dāng)時(shí)國內(nèi)的取芯記錄。
2017年1月10日在黃登水電站再次鉆取長達(dá)24.6米芯樣,一舉打破國內(nèi)碾壓混凝土芯樣紀(jì)錄。
2017年10月14日,在白鶴灘電站左岸壩頂墊座區(qū)成功鉆取出一根直徑為219毫米、長度為11.05米的混凝土芯樣,全壩采用低熱水泥混凝土的世界300米級(jí)高拱壩首根長芯樣誕生。
2018年11月1日,在引漢濟(jì)渭三河口水利樞紐大壩工程585米高程二級(jí)配碾壓區(qū)域成功獲取出一根直徑為219毫米、長22.6米碾壓混凝土長芯,成為當(dāng)時(shí)已知國內(nèi)同類壩型(碾壓混凝土雙曲拱壩)取出的“最長芯樣”。
2019年4月1日,在白鶴灘水電站左岸15號(hào)壩段成功取出直徑219毫米、長20.3米的低熱混凝土芯樣,創(chuàng)造出當(dāng)時(shí)低熱混凝土芯樣世界記錄。
2019年10月17日,引漢濟(jì)渭三河口水利樞紐大壩工程成功取出一根直徑為219毫米、長25.2米碾壓混凝土長芯,芯樣表面光滑無斷痕、質(zhì)地均勻密實(shí)、層間結(jié)合良好,刷新了國內(nèi)碾壓混凝土雙曲拱壩世界第一的記錄。
2023年1月3日,在海南天角潭水利樞紐工程成功取出一根直徑為219毫米,長度為22.6米海南省最長碾壓混凝土長芯。
2023年4月12日,白鶴灘水電站取出36.74米低熱混凝土芯樣,芯樣直徑245毫米,從突破了白鶴灘大壩在2022年10月創(chuàng)造的34.86米世界最長低熱水泥混凝土芯樣,刷新世界新紀(jì)錄。
從三峽起步時(shí)的摸著石頭過河,到白鶴灘36.74米世界紀(jì)錄的震撼誕生,水電四局取芯團(tuán)隊(duì)的每一步突破,都鐫刻著中國水電人的堅(jiān)韌與智慧。鉆頭掘進(jìn)的深度,不僅是技術(shù)的刻度,更是一代代匠人“傳幫帶”的溫度傳承——老繭里藏著訣竅,師徒間遞著匠心。
如今,這支隊(duì)伍仍在征途,他們將帶著這身硬功夫,在更多江河大壩間續(xù)寫傳奇,讓中國大孔徑取芯技術(shù)的標(biāo)桿越樹越高,為守護(hù)江河安瀾、鑄就世界水電豐碑注入源源不斷的力量。
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