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“超级工程”白鹤滩投产发电③ | 揭秘世界最大规模地下洞室群,开挖量可填满2个西湖
2021-06-29 10:07:21   来源:四川在线   


白鹤滩水电站处于金沙江深V型峡谷,空间很有限,因此,整个引水发电系统的设备都被安置在两侧山体专门开挖的地下洞室中。

四川在线记者获悉,白鹤滩的建设者们不仅建造了雄伟的大坝,也在地下建造了世界级的“地下城”——160余条交通洞织出巨大迷宫,地下洞室群规模世界第一,总长度达217公里,相当于从上海到宁波的距离;左右两岸“主殿”——地下厂房,长达438米,高度近90米,相当于30层楼高,跨度34米,为世界之最,是16台百万千瓦机组的“栖息之地”。

世界级的规模,对应的是世界级的建设难度。

在狭窄的V型河谷里建发电厂房,空间有限,只能转战两岸山体,与极其复杂的地质条件“作战”。但近万名建设者仅用4年,就建好了这座“地下城”。他们是如何做到的?

在山体里建造“地下城”

在白鹤滩左右岸的地下厂房中,各布置了8台单机容量为100万千瓦的水轮发电机。这个单机容量,达到了目前的世界之最。每一台百万水电机组,高度超过50米,重量超过8000吨——一台机组就相当于一艘驱逐舰的重量,或一座埃菲尔铁塔所用金属的重量。一共要容纳下16台这样的庞然大物,相应地就要有非常巨大的厂房。

地下厂房

在白鹤滩水电站的建设中,隧洞总长度约217千米,相当于从上海到宁波的距离;洞室开挖量达2500万立方米,足够填满2个西湖或建起10座埃及的胡夫金字塔。左右岸的引水发电系统,共布置了超过160条隧洞,主要由进水口、压力管道、主副厂房洞、主变室、尾水调压室、尾水隧洞、尾水出口等建筑物组成,加上各种廊道、管道,构成一个庞大的地下洞室群,规模世界第一。

引水建筑物采用“单机单洞”的形式,也就是每台发电机都有1条专门的引水隧洞来引人江水,因此左右岸各有8条引水隧洞。

在石头上雕刻精品

时间追溯到2014年,地下厂房启动首层开挖。

彼时,规模与地质条件的双重考验,令开挖围岩稳定性问题尤为突出。“地下厂房里要放机组,首先必须保证安全性。而围岩稳定,是保证安全的关键因素。”三峡集团白鹤滩工程建设部地下厂房项目部副主任专业师孙会想说。

7年后,孙会想指着一张照片,向记者展示建设者如何“破题”:“你看,开挖爆破后留在岩壁上的一条条规整痕迹,如人工雕刻一般,意味着爆破精准,半孔率很高。”

孙会想介绍,为实现精细爆破,他们采取微量化装药的方式,根据岩石的特性,个性化分层分区地进行爆破,从而保证岩体稳定,开挖面体形精准,堪称在石头上雕刻出精品。

让混凝土浇出“免装修”

安全稳定的地下洞室开挖完成,大体积混凝土浇筑挑战紧随其后。

地下厂房桥机最大起重量达1300吨,牵引转子转轮吊装时,需要岩壁梁来承担这样巨大的荷载,但凡岩壁梁混凝土浇筑不密实不紧固有一丝缺陷,后果难以想象。

每一台机组蜗壳外部要浇筑数千方的大体积混凝土。如果浇筑不实,流水冲刷震动会影响机组寿命;但若浇筑超量,则会导致蜗壳位置发生抬动或偏转,影响机组安装的精准度。

混凝土的镜面效果

面对挑战,白鹤滩地下洞室的建筑物外立面却达到了“免装修”水平。孙会想说,所谓“免装修”,就是外立面光滑细腻,混凝土直接浇出,后期不用装修就已有陶瓷般的触摸感,达到工业装修的美感。

“免装修效果的达成得益于我们在浇筑模板的选型,结构的布置,分仓浇筑的工艺、后期养护等方面的一系列措施,格外重视每一个细小环节。”孙会想说。

比如模板的选择,常规的钢模板可以重复利用,可一旦多次使用模板变形,便会导致浇出的混凝土坑坑洼洼。在白鹤滩,建设者选用了只可使用两次的模板,以此保证浇筑的平整与光滑。再如建筑物的直角部分,很容易在拆模时损坏,于是采取了圆弧导角的方案。“这些都是建筑物永久的外立面,我们不仅着眼的是当下的施工,也是希望它拥有高质量保存长久的寿命周期。”

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