度713m,混凝土衬砌采用沿轨道爬升的液压爬钳牵引模体,连续滑升。其不足之处:牵引力作用点是在模体的底部,而滑升阻力的合力作用点理论上是在模体的中心,造成偏心受力,产生很大的偏心力矩,使模体有向后翻转的趋势,带来模体变形、底拱上抬、爬钳上拔轨道以致爬钳损坏、轨道变形等一系列不良后果,不得不经常停滑来处理故障。
蓄能电站长斜井陡倾角滑模,在国内尚没有定型设备,国外此种滑模设备也不多见,且定货时间长,价格昂贵。为了解决施工难点,为了节约资金,为了树立品牌,工程局坚持科学发展观,冒着可能失败的风险决定组织力量自己研发,并把此项任务交给了桐柏项目部。项目部紧紧抓住机遇,依靠科技创新挑战大直径长斜井混凝土施工新技术,依靠科技创新推动项目施工管理。及时成立了有关技术人员和施工人员参加的桐柏长斜井混凝土滑模系统研制攻关小组,明确了研制各节点工期,落实了相关责任和奖罚措施,同时拿出50万元资金作为科研经费。项目部公关小组在目标明确、责任落实、启动资金到位的情况下开动脑筋、积极工作,多次召开研讨会,并派人前往上海、广西等地进行考察调研,最后在工程局的支持下确定研发连续拉伸式液压千斤顶——钢绞线斜井滑模系统(以下简称LSD斜井滑模系统)方案。该系统由两台连续拉伸式液压千斤顶、液压泵站、控制台、安全夹持器等组成。液压泵站通过高压油管与千斤顶连接。通过控制台操作液压泵站及千斤顶进行工作。液压泵站设有截流阀,可控制千斤顶的出力,防止过载。通过两台连续拉伸式液压千斤顶抽拔锚固在上弯段顶拱的两束钢绞线,牵引模体滑升。模体受力方向与斜井轴线平行。为了使此方案降低风险、增大成功率,2003年以潘家铮院士为首的世行特别咨询团在桐柏电站建设工地咨询期间,认真听取了专题汇报。我们在充分听取各方意见的基础上,又进一步调整完善后上报集团公司。集团公司领导在听取汇报后,给予了高度重视,立即同意2004年在集团公司进行科技进步立项,并拨专款40万元为科研经费。
项目部在集团公司和工程局的大力支持下,充分利用现有的通讯手段,并积极采取“请进来、走出去”的方式,结合工地施工的具体情况夜以继日努力工作,认真研究每一个细节,反复计算每一组数据,终于按计划研制调试成功。
科技创新取得的成果
液压爬钳斜井滑模系统和LSD斜井滑模系统分别应用于天荒坪抽水蓄能电站斜井和桐柏抽水蓄能电站斜井混凝土衬砌施工,实际施工情况看出,桐柏斜井的断面是天荒坪斜井的1.65倍,相应地施工难度增加很多,在此条件下,LSD斜井滑模系统在桐柏斜井混凝土衬砌施工中达到的施工速度远比液压爬钳斜井滑模系统在天荒坪斜井的施工速度快(日最大滑升速度9.15m/d,月最大滑升速度189.5m/月),且安全平稳。
经济效益显著。以桐柏斜井为例,由于LSD斜井滑模系统与液压爬钳斜井滑模系统相比具有施工速度快、施工工期(包括准备时间)短、轨道基础喷混凝土工程量小、投入资源少、轨道能够回收等优点,综合计算以上优点的经济效益,每延米斜井混凝土滑模施工节省费用约1100元,同时同国外购买相比节省资金600余万元。LSD斜井滑模系统创造了大直径、陡倾角长斜井混凝土滑模新记录,提前了工期,锻炼了队伍,树立了品牌。
经2005年集团公司组织专家鉴定委员会审查和讨论,一致认为:连续拉伸式液压千斤顶-钢绞线斜井滑模系统首次在国内水电工程大直径陡倾角长斜井混凝土衬砌施工中成功应用。与其他斜井滑模系统相比:结构设计合理,模体滑升时偏心力矩小,安全可靠。该系统运行连续、稳定,施工效率高,衬砌混凝土成型准确、外观质量好,有效保证了混凝
土施工质量,缩短了施工工期。与其他斜井滑模系统比较,该系统投资少,实现了连续无间断施工,运行维护简便,降低了施工成本,综合经济效益显著。该课题研究成果具有较高的实际应用价值,在斜井混凝土衬砌施工中具有广阔的推广应用前景,达到了国际先进水平。LSD连续拉伸式液压千斤顶-钢绞线斜井滑模系统,被集团公司评为科技进步一等奖;被国家电力行业评为科技进步三等奖。申报国家专利已经批复。
我们深深体会到,陈旧落后的施工技术和施工工艺、性能低下的施工设备,是没有生命力的;科技创新才是项目管理的不竭动力和灵魂,是企业腾飞的支点,是转变经济增长方式的关键,只有不断创新才能在市场经济大潮中立于不败之地。国内抽水蓄能电站方兴未艾,我们有责任有义务为集团公司创造水电行业蓄能电站品牌而努力工作。
(作者系中国水利水电第一工程局副总工程师、五分局局长)