7月9日,清華大學學報自然科學版發(fā)布滇中引水工程??硇缘卣故玖藝@滇中引水工程開展的理論研究、技術創(chuàng)新和工程應用等方面的最新進展。水電十四局以新質生產力助推滇中引水工程建設相關內容屢被提及。
滇中引水工程是國務院確定的172項節(jié)水供水重大水利工程中的標志性工程,是中國西南地區(qū)規(guī)模最大、投資最多的水資源配置工程,也是全國最大的在建引調水工程。滇中引水工程面臨著深埋隧洞分布廣、地下水影響深、穿越破碎斷層多、軟巖大變形突出、地震烈度高、硬巖巖爆危害大、有毒有害氣體種類全、高地溫熱害影響線路長、TBM設計制造工藝要求高、泵站設計制造難等十大技術難題。
作為工程主要參建單位之一,水電十四局承擔了石鼓水源標、大理1段2標、昆明段I標等多個標段的施工任務。
建設世界最大泵房
石鼓水源工程是滇中引水兩大主體工程之一,項目位于云南省麗江市玉龍縣石鼓鎮(zhèn)境內,主要有引水渠、泵站、地面開關站等組成。
該工程地下泵站是滇中引水控制性工程,沿西南—東北方向分布于沖江河右岸山體中,是迄今為止世界最大地下泵房。主泵房開挖尺寸為222米(長)×23.4米(寬)×48米(高),開挖體積高達24萬立方米,泵站設計流量為135立方米/秒,最大提水凈揚程219.16米,共安裝12臺離心式水泵機組,總裝機容量480兆瓦,提水泵站單機離心泵容量與總裝機容量亞洲最大。
主泵房開挖過程中,水電十四局通過爆破工藝試驗,從爆破孔造孔控制、裝藥爆破控制等幾方面保障巖錨梁開挖質量。主泵房巖錨梁開挖爆破半孔保存率達99.10%,平均超挖1.7厘米,平均平整度偏差2.3厘米。巖錨梁開挖共劃分32個單元,優(yōu)良率100%。主泵房巖錨梁開挖、支護、錨桿、鏡面混凝土等多項工藝工法被評為樣板工程。為確保亞洲最大水泵機組——滇中引水石鼓水源工程首臺水泵機組座環(huán)蝸殼順利吊裝,水電十四局建立健全智慧管理系統(tǒng),采用“人機料法環(huán)”五位一體管理模式,線上線下相結合,創(chuàng)新管理形式,大大提高了項目管理水平,重達40余噸主機大件吊裝過程井然有序、有條不紊。
“大國重器”迎戰(zhàn)香爐山
香爐山隧洞作為滇中引水工程的控制性工程,線路長約62.596千米,最大埋深1450米,是滇中引水工程最長的深埋隧洞,也是地質條件最復雜的隧洞工程。大理1段2標即位于香爐山隧洞的中部位置,該標段由全長22.9公里的主洞和四條總長4.68公里的施工支洞組成,主洞開挖采用“鉆爆法+TBM”工法施工,TBM掘進段全長14.67公里。
大理1段2標穿越具有“地質博物館”之稱的滇西北橫斷山脈,滇中引水工程十大技術難題中,香爐山隧洞占9項,施工開挖難度極大,加之隧洞支洞傾斜坡度大,該標段有傾角27.1度的4號施工支洞(滇引第一陡)、傾角26.02度的3號施工支洞(滇引第二陡)和長1432米的支洞傾角14.35°的是滇中第一長斜井——3-1號施工支洞。安全風險等級高,施工環(huán)境惡劣且極具挑戰(zhàn),被稱為滇中引水全線的“咽喉”和“上甘嶺”。
為了破解工程面臨的挑戰(zhàn)和技術難題,水電十四局專門量身定制的非常規(guī)大型敞開式掘進設備“弘毅號”TBM,設計的先進性和適應性處于長大山嶺隧洞領先水平。設備總長245米,開挖直徑9.84米,整機重約2100噸,設計最大推進速度為120毫米/分鐘,是目前國內自主研制的世界引調水工程雙結構、最大直徑TBM。同時引進多功能快速鉆機等新型設備提高施工效率,在復雜多變的地質條件下取得了良好的隧道施工效果。
此外,水電十四局利用科技手段加強現(xiàn)場施工管理,引進世界先進的超前地質預報、安全監(jiān)測、超前灌漿技術以及國外先進大管棚鉆機,并配置掌子面可視化監(jiān)控系統(tǒng),提煉總結出一套成熟的應對各種復雜地質條件的施工技術方案。
創(chuàng)新綠色“PH”值
昆明段施工1標施工范圍為蔡家村隧洞KM7+020至松林隧洞KM28+287段的工程區(qū)域內,總干渠全長21.267千米。其中蔡家村隧洞中后段長16.414千米,松林隧洞前段長4.327千米,共計20.741千米。隧洞埋深較大,地下水豐富,且周邊河流水系發(fā)達,水環(huán)境敏感,臨近飲用水源地、Ⅱ類水體。
隧洞每天的排水量達42792立方米,隧洞排水PH值偏高達11,水電十四局秉承綠色施工理念,聚焦打造品質工程,成功研制堿性廢水處理裝置,運用“平流式混凝+泥水分離+沉淀+調節(jié)污水PH值”關鍵技術,通過預沉淀除去施工廢水中的大顆粒懸浮物,車載式壓濾機分離廢水中的固體與液體,投加二氧化碳調節(jié)堿性污水PH值等處置手段,能有效控制隧洞外排水pH值,具有顯著的社會和經濟效益。
與此同時,面對涌水突泥頻發(fā)難題,水電十四局采用超前地質預報技術進行圍巖探測,以“我隨巖變”的理念及時調整工藝及支護參數(shù),最大限度地降低涌水突泥、塌方等地質災害的發(fā)生幾率和危害程度,確保隧洞施工開挖的安全。特別是通過總結處理每小時1200立方涌水量的蔡家村3#施工支洞下游涌水突泥經驗,業(yè)已形成了一套行之有效的應急處置方案,確保將破壞程度控制到最小。
“筑水網千里之脈、引雪域高原之水,解云嶺萬物之渴、惠滇中千萬之民?!币劳械嶂幸こ涕_展的創(chuàng)新性研究和技術攻堅,該工程已成為水電十四局發(fā)展新質生產力和優(yōu)秀技術方案的集中地,同時也成為人才培育的重要基地,為“地下鐵軍”“水電勁旅”名片再增奪目光彩。
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