【四局筑坝】大孔径取芯:水电征程上的品牌传奇 |
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太上老君以三昧真火淬炼定海神针,重器出世丈量四海深浅,镇住翻涌的怒浪,还人间万里澄波。如今,水电建设者俯身于百米大坝的混凝土森林间,在层层凝固的“时光琥珀”中钻取芯样,每一寸岩芯的剥离,都在解密钢筋铁骨里的坚固密码,铸造新时代的“定海神针”,为江河安澜筑起永不倾塌的守护壁垒。 隐形工程里的“透视眼”:解密大坝质量的关键 混凝土是构筑大坝、保障水利工程安全稳定运行的关键基石。而大孔径取芯技术,则是大坝建设这项隐形工程里的“透视眼”,是打开混凝土质量真相之门的钥匙。在百米高坝的混凝土体内,传统检测手段难以穿透层层屏障,大孔径取芯技术却能以直径百毫米的钻头,深入混凝土内部,钻取完整长芯,让大坝“肌体”的真实状况无所遁形。 通过取出的芯样,技术人员能直观、准确地判断混凝土的密实程度、层面胶结状况等情况,通过实验室抗压、抗渗等精密检测,为混凝土强度、耐久性等关键参数提供精准的数据支撑。从大坝的抗震性能评估到使用寿命预测,大孔径取芯技术都在其中发挥着无可替代的作用,成为保障水利工程安全稳定的核心技术力量。 钻机轰鸣中的“突围战”:取芯人的攻坚破局之路 三峡首战,在黑暗中摸索前行。当第一台钻机在三峡水电站的坝体上缓缓启动,低沉的轰鸣声划破江面的宁静,一支年轻的取芯团队正站在行业的十字路口。彼时的他们,面对的不仅是混凝土构筑的坚硬壁垒,更是经验与技术的双重空白。回忆起团队初涉水电站大孔径取芯领域时,宋工十分感慨:“那时候哪有现在这个条件呀,普通钻头打进混凝土里没多久就磨损了,谁也没想到混凝土能硬得过金属钻头。” 简陋的设备、匮乏的经验,让首次取芯作业如同在黑暗中摸索——普通钻头在超出预估强度的混凝土中剧烈震颤,短短数小时便严重磨损,取芯工作被迫停滞。这场出师不利的挑战,却意外点燃了团队骨子里的倔强。技术人员将临时搭建的工棚变成实验室,在堆积如山的文献中寻找灵感,虚心请教行业前辈,大胆调整了钻头材质和结构。当这枚承载着无数心血的钻头再次钻入坝体,伴随着稳定的钻孔声,10米长的芯样完整取出。这看似微不足道的10米,却是取芯团队迈出的第一步。 小湾攻坚,钻具创新铸就“国内第一长芯”。2007年在小湾水电站,团队面临着设备性能不稳、基座安装缺陷、钻进参数失准等难题,导致芯样极易断裂。为攻克这一难关,团队深入研究钻具组合,经过反复试验和调整,最终选定GQ-60工程钻机作为核心设备,并在钻位布置、钻头参数、钻进规程等方面建立标准作业程序。在具体操作中,团队采用分级控制体系:初始阶段以每分钟40转低速钻进,每3-5cm提升扫孔校正垂直度;1米孔深后切换每分钟80转正常钻进;6米以上孔深降速至每分钟40转。同步优化水压参数,证实每分钟60-70升流量既能有效排渣又避免损伤芯样。通过系统性技术创新与过程控制,团队最终取出长度为15.6米的完整混凝土芯样,成为“国内第一长芯”,荣登“中国企业新纪录”。 向家坝克难,突破深度与技术极限。在积累了三峡、小湾等工程取芯经验后,2010年团队迎来向家坝水电站取芯的新挑战,面对地下高温高压环境的严苛挑战,团队定制了直径198毫米的金刚石钻头,并创新性地采用动态分级控制工艺:初始以每分钟40转的速度钻进,孔深达到1米且钻机、钻具无异常后,调整转速为每分钟118转,接近设计深度后将钻速调整为每分钟40转,并将钻压从1.5兆帕梯度降至0.2兆帕,配合槽钢基座锚固技术将钻机与混凝土连接为一体,钻进过程中钻机稳固、不产生位移。同时,团队构建了“三维实时诊断系统”,通过回水色度稳定性、岩粉颗粒度、钻具声频预判岩芯的完整性,最终成功取出一根17.3米整碾压混凝土芯样,经公证成为国内最长三级配碾压混凝土芯样,标志着团队成功攻克高温高压环境下芯样“取不全、易断裂、难保全”的世界性难题,为后续白鹤滩、三河口等超级工程奠定了技术基石。 白鹤滩取芯,刷新世界第一芯样纪录。白鹤滩水电站作为世界第二大水电站,是当今世界在建规模最大、技术难度最高的水电工程,对取芯精度与完整性提出了前所未有的要求。为了真实反映白鹤滩混凝土的质量情况,取芯团队再次踏上了攻坚克难的道路。传统取芯技术在超过25米深度时,极易出现芯样断裂、设备共振等问题。“可以说30米以上完整取芯是很难实现的。”面对质疑声,取芯团队选择直面挑战,他们深知,若无法突破技术瓶颈,白鹤滩大坝的质量评估将始终存在盲区,潜藏的安全隐患也难以彻底消除。 施工现场,高温与大风的“双重关卡”横亘在前。炽热环境如同蒸笼,汗水浸透衣衫。技术难题更是密布:传统技术无法满足超长芯样要求,需超强稳定性、精准度及创新的钻头设计与工艺。技术专家日夜奋战,深入研究混凝土特性,反复模拟,核心技术骨干带领团队,历经数月,对不同钻头材质、结构进行无数次测试对比,最终研发出一套全新的大孔径取芯技术方案:采用特殊耐高温合金钻头,优化刃口设计,精确控制取芯参数。提取岩芯当天,狂风中的吊车缆机剧烈晃动,稍有不慎就会导致前功尽弃。作业人员凭借精湛技术和专注力,在晃动中精准微调设备参数,确保岩芯平稳匀速提升。 经过数个日夜的拼搏,团队最终成功取出完整的36.74米低热混凝土芯样,这一刻现场沸腾。这根芯样,是用汗水和智慧铸就的辉煌,为白鹤滩大坝质量安全检验提供了关键数据,在行业内树立起中国大孔径取芯技术的卓越标杆。 手把手的温度传递:取芯技术的永续传承 站在水电建设的历史长河畔回望,市政工程分局取芯团队的足迹从最初的零星浅探,到36.74米的世界纪录处镌刻丰碑,这不仅是技术刻度的攀升,更是一部以匠心为笔、以传承为墨书写的奋斗史诗。“人力聚,百业兴;匠心传,万事成。”分局深知,取芯技术的精进不仅依赖于设备革新与工艺优化,更离不开一支技艺精湛、传承有序的产业工人队伍,只有将核心技术牢牢掌握在自己手中,才能保持核心竞争力。 “小张,你看这钻机垂直度偏了点儿,得重新校正一下。”“好的,师傅。”在施工现场,吴鹏辉的声音穿透嘈杂,手指紧盯着仪器上跳动的数字。这样的师徒对话,几乎每天都会在施工现场上演。分局推行的“导师带徒”机制,让一对对师徒组合成为技术传承的桥梁。 作为分局取芯团队的中流砥柱,吴鹏辉有着十多年的大坝灌浆和取芯经验,他手掌上厚厚的老茧,是无数次操作钻机留下的勋章。“那几年在白鹤滩水电站,宋师傅也是这样手把手把将这些技能传授给我们的,这么多年的取芯技术可不能在我们这儿断了。”从钻机姿态微调的毫米级精度,到岩芯提取时的毫秒级时机把控,老一辈建设者将毕生绝学化作“土经验”倾囊相授:“遇到岩层硬度突变,别急着提速,先观察钻头反馈,就像开车遇到坑洼,得慢慢试探……”他们在施工现场手把手指导作业人员规范操作钻机,将容易被忽视的技术细节一一梳理并指导整改。 回望十余载攻坚路,从老师傅布满老茧却稳如磐石的双手,到青年骨干充满朝气与干劲的身影,取芯技术在一代又一代建设者手中不断精进,而“干一行、爱一行、专一行、精一行”的工匠精神,也早已融入团队血脉,成为攻坚克难、追求卓越的精神密码,助力取芯团队在一次次“突围战”中将大孔径取芯成就推向新高度: 2007年,在小湾水电站右岸17号坝段,取出长度为15.6米的完整混凝土芯样,成为“国内第一长芯”,并荣登“中国企业新纪录”。 2010年12月,在向家坝水电站,取出17.3米完整碾压混凝土芯样,刷新了当时国内的取芯记录。 2017年1月10日在黄登水电站再次钻取长达24.6米芯样,一举打破国内碾压混凝土芯样纪录。 2017年10月14日,在白鹤滩电站左岸坝顶垫座区成功钻取出一根直径为219毫米、长度为11.05米的混凝土芯样,全坝采用低热水泥混凝土的世界300米级高拱坝首根长芯样诞生。 2018年11月1日,在引汉济渭三河口水利枢纽大坝工程585米高程二级配碾压区域成功获取出一根直径为219毫米、长22.6米碾压混凝土长芯,成为当时已知国内同类坝型(碾压混凝土双曲拱坝)取出的“最长芯样”。 2019年4月1日,在白鹤滩水电站左岸15号坝段成功取出直径219毫米、长20.3米的低热混凝土芯样,创造出当时低热混凝土芯样世界记录。 2019年10月17日,引汉济渭三河口水利枢纽大坝工程成功取出一根直径为219毫米、长25.2米碾压混凝土长芯,芯样表面光滑无断痕、质地均匀密实、层间结合良好,刷新了国内碾压混凝土双曲拱坝世界第一的记录。 2023年1月3日,在海南天角潭水利枢纽工程成功取出一根直径为219毫米,长度为22.6米海南省最长碾压混凝土长芯。 2023年4月12日,白鹤滩水电站取出36.74米低热混凝土芯样,芯样直径245毫米,从突破了白鹤滩大坝在2022年10月创造的34.86米世界最长低热水泥混凝土芯样,刷新世界新纪录。 这一路征程,我们完成了从中国大孔径取芯技术跟跑者到领跑者的华丽蜕变,成为世界水电建设领域的闪亮名片。每一次钻机的轰鸣,都是取芯者向技术极限发起的冲锋,每一段完整的芯样,都是他们用智慧与汗水镌刻的勋章。 而今,这支永不停歇的取芯队伍依然步履铿锵,他们将继续凭借专业、坚韧与创新的精神,在更多水电站建设中用精准的取芯技术为工程质量把关,以创新的力量推动行业发展。他们不仅守护着水利工程的百年安澜,更致力于不断创新发展大孔径取芯技术,让中国技术、中国标准闪耀世界舞台,让中国工匠的光芒照亮每一处需要匠心的地方,续写更加辉煌壮丽的篇章。 |
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