“钢铁积木”的空中芭蕾——东庄施工局智青筑梦青年创新工作室攻坚记 |
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陕西东庄水利枢纽工程,作为黄河水沙调控体系的关键一环,其230米高的双曲拱坝建设面临诸多技术挑战。其中,大坝泄洪深孔与排沙底孔使用的偏心铰弧门,因其单件重量大(最大达70吨)、安装空间极端受限、精度要求极高,成为影响工程进度的关键制约点。 面对这一难题,东庄施工局“智青筑梦”青年创新工作室承担起了技术攻关任务。这支由8名青年技术骨干组成、党员占比50%的团队,与施工局“科技创新”党员先锋号紧密协作,针对复杂条件下高拱坝偏心铰弧门施工展开系统研究,形成了一套安全、高效、经济的成套施工技术,为工程顺利推进提供了坚实保障。 迎战三重极限:狭小空间内的“庞然大物” 偏心铰弧门的安装,本质上是将一系列数十吨重的精密金属构件,在混凝土坝体预留的有限空间内进行“微米级手术”。工作室面临的挑战具体而严峻: 一是吊装作业空间与构件体型的尖锐矛盾。以泄洪深孔支铰为例,总重达70吨,而坝体内孔口作业区域狭窄,大型吊装设备回转困难,传统施工方法效率低下且风险高。二是精度要求近乎严苛。弧门支铰的安装精度直接决定未来高水头、高含沙量水流下闸门能否严密封水、灵活启闭。其里程、高程及同心度偏差均需控制在毫米级别。三是特定环节的工艺瓶颈。例如,连接拐臂与联轴器的抗剪套为过盈配合,在常温下依靠外力几乎无法装入,成为装配线上公认的“卡脖子”工序。 这些挑战相互叠加,使得弧门安装成为一项涉及复杂力学计算、精密测量与高风险高空作业的综合工程难题。 创新三重突破:从“冷”技术到“智”协同的飞跃 面对挑战,工作室没有遵循旧例,而是以一套组合式的创新技术体系,实现了从工艺到控制的逐一突破。 化整为零,分而治之。核心突破之一是采用了“分体式吊装”结合专用工装的策略。对于超重的支铰,团队创造性地将其“化整为零”。例如,将70吨的整体拆分为22吨的固定铰和45.6吨的活动铰两部分,先后吊装。为此,他们自主设计了一套辅助吊装工装,该工装如同精密的机械手,能对吊装过程中的构件姿态进行微调,确保了在狭小空间内的安全就位与精准对接。此项设计已获国家实用新型专利。 以柔克刚,物理破局。关键工艺突破在于引入干冰冷却技术解决装配难题。针对抗剪套安装的瓶颈,团队提出了一个巧妙的物理解决方案:利用干冰升华时大量吸热的特性,使金属抗剪套均匀冷却、体积发生微小收缩。经冷却处理后,抗剪套能顺利装入预定位置,待其恢复常温后,即与联轴器形成牢固可靠的过盈配合。这一方法取代了传统粗暴的锤击方式,保护了部件精度,大幅提高了安装工效。 数字感知,实时纠偏。基础性突破是构建了以激光测量与智能监控为核心的精控体系。为确保毫米级安装精度,团队在整个流程中深度融合了激光三维扫描与实时纠偏技术。高精度激光测量仪对施工现场进行实时三维建模,动态监测构件位置;数据同步传输至智能监控系统,该系统可同步控制多台液压提升设备,实现门叶等大型构件的平稳、同步吊装。这套“数字感知+智能执行”的体系,将施工过程从依赖人工经验的模式,转变为可量化、可调控的现代化作业模式,显著提升了质量可控性与作业安全性。 超越三重价值:从工程实体到行业范式的升华 “智青筑梦”工作室的技术攻关,其效益体现在工程本身,但影响却超越了单一项目。 首先是可观的经济与安全价值。通过工艺优化和智能化监控,施工周期得以缩短,资源消耗降低。据核算,仅优化后的吊装方案一项,就为项目节约各类成本约51.1万元。更重要的是,新技术的应用显著减少了高危环境下的纯人工作业时长和人数,为实现项目“零事故”安全目标提供了技术支撑。 其次是深远的社会与生态价值。高精度安装的弧门,是未来水库发挥防洪减淤核心功能的关键。其可靠运行,将使下游地区的防洪标准切实提升,并通过对水沙的精准调控,有效延长水库使用寿命,保障河道生态基流,对泾河流域的长期生态安全具有积极意义。 最终是宝贵的知识与人才价值。工作室将实践中的技术创新系统总结,编制形成了《复杂条件下高拱坝偏心铰弧门施工工法》及配套施工技术。这些成果已正式向青海省、中国水利工程协会等单位申报,并正在参评更高级别的技术创新认定。这一过程,不仅为国内外类似复杂条件的工程建设提供了可借鉴的“东庄经验”,更在实战中锤炼了一支敢于创新、善于攻坚的青年技术团队,实现了“实施一个项目,总结一套工法,培养一批人才”的良性循环。 11月4日,东庄水利枢纽导流洞正式下闸蓄水,标志着黄河北干流上最大的“水沙调节阀”正式启用,浩荡泾河开始在此汇聚成湖。截至目前,库区蓄水位平稳攀升至高程656.692米,工程运行稳定,各项监测指标正常,环境状况良好,开启了治水安澜的新篇章。 “智青筑梦”工作室的故事,也随之翻开了新的一页。他们创新的足迹并未停歇,正从弧门的精密安装,延伸至更广阔的智慧工地与数字化运维领域。这群青年建设者的智慧与汗水,已深深镌刻在这座230米高的大坝之中,并将随着一库清水的润泽,长久地造福一方山河。 |
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