一条鱼道,一座大坝 |
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机械臂撤走以后,金塘冲鱼道现场留下一排薄薄的壳。 这排2.7米高、仅10厘米厚的打印薄壁,是鱼道的永久性模板,内部还要浇筑C25混凝土。壳体尚未完全硬化,也没有现成规范可循:浇快了,壳体可能变形开裂;浇慢了,层间结合质量难以保证。这道“由形入实”的工序,才是全国首例3D打印鱼道从“示范”变成“工程”的关键。 11月4日,鱼道主体结构最后一仓混凝土缓缓入仓收面。此时,距那段以原位3D打印方式成型的特殊鱼道,不过两个月。媒体镜头看到的是机械臂逐层“生长”的奇观——全国水利行业首例将3D打印用于实际受力主体水工结构;四局人真正要交账的,是10厘米薄壁里的浇筑质量,是“打印出来的形状”能不能成为“站得住的结构”。 金塘冲水库是资水流域防洪战略性工程,也是湖南省“十四五”水安全保障规划十大标志性工程之一。工程建成后,桃江县城防洪能力将提高至50年一遇,益阳市城区跃升至100年一遇,惠及洞庭湖资水尾闾10个堤垸180万人,为41万亩耕地提供稳定灌溉水源。在这幅宏大的工程图景中,鱼道体量不大,却承载着一座大坝对河流生态的郑重承诺。而四局建设者在这个故事里的位置,是让承诺落地的最后一环。 打印,成形 3D打印鱼道的技术路径,是“打印隔板和模板+内部浇筑”。湖南省水电设计院与清华大学团队攻克的是前端的材料与路径问题——特种玻璃纤维混凝土40分钟初凝、90分钟定型,机械臂依据BIM模型逐层挤出,鱼道的“形”在数字指令下精准生成。这段37.78米的打印段位于下游鱼道转弯处,共22个打印块,包含L型长隔板8段、直线型短隔板8段、弯曲段中隔板3段,累计耗用特种混凝土55立方米。三种形态、曲面各异的隔板,传统模板施工需反复测试才能保证精度,而3D打印一次成型。 但打印出来的那层壳体,本质上是永久性模板。它的内部需要浇筑C25混凝土,鱼道才能真正具备结构承载力,成为挡水、过鱼、耐久的水工实体。金塘冲项目部深度参与的,正是这道“由形入实”的环节。 2.7米高、仅10厘米厚的薄壁边墙,内部浇筑时混凝土的冲击力直接作用于尚未完全硬化的打印壳体上。浇快了,壳体可能变形甚至开裂;浇慢了,层间结合质量难以保证。打印壳体与内部浇筑体之间如何协同受力,没有现成规范可循。项目部技术人员在打印壳体交付前就介入研究,与设计方反复沟通浇筑方案,在现场进行分层厚度与振捣工艺的对照试验——分层太厚,振捣棒插不到底部;分层太薄,层间间隔时间拉长,影响整体性。振捣点位如何布置才能既保证密实又不触碰打印壳体内壁,更是需要一仓一仓地摸索。 四局建设者面对的,是一个没有先例的施工界面:前端的技术创新已经把“杯子”做出来了,他们的任务是把“水”倒进去,且不能让“杯子”变形。 浇筑,立身 一项创新能否真正落地,不仅取决于它被设计得多精巧,更取决于执行它的人是否愿意在看不见的地方较真。 薄壁内部浇筑的质量,事后很难直观检查。浇筑是否密实、层间结合是否可靠,藏在打印壳体的内部,藏在鱼道投入运行后经年累月的水流冲刷之下。金塘冲项目部在这一环节的选择,没有捷径:按既定配合比施工,按分层厚度控制,按振捣工艺执行,在打印壳体尚未达到设计强度的时间窗口内,用最保守的节奏换取最可靠的结果。浇筑过程中,技术人员全程旁站,每一层浇筑前检查壳体状态,每一层振捣后观察有无变形迹象。这些记录不会出现在竣工仪式的展板上,但它们构成了鱼道真正的质量底账。 放在鱼道这件事上,诚信不是一句写在纸上的要求,而是明知没有人会剖开墙体检查,仍然按照最严格的标准把每一层混凝土浇到位。10厘米的薄壁不会说话,但水流会替它说话——鱼道投入运行后,任何一处不密实都可能在水压下发展为渗漏通道,届时追溯已晚。 四局人在浇筑环节的较真,防的正是那个“届时”。这不是对制度的被动服从,而是对工程本身的一种朴素敬畏:你浇下去的每一方混凝土,将来都要独自面对水的考验。 由点,到面 鱼道薄壁里的较真,是四局在金塘冲智能建造实践中的一个切片。把视线从这条37.78米的打印段抬起来,智能建造正在项目现场全面铺开。 质量把控上,项目并非只靠现场盯守。钢筋绑扎验收环节,工人用手机拍张照,AI就能自动挑出漏绑、间距偏差等毛病,单次验收时间直接缩短60%;电脑算法还能算出钢筋怎么切最省料,让损耗下降约1%。浇筑混凝土时,大坝装上了“体温计”,智能温控覆盖了所有大坝坝段类型,实时预警防开裂。此外,拌合楼已经实现自动上料,智能振捣、智能灌浆等新装备也都下了地开展试验。智能建造在这里不是概念展示,而是逐项落到验收、下料、温控、拌合、振捣、灌浆等具体工序上。 面对防汛大考,大坝的“大脑”也经受住了考验。项目构建的防洪度汛“四预”平台,在今年的三次洪水过程中都提供了有效的预报,提前推演洪水影响,支撑施工期防洪度汛决策;开发的“湘水智巡”无人机系统,也实现了项目现场与省级平台的协同监管。从鱼道薄壁到坝体温控,从钢筋验收到防洪调度,智能建造正从单点应用走向系统协同。 与此同时,水电四局在金塘冲的角色从来不止于鱼道。泄水闸、厂房、连接坝——防洪与发电的主体工程同样压在这支队伍肩上。一期8孔泄水闸全面封顶、二期围堰成功截流、八孔弧门精准吊装,每一个节点都对应着刚性的工期要求。项目部对鱼道的投入,是在主体工程高强度推进的间隙中完成的:打印完成一段、验收一段、浇筑一段,鱼道浇筑班组随时待命,打印壳体一旦交付即能进场作业,同时主体工程施工力量不被抽薄。 点上探路,面上铺开,多线并行,靠的不是某一次突击,而是排班表上一次次的调整、工序衔接上一次次的坚持。 试点,成范 这些已经落地的智能建造场景,并非零散的技术展示,而是金塘冲智能大坝试点建设的组成部分。试点建设期定为2025年至2027年:2025年底,已完成基于BIM的大坝智能设计研究和工程数字化展示平台;2026年底,全面完成混凝土3D打印、智能灌浆、智能振捣、智能下料等关键技术研究;到2027年底,争取完成融合BIM、智慧工地、智能建造于一体的混凝土闸坝智能建造关键技术的应用与提升。 时间表背后,是金塘冲更长远的目标:不仅建一座“闸坝型”智能大坝样板工程,更要为全国探路。按照规划,金塘冲将统筹全生命周期、全要素的链条,未来的大坝不仅能实时感知工程状态,还能开展分析、识别风险,为预警和管理决策提供支持。通过这几年的试点探索,金塘冲将提炼出一批可复制、能推广的工法和标准,让“金塘冲经验”真正沉淀下来,为全国同类智能大坝建设提供一份现成且实用的“参考指南”。 规划指向未来,而承诺最终要落到眼前这一仓混凝土、这一层振捣、这一段薄壁。 金塘冲鱼道总长934.53米,这段37.78米的3D打印段是全线技术难度最集中的部位;打印弧面带着天然糙度,模拟自然河床质感,鱼群洄游时抓得住、蹬得上。 诚信、合规、廉洁、执行,四项文化最终的落点,都要回到一个朴素的问题上:交给你的那道工序,你做没做到它该有的样子。对四局而言,鱼道这道工序,就是10厘米薄壁里的浇筑。鱼道没有出声,它只是安静地等在那里,等水来,等鱼来。当鱼群沿着这条带着天然糙度的通道溯流而上时,没有人会看见10厘米薄壁内部的混凝土是什么样子。但正是那些看不见的部分,决定了一条鱼道能否真正成为一条“路”。 四局人的担当,往往就藏在这种不被看见、却决定了“看见”是否成立的地方。 |
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