拉西瓦水電站
位於青海省境內的黃河幹流上
拉西瓦水電站位於青海省境內的黃河幹流上,是黃河上游龍羊峽至青銅峽河段規劃的第二座大型梯級電站。位於貴德縣拉西瓦鎮。拉西瓦水電站最大壩高250米,一期蓄水水位高程2370米,水庫正常蓄水位高程為2452米,總庫容10.56億立方米,6台機組總裝機容量420萬千瓦,多年平均發電量102.23億千瓦時,動態投資149.86億元。電站於2004年河床截流,開始壩肩開挖,目前大壩澆築到2390米高程,已具備水庫一期蓄水的工程條件。拉西瓦水電站是黃河上最大的水電站和清潔能源基地,也是黃河流域大壩最高、裝機容量最大、發電量最多的水電站。電站2009年4月,首批兩台機組投產發電,其中6號機組是中國電力裝機容量8億千瓦的標誌;2010年8月,拉西瓦水電站一期五台機組全部正式併網發電。
拉西瓦水電站主要由中國水利水電第三工程局有限公司、第四工程局有限公司、第十一局有限公司,葛洲壩集團公司等單位承建。
其中中國水電四局有限公司更是承擔了其導流洞、左岸纜機平台、左高線交通洞、左岸拌和系統、主壩混凝土澆築、主壩各類灌漿和部分機組安裝等主要施工任務。從2002年12月28日,導流洞開始施工至今,水電四局有限公司廣大建設者秉承著“開挖是雕刻、澆築是雕塑”的精品施工理念。在施工中嚴抓安全、質量和進度,面對著艱苦的施工環境和很多不利的施工因素,幹部職工團結一心,一年之內將導流洞全面貫通;與2005年10月8日提前將左岸壩肩開挖竣工;2006年4月15日11時46分,隨著水電四局第一分局局長黨存文的向調度室下達了主壩第一罐混凝土澆築的任務,在操作人員的細心操作下,纜機大罐的第一罐混凝土徐徐下落,澆築在基坑主壩基岩面上,從而拉開了拉西瓦主壩澆築的序幕。截至到2011年12月底,拉西瓦主壩已經基本施工完畢,現在四局的廣大建設者正在進行著大壩尾期工程,預計與明年拉西瓦主壩將會全部施工完畢。在整個施工過程中,四局所有承建的項目合格率全部達到了100%,優良率全部在90%以上,部分施工項目得到了上級單位的一致好評。目前在拉西瓦,水電四局又新承建了拉西瓦南乾渠飲水隧洞工程和主壩上游果卜錯落體一號梁的加固工程,廣大建設者必將再接再厲,干好這些工程,為青海人民交上一份滿意的答卷!
拉西瓦水電站位於青海省貴德縣及貴南縣交界處,是黃河上游龍羊峽—青銅峽河段的第二個大型梯級電站。
主要建築物防洪標準按5000年一遇洪水校核,1000年一遇洪水設計,相應流量分別為6310立方米/秒。
青海拉西瓦水電站外景
壩址區為高山峽谷地貌,河谷狹窄,兩岸岸坡陡峻,高差近700米。泄洪建築物及下游消能區位於壩體至下游1公里範圍內,該段河流前300米流向為NE75°~80°,向下游轉為NE55°~60°。河谷基岩上的樞紐建築物由雙曲薄拱壩、壩身表、深、底孔和壩下消能防沖水墊塘。河床基岩岩性前600米為印支期花崗岩,后400米為三迭系變質岩;河床基岩頂板高程2215米~2225米,河床內出露斷層約10條,最大破碎帶寬0.3米~0.7米。左岸變坡岩石卸荷帶深10米~20米,弱風化岩體入岸水平深15米~25米,右岸弱風化岩體埋藏深度淺於左岸,表部分佈有第四紀鬆散堆積體。左壩肩下游70米~120米範圍內存在Ⅱ#變形體,其地面出露高程前緣2400米,后緣2650米。
美麗的拉西瓦水電站
泄洪深孔由兩孔組成,兩孔布置相同,均由進口段、有壓段(下傾10°)、弧形工作門閘墩段(包括鼻坎段)組成。進口底坎高程2371.8米,進口設平板事故門,孔口尺寸5.5米×8.5米;弧形工作門底坎高程2362.0米,孔口尺寸5.5米×6.0米。
底孔除承擔提前發電期汛期施工導流,同時承擔降低庫水位及庫水位降至2339米左右向下游供水底任務;臨時底孔主要為提前發電期承擔汛期施工導流,後期進行封堵。底孔、臨時底孔布置相同,均由進口段、有壓段、弧形工作門墩段(包括鼻坎段)組成。進口底坎高程2320.0米,進口設平板事故檢修門,孔口尺寸4.0米×9.0米;工作弧門底坎高程2320.0米,孔口尺寸4.0米×6.0米。
消能區採用水墊塘形式集中消能,反拱水墊塘全長約217.30米,等寬布置,2227.0米高程處寬度為72.0米,反拱中心角73.74°,內半徑60.0米,底板最低點高程2251.0米;底板及兩岸邊坡2265.0米高程以下均採用鋼筋混凝土襯砌。混凝土二道壩位於壩后240.00米處,最大壩高31.5米,壩頂寬7米,壩底寬33米。二道壩後設混凝土護坦,長33米。
拉西瓦水電站戶外出線樓由水電十一局拉西瓦施工局承擔施工任務。我們到該局採訪時,女科長李矯娜告訴我們,水電十一局承擔該項任務后,首先要破冰清理基礎面。由於出線樓的基礎是在峭壁上開鑿出來的,因下雪和山體滲水,在基礎面上結了一米多厚的冰。當時正是二月天氣,天氣非常寒冷,項目要趕在三月一日開工,開工前必須把冰清除。
這是一場硬仗。春節的喜慶氣氛未盡,水電十一局就從河南三門峽大本營調400名職工到拉西瓦參戰。在出線樓的基礎面上寒風吹襲,滴水成冰。為儘快清除冰層,參戰職工把整個基礎面用帆布帳篷罩起來,然後安裝了四台暖風機,又用鐵桶製做了20個火爐來加熱,用大鎚、鋼釺一點一點地破冰,一桶一桶地往外清除冰塊。有幾次大風把帳篷撕開,一些冰塊化成的水又結成了冰,職工們補好帳篷繼續干。施工局的領導、機關幹部也都加入了清除冰層的戰鬥。干群同心,上下同欲,在出線樓擺開了人聲鼎沸、熱火朝天的戰場,僅用20天時間,就將基礎面清理得乾乾淨淨,保證了出線樓的按期開工。這些大禹的後代、魯班的傳人用自己的聰明才智和無私奉獻的精神,在高原峽谷創造著一個又一個水電建設的奇迹。
拉西瓦水電站750千伏戶外出線樓是目前我國北方電壓等級最高、帶電負荷最大、樓體最高的“三最”出線樓,為鋼筋混凝土結構,全線樓長126.80米,寬30.8米,最大高度為55.5米,相當於18層樓高。按高程分為兩層,第一層為電抗器層,第二層為出線設備層。按水平該樓又分為西寧出線區和官亭出線區。
由於拉西瓦峽谷狹窄,樞紐布置受到場地的限制,黃河工程建設分公司和設計單位將如此龐大的建築物巧妙地設計在距離河床300多米高的懸崖峭壁上。在半山腰裡開鑿出一個平台,順山勢建造高達55米的出線樓,使亮點紛呈的拉西瓦水電站又添新景。
過程關係質量,細節決定成敗。水電十一局拉西瓦施工局土建綜合隊的80名員工將這一理念落實在行動中,認真對待每一道工序,嚴格控制施工過程的每個環節,把工作做精做細做實。土建一隊隊長趙科偉說“我們這個隊是立模、綁紮鋼筋和澆築混凝土的專業隊伍,出線樓的施工工序非常嚴謹,從底板清理、鑿毛、搭設承重設施、綁紮鋼筋、模板安裝到混凝土澆築和拆模養護,都關係到安全和質量,不能有絲毫地馬虎。”
我們在施工現場看到:已搭設施工的21多米高的承重系統由密密麻麻的鋼管組成,鋼管與鋼管之間的排距是60厘米,所用的鋼管總量為2500噸。要從廠家運到工地,載重量10噸的汽車要用250輛;要是把鋼管一根一根地接起來,可以延伸到600公里以外的地方。這麼多的鋼管就是靠職工一根一根地運到工作面,再一根一根地接起來,綁紮牢靠,那是多麼大的工作量啊。了解了施工過程,不禁讓人肅然起敬。
為了解決出線樓一層樓板無法承重的問題,他們對頂層H型組合梁採用了吊模施工法,在H型鋼結構組合樑上部焊接組合槽鋼,再用圓鋼將下部組合槽鋼拉住固定,作為模板支撐系統底模圍檁和操作平台,既方便了施工,又保證了施工安全。在模板的選用上,梁側模採用20毫米厚竹膠模板,底膜採用定型鋼模板,減輕了吊模系統承受的荷載,加快了施工進度。
在鋼筋安裝中,他們實行畫線安裝,嚴格按規範進行,一絲不苟。職工們以強烈的責任感把好每道工序的質量關,混凝土震搗密實,拆模后精心養護,對28根柱子的柱角,用5毫米厚的角鋼保護,以防碰撞。在封頂樓板的拼裝中,對施工中出現的裂逢,採取加塞海棉條、貼透明膠帶等辦法,嚴防漏漿。工程技術人員堅持24小時盯倉,實行現場質檢,對每道工序由質檢、安全和監理單位的技術人員評定一次,精細的過程式控制制確保了工程質量。
拉西瓦水電站戶外出線樓是電站按原計劃投產發電的重要節點工程項目,3月1日至11月15日為計劃工期。業主黃河工程建設分公司進一步加強現場管理,有效地控制工程進度和質量,管理人員、監理工程師每天堅持在現場檢查指導工作。在出線樓和出線豎井出現交叉施工的局面時,拉西瓦工程建設部的領導積極協調各方關係,科學調度,優化方案,為施工單位排憂解難,營造良好的施工環境。水電十一局拉西瓦施工局的領導和職工以向業主負責、向國家和人民負責的高度責任感,奮力拚搏,使該工程項目按照計劃工期推進。
拉西瓦施工局土建綜合隊的職工大都來自中原,初到青藏高原,對氣候不適應,普遍感到氣喘、頭疼,經常感冒,但為了完成肩負的使命,大家把工作放在了首位,時刻堅守工作崗位。下班后許多人看病、輸液打針成為生活區的一景。一隊副隊長李國文連續感冒一個月,但他一直帶領職工奮戰在施工現場,沒有因病休息一天;副隊長蘇成印的兒子患肺病要動手術,愛人力促他回河南照看孩子,但他考慮到肩負的責任,把照看孩子的責任推給了愛人;趙子文的女兒考上了大學,讓他回去幫助填報志願,這關係女兒的前途,但他考慮到工期緊、任務重,也留了下來……他們就是這樣的一個群體,一個無私奉獻的群體。
為了保證工期,土建一隊、三隊、十二隊之間開展了比進度、比質量的勞動競賽,班組與班組之間開展了比工藝、比效率、比奉獻的對手賽。每根柱子的拉杆頭不用焊機切割了,為了保證外觀質量採用費工費時的切割機割除,避免了焊機切割對混凝土外觀質量的影響,僅此一項增加了不少工作量。出線樓每層有600根鋼筋頭,四層為2400根,西寧、官亭兩個區4800根,切割機切割時比比焊機切割費時、費力,可他們無怨無悔,加班加點,既保證了梁、柱的外觀質量,又按計劃完成了工程量。目前,出線樓西寧區已完成一層施工,達到26米高;官亭區也完成一層施工,達到31米高,總工期比計劃工期提前了一個月,為拉西瓦水電站首台機組發電創造了條件。
豐碩的果實來自於春天的播種。待到機組發電之時,強大的電能將從職工們用汗水澆築的出線樓出發,將遠遠不斷的電流通過750千伏高壓輸電線路,輸送到千家萬戶、城市鄉村……這座“三最”出線樓和他的建設者們也必將載入中國水電開發的史冊。
拉西瓦水電站戶外出線樓的施工難點是高空作業,一層封頂封頂梁、樓板、樑柱要一次性澆築完成。此外,樓板橫向跨度大,面積大,樑柱結構交叉,同時要兼顧的部位多,混凝土澆築強度大,澆築時支撐系統的受力要均衡,否則會造成承重腳手架發生偏移失衡。為了克服這些難題,從施工局領導、工程技術人員到一線職工,出謀劃策,群策群力。澆築過程中進一步優化施工方案,採取從官亭區下游側開始全斷面單向向上游推進的方法施工,先澆柱、梁,后澆樓板,一跨一跨地整體向上游推進,有效地防止了支撐系統受力不均的難題。在梁、板澆築時,在橫樑和縱樑上布設混凝土泵管,先澆縱、橫樑,后澆樓板,同時採用了新的“趕漿法”,按50厘米一層計,分層澆築成階梯形,當梁、柱澆築達到板底位置時與樓板一起澆築,隨著階梯形不斷延伸,使梁、板澆築連續進行。
出線樓的橫向跨度長達12米,縱向跨度長達20米,垂直高度達到55米,但一層樓板每平方米的承重力只有1.5噸,如果按現澆樓板的方案施工,承重系統難以承受。針對這一難題,他們將原設計的混凝土現澆樓板優化為預應力空心板,引進了美國SP技術的預應力空心板生產設備,進行空心板生產。李矯娜說:“我們雖然投入了一定的資金,但預應力空心板的綜合造價低,並可根據建築物的功能和造型需要,可以開洞、切圓、懸挑,不受模數限制,自重輕,可減少樑柱數量,還具有防震的作用,實用範圍廣”。
出線樓的縱向梁原設計為鋼結構現澆混凝土梁,也是考慮到一層樓板的承重問題,優化為型鋼結構外包混凝土梁。但這種梁每跨長20米,重達24噸,密度大、施工空間小,大型吊運設備用不上,施工又遇難題。技術人員和職工集思廣益,一根梁分三節施工,在空中焊接,實現了優化目標。出線樓的頂層蓋板原設計長度為5.7米,經拉西瓦工程建設部副經理周勇提議,將長度延至12米,並能一次成型,同時減少了中間的兩根縱向梁,僅此一項節約鋼材300多噸。
針對拉西瓦的特殊地理構造,西北水電設計院的設計者採用特高薄拱壩。壩高250米,底部卻只有49米寬。厚高比例為0.196,低於國家標準0.2,屬於薄形壩。這種壩給施工帶來了不少難題,經過不斷研究,建設者決定改變過去平面開挖的方式而採取反拱型開挖,這在國內屬首創。如今,這座大壩已近50米高,預計全部完成要到2011年。該壩最大限度地減少了重力壩開挖量大、混凝土用量大的缺陷,成本大大降低。
在拉西瓦,自主創新體現在山洞支護、山體加固、75萬伏電壓、導流洞的開挖等各個方面。據不完全統計,該水電站在籌建的4年多中,僅設計優化和工程優化,就節約資金2.8億元。建設者們的創新理念和聰明才智在優化中體現得淋漓盡致。
拉西瓦海拔2200米以上,屬高寒地區。這裡氣候寒冷,溫差變幅大 惡劣的自然環境給施工者及機械設備的使用等帶來了諸多不利。
在拉西瓦,質量與工期始終是令人關注的大問題。整個拉西瓦電站竣工后,每天發電的效益約是600萬元,一年就是20億元。在2008年底,若兩台機組能按計劃提前發電,日效益將是200萬元。工期的重大現實意義不言而喻。要工期,還要質量,在現實中如何處理好其間的關係?拉西瓦建設分公司黨委書記、總經理楊存龍說,他每天考慮的都是質量、進度、投資與安全等方面的事。有些事有時很難決策,讓他和同事們絞盡腦汁。
有效的措施和不懈的努力,使拉西瓦前期工程質量在國內同期電站建設中名列前茅。去年,中電投集團公司先後驗收了拉西瓦電站單元工程7058個,合格率達100%,其中優良工程6398個,優良率達90.6%,特別是兩岸壩肩開挖工程質量均達優良,創造了國內水電建設史上的最好水平。
人本化管理也在這偏遠的山谷里得到了體現。為了保障施工者的安全,施工時首先要把陡峭山壁上的危石、浮石去掉,然後用鐵絲網將岩面籠罩起來,各單位對施工現場實行定期與不定期巡視檢查。投資方中國電力投資集團公司還拿出項目投資的1.5%,用來獎勵在安全生產中做得好的單位。職工生活也有充分保障,所有人員都住在水電暖齊全的樓房裡,生活區內商場、郵局、網吧、洗浴中心等早已設立起來。職工們在食堂就餐后可打球或看電視。