四川省樂山市金口河區(qū)境內(nèi)大渡河干流上的大型水電工程沙坪一級水電站,近日二期工程成功截流。在施工中,因采用膠結(jié)砂礫石筑壩技術(shù),電站基坑開挖料可直接作為筑壩材料,骨料最大粒徑可達150毫米,且不需水洗和篩分處理,無需鋪設(shè)冷卻水管進行溫控,工程造價大大降低。粗略計算,與碾壓混凝土筑壩技術(shù)相比,綜合單價每立方米低93.39元,僅澆筑材料一項即可節(jié)省投資約6070萬多元。
這標志著歷經(jīng)17個月的一期工程全面完成,開始進入二期工程建設(shè)階段。工程總負責(zé)人、國能大渡河流域水電開發(fā)有限公司枕沙水電建設(shè)分公司總經(jīng)理王文濤說,工程能夠提前截流,關(guān)鍵在于創(chuàng)新采用膠結(jié)砂礫石筑壩新技術(shù),為保證一期工程任務(wù)完成贏得了時間。
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沙坪一級水電站,為大(二)型水電工程。該工程是大渡河干流水電規(guī)劃的22個梯級水電站中,第20級沙坪梯級水電站的第一級,采用堤壩式開發(fā),主要以發(fā)電為主,兼顧下游防洪和用水要求,總庫容2123萬立方米,6臺機組裝機總?cè)萘?6萬千瓦,多年平均發(fā)電量為16.35億千瓦時,新增電力每年可節(jié)約原煤消耗70.31萬噸,減少二氧化碳排放130.65萬噸。
據(jù)負責(zé)該工程設(shè)計的華東勘測設(shè)計研究院有限公司項目總工田建海介紹,該工程在設(shè)計中考慮到當(dāng)?shù)靥烊簧暗[石料比較豐富,經(jīng)過與碾壓混凝土筑壩技術(shù)在結(jié)構(gòu)可靠性、樞紐布置、施工、工程量、投資等多方面比較,最后,對工程主體基礎(chǔ)和臨時工程采用膠結(jié)砂礫石筑壩技術(shù)。
膠結(jié)砂礫石筑壩技術(shù),是中國水科院大壩安全專家團隊首創(chuàng)發(fā)明,它是利用少量水泥、粉煤灰、外加劑,和不篩分、不水洗的天然河床砂礫料等當(dāng)?shù)貜V源料膠結(jié)成,具有一定抗壓、抗剪強度和抗沖蝕能力的材料筑壩。膠結(jié)壩既不同于土石壩,也不同于混凝土壩,是兩者之外的一種新壩型,被國際大壩委員會贊譽為“大壩發(fā)展史上的重要新進展,具有里程碑意義”。中國水科院教授級高級工程師、國際大壩委員會膠結(jié)壩專委會主席、膠結(jié)壩技術(shù)發(fā)明牽頭人賈金生說,目前,膠結(jié)壩技術(shù)已在國內(nèi)外40多座中小水利水電工程中成功應(yīng)用,在大型水電主體工程應(yīng)用尚屬首次,具有示范推廣意義。
沙坪一級水電站主體永久工程和臨時工程應(yīng)用膠結(jié)砂礫石總量約65萬立方米。該工程于2021年10月開工建設(shè)。作為大型水電主體工程首次采用膠結(jié)壩筑壩技術(shù),為確保工程質(zhì)量和加快建設(shè)進度,工程建設(shè)者統(tǒng)籌協(xié)調(diào),先后安裝兩套膠結(jié)砂礫石專用拌和系統(tǒng)。中國水科院專家和工程設(shè)計人員現(xiàn)場指導(dǎo),組織開展膠結(jié)砂礫石生產(chǎn)性碾壓試驗,成立施工質(zhì)量管理QC攻關(guān)小組,從施工倉面、道路布置、澆筑強度、設(shè)備、人員、質(zhì)量環(huán)保、安全保證措施等方面進行詳細規(guī)劃。
2022年9月26日,水電站廠壩項目一期樞紐工程主體結(jié)構(gòu)首倉混凝土開倉澆筑,標志著該工程由前期開挖全面轉(zhuǎn)入主體結(jié)構(gòu)施工。11月18日,水電站廠壩工程首倉膠結(jié)砂礫石開倉澆筑。
在施工中,因采用膠結(jié)砂礫石筑壩技術(shù),電站基坑開挖料可直接作為筑壩材料,骨料最大粒徑可達150毫米,且不需水洗和篩分處理,再加上水泥、粉煤灰用量少,水化熱溫升相對較低,無需鋪設(shè)冷卻水管進行溫控,工程造價大大降低。粗略計算,與碾壓混凝土筑壩技術(shù)相比,綜合單價每立方米低93.39元,僅澆筑材料一項即可節(jié)省投資約6070萬多元。同時,采用膠結(jié)壩技術(shù)可大倉面通倉澆筑,層厚達60厘米,比碾壓混凝土增加20厘米,現(xiàn)場施工組織簡單快捷,大大縮短了工期。此外,因充分利用基坑開挖料,施工減少了棄渣,從而節(jié)省了占地,減少了水土保持與環(huán)境保護工程費,減輕了對環(huán)境的影響。