现场工作人员介绍金河水务的相关技术。 ■记者 周宇杰/摄
一座精致的沙盘模型吸引了不少专业观众驻足。沙盘上,山峦起伏,一道雄伟的大坝横跨于山谷之间,坝体上“昌平区钻子岭水库”的字样清晰醒目。这不是一个普通的模型,它是北京未来防洪体系中的一颗重要棋子,更是北京建工城乡集团旗下金河水务公司借助其核心技术——堆石混凝土坝高效建造技术,向世界展示中国水利建设创新实力的窗口。
创新技术 从冬奥工程到首都水利建设
“这是我们正在筹建的钻子岭水库工程模型。它既是北京20多年来新建的第一座大坝,也是北京首座采用堆石混凝土技术的大坝。”金河水务总工程师贾君站在沙盘前,向参观者介绍道。他进一步阐释,这项技术的神奇之处在于,它能将混凝土用量降低50%以上,同时缩短工期40%以上,经济效益和环保效益极其显著。
钻子岭水库工程意义非凡。它不仅是温榆河防洪体系中的重要组成部分,肩负着保障流域安澜的重任,同时也是北京市近年来首个获准在水利工程施工现场自建混凝土搅拌站的项目,体现了对其施工技术和质量管控的高度信任。
这项备受瞩目的堆石混凝土技术,并非首次登上重大工程的舞台。贾君介绍,该技术此前已在北京2022年冬奥会造雪引水工程的塘坝建设中得到成功应用,经受了严苛考验。而其更广阔的背景在于,堆石混凝土坝是近几十年来我国唯一发明且获得国际大坝委员会正式认可的新坝型,国际大坝委员会主席罗格曾评价其为“近20年来中国乃至全世界发展最迅猛的大坝设计与施工技术”。
四大核心技术 破解行业难题
为了攻克传统大坝建设中浇筑层厚度小、坝体分区复杂、舱面小、施工干扰大等世界性难题,金河水务联合研发团队展开了深度技术攻关,形成了堆石混凝土坝高效建造的四大核心技术体系。
核心技术一:超厚层浇筑,刷新施工速度。贾君介绍,研究团队构建了基于超厚层浇筑的高效施工体系。在冬奥会塘坝工程中,通过大量试验验证,将浇筑层厚度从传统的1.5到2米提升至3米。尽管底部压力增大,但混凝土的充填密实性反而得到更好保障。
核心技术二:预制装配化,提升建造效率。团队首次将预制装配技术引入堆石混凝土坝工程。在坝体上下游采用兼具模板和结构功能的预制块,并应用装配式廊道施工技术。这大幅减少了模板、钢管等周转材料的投入与占用,不仅无需钢管支撑就能保障灌浆作业畅通,还为提前进行基础帷幕处理提供了工作面,有效降低交叉作业干扰,大幅缩短工期。
核心技术三:同步浇筑术,保障界面质量。据了解,针对常态混凝土与自密实混凝土结合界面易出现质量缺陷的难题,团队创新研发了“免拆钢板隔离结构”。将该结构设置于不同混凝土的结合面处,如同一位精准的“工程协管员”,有效解决了界面结合问题,简化了施工工艺,确保了坝体的整体性和耐久性。
核心技术四:整体浇筑法,优化坝体结构。团队首次提出了考虑施工期温度应力的拱梁分载计算方法及相应的应力控制标准,该方法已被纳入贵州省地方标准及水利水电行业标准,而这套理论和方法也为实现“部分缝整体浇筑”提供了科学依据,进一步优化了坝体结构设计。
应用前景 从北京走向世界
贾君介绍,凭借其卓越的创新性和显著的实践成效,这套“堆石混凝土坝高效建造关键技术”已荣获2024年工程建设科学技术进步奖二等奖、绿色施工一等成果等多个重要奖项。更重要的是,技术的生命力在于应用。目前,该技术已从冬奥工程走向全国,在风光、沙千、绿塘、永丰、杨梅岭等众多水库的新建、除险加固及重建工程中实现规模化应用,经实践验证,各工程运行状态良好。
在服贸会这个聚焦服务贸易、汇聚全球智慧的舞台上,金河水务通过钻子岭水库沙盘这座“未来的大坝”,不仅展示了其过硬的技术实力,更描绘了一幅以中国智慧、中国方案助力全球基础设施建设、推动绿色低碳发展的广阔蓝图。
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