程志華
(中國葛洲壩集團(tuán)股份有限公司,湖北 武漢 430033)
2020年1月10日,中共中央、國務(wù)院在人民大會堂隆重舉行2019年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會,對一批重大科學(xué)技術(shù)成果進(jìn)行表彰,習(xí)近平、李克強(qiáng)、王滬寧、韓正等黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人出席大會并為獲獎代表頒獎。中國葛洲壩集團(tuán)有限公司(簡稱“葛洲壩集團(tuán)”)作為主力軍承建的“長江三峽樞紐工程”獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎特等獎”。葛洲壩集團(tuán)承建三峽工程建設(shè)主要任務(wù)及創(chuàng)新成果介紹如下。
長江三峽樞紐工程(簡稱“三峽工程”)是目前世界最大水利樞紐工程。該工程于1993年動工,2008年完工,并開始實施蓄水運(yùn)行,至今已連續(xù)運(yùn)行12年,運(yùn)行正常,各項指標(biāo)達(dá)到或優(yōu)于設(shè)計要求,全面發(fā)揮了防洪、發(fā)電、航運(yùn)等水資源利用綜合效益,為長江經(jīng)濟(jì)帶高質(zhì)量發(fā)展提供了基礎(chǔ)性保障,有力地推動了我國現(xiàn)代化建設(shè)。
該工程的設(shè)計、建設(shè)和運(yùn)行,面臨著復(fù)雜的世界級技術(shù)難題。建設(shè)者和科技工作者經(jīng)過數(shù)十年的聯(lián)合攻關(guān),在樞紐總體布置和樞紐工程建設(shè)、巨型水輪發(fā)電機(jī)組國產(chǎn)化、工程運(yùn)行和生態(tài)環(huán)境保護(hù)、工程管理等方面取得一系列重大技術(shù)突破,創(chuàng)造了112項世界之最,擁有934項發(fā)明專利,編制了135項《三峽工程質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》,有力帶動了我國水利水電事業(yè)發(fā)展。
三峽工程為一等工程,主要由攔河大壩工程、電站廠房工程、航運(yùn)工程、茅坪溪防護(hù)工程組成。葛洲壩集團(tuán)承擔(dān)了三峽工程65%的建設(shè)任務(wù),包括大江截流、大壩廠房、地下電站、機(jī)組安裝調(diào)試、五級船閘、升船機(jī)等大部分關(guān)鍵項目。
在土建施工方面[1]:三峽水利樞紐右岸一期工程;茅坪溪防護(hù)工程;臨時船閘一、二期工程;三峽工程大江截流、二期圍堰工程,二期泄洪壩段及廠房壩段主體工程;右岸三期導(dǎo)流明渠截流、圍堰工程,右岸三期大壩及廠房主體工程;右岸地下電站工程;升船機(jī)工程、船閘完建工程等,約占三峽土建工程總額的65%。
在金屬結(jié)構(gòu)安裝方面:承擔(dān)的三峽泄洪及廠房壩段的金屬結(jié)構(gòu)制造及機(jī)電安裝工程,有236道門槽、47扇弧形工作門、53臺液壓啟閉機(jī)、57臺平面閘門及3臺500 t壩頂門機(jī),相當(dāng)于10個百萬千瓦級水電站金結(jié)安裝的總量,并在同一壩段創(chuàng)造了滴水不漏的奇跡。承擔(dān)了三峽雙線連續(xù)五級船閘12扇大型人字門的安裝調(diào)試,安裝的人字門規(guī)模、淹沒水深及啟閉力均超過世界水平。還承擔(dān)了三峽工程16條大型壓力鋼管的制作和安裝等。
在機(jī)組安裝方面:承擔(dān)了三峽工程4大電站(左岸電站、右岸電站、地下電站、電源電站),兩種機(jī)型(進(jìn)口、國產(chǎn))、三種冷卻方式(純水冷卻、空氣冷卻、蒸發(fā)冷卻)發(fā)電機(jī)組安裝。承擔(dān)的18臺700 MW水輪發(fā)電機(jī)組安裝任務(wù),其中14臺700 MW機(jī)組為具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)化機(jī)組。
三峽工程建設(shè)中,葛洲壩集團(tuán)建設(shè)者敢為人先、勇攀技術(shù)高峰:①研究解決了巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝及調(diào)試難題,助力我國水力發(fā)電重大裝備取得重大突破,實現(xiàn)跨越式發(fā)展;②首次采用以塔帶機(jī)為主的連續(xù)澆筑混凝土的方案,實行分期通水、個性化通水、適時保溫的全過程溫控防裂關(guān)鍵性技術(shù),實現(xiàn)了大壩混凝土優(yōu)質(zhì)高效施工;③提出滿足世界上規(guī)模最大、技術(shù)難度最高的雙線五級船閘完建期混凝土連續(xù)快速施工的巨型人字門整體提升新方法,縮短了三峽船閘完建期的單線通航時間;④創(chuàng)立了特大型水電工程建設(shè)管理模式,實現(xiàn)了質(zhì)量、進(jìn)度的有效控制。一系列創(chuàng)新將我國水電工程施工技術(shù)提升到了新高度,實現(xiàn)了“高峽出平湖”的民族夙愿,助力中國從水電大國成為水電強(qiáng)國。
葛洲壩集團(tuán)通過原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新與引進(jìn)再創(chuàng)新,攻關(guān)研發(fā)并應(yīng)用實施多項關(guān)鍵成套核心技術(shù),達(dá)到世界領(lǐng)先水平,以下是主要創(chuàng)新成果。
主要創(chuàng)新:①修建寬度超過巴拿馬運(yùn)河的巨型導(dǎo)流明渠,以減少龍口合龍時的分流量,降低截流難度,并滿足長江通航要求,使截流最終落差降低約1 m左右;②深入研究深水截流時堤頭坍塌緣由與機(jī)理,提出并決定采取平拋墊底措施,通過事先抬高河床20多米從根本上緩解深水截流難度;③截流期采用了一些水文測報高新技術(shù),以準(zhǔn)確的水文信息資料以及開發(fā)創(chuàng)新的大江截流三維模型等高新技術(shù)為擴(kuò)大分流、決策合龍進(jìn)占等提供技術(shù)支持并指導(dǎo)截流順利進(jìn)行;④信息跟蹤、動態(tài)決策,不斷強(qiáng)化施工組織和管理,把握時機(jī)攻克施工技術(shù)難關(guān)。
這些創(chuàng)新成果中,《長江三峽工程大江截流設(shè)計及施工技術(shù)》,1999年獲國家科技進(jìn)步一等獎;《三峽工程明渠截流施工關(guān)鍵技術(shù)研究與實踐》,2005年獲湖北省科技進(jìn)步一等獎?!秵螒炅⒍陆亓魇┕すしā窞閲壹壒しǖ?。
主要創(chuàng)新:①以塔帶機(jī)為主,輔以大型門塔機(jī)和纜機(jī)的綜合施工方案,從傳統(tǒng)常規(guī)的吊罐澆筑系統(tǒng)升華為混凝土連續(xù)澆筑的系統(tǒng),由各混凝土拌合樓通過皮帶機(jī)輸送到塔帶機(jī)直接澆筑入倉,澆筑速度大大提升。創(chuàng)造了年澆筑強(qiáng)度月最高混凝土澆筑強(qiáng)度47.6萬m3,日最高混凝土澆筑強(qiáng)度21 066 m3的世界紀(jì)錄。②為適應(yīng)塔帶機(jī)連續(xù)澆筑,生產(chǎn)效率(420 m3/h)高的特點,建立了一套新的澆筑工藝和現(xiàn)代化施工管理體系,包括建立健全質(zhì)量保證體系,全面推行倉面工藝設(shè)計,制定一整套嚴(yán)密的澆筑施工工藝,配備與入倉強(qiáng)度相匹配的倉面資源,形成了具有三峽工程特色的混凝土快速施工工法,確保混凝土澆筑進(jìn)度和質(zhì)量。創(chuàng)造了塔帶機(jī)澆筑四級配和一個倉號多種混凝土的首例。③首創(chuàng)二次風(fēng)冷骨料新技術(shù),解決了混凝土制冷系統(tǒng)規(guī)模大、施工場地不足、系統(tǒng)難以布置的困難,節(jié)省了大量施工用地及工程投資。④混凝土原材料及配合比達(dá)到一流水平?;炷猎牧喜捎镁哂形⑴蛎浶阅艿闹袩?25硅酸鹽水泥;選用品質(zhì)優(yōu)良的高效減水劑;在混凝土中將Ⅰ級粉煤灰作為功能材料摻用;采用縮小水膠比加大粉煤灰摻量的技術(shù)線路;限制原材料的堿含量和混凝土總堿量,滿足了三峽混凝土耐久性的特殊要求。用花崗巖人工骨料的大壩四級配混凝土在塔帶機(jī)為主的運(yùn)輸澆筑方式情況下,其用水量為90 kg/m3左右,并能滿足高性能大壩混凝土的要求。⑤三峽工程大壩柱狀塊尺寸大,基礎(chǔ)溫差標(biāo)準(zhǔn)高,溫控措施要求嚴(yán)格;在廣泛分析國內(nèi)外工程已采區(qū)單項或多項溫控措施現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,首次實施全過程、全方位、高標(biāo)準(zhǔn)、大容量的綜合溫控技術(shù),以確保混凝土施工質(zhì)量。尤其是高溫季節(jié)塔帶機(jī)快速高強(qiáng)度澆筑壩體約束區(qū)混凝土,首次建立新的計算模型,采用分差法求解,解決了混凝土溫度回升計算的難題,確定混凝土運(yùn)輸過程中溫度回升率。
這些創(chuàng)新成果中,《三峽工程大壩混凝土快速施工新技術(shù)的研究及實踐》,2002年獲湖北省科技進(jìn)步一等獎;《三峽工程混凝土施工管理與決策支持系統(tǒng)研究》,2002年獲教育部科技進(jìn)步一等獎;《基于異構(gòu)信息融合的非線性動態(tài)系統(tǒng)估計技術(shù)及應(yīng)用》,2011年獲國家二等獎。《塔帶機(jī)澆筑混凝土施工工法》和《大型升船機(jī)液壓自升式模板施工工法》為國家級工法。依托該項目主編的標(biāo)準(zhǔn)《水工混凝土外保溫聚苯板施工技術(shù)規(guī)范》(CECS268:2010)和《水電水利工程施工機(jī)械安全操作規(guī)程.塔帶機(jī)》(DL/T 5722-2015)已發(fā)布實施。
主要創(chuàng)新:①優(yōu)質(zhì)快速筑壩成套技術(shù)。將導(dǎo)流明渠以下斷面部位預(yù)先修建,使三期碾壓混凝土圍堰在一個枯水期內(nèi)建成并擋水成為可能;首次聯(lián)合采用自卸汽車和塔帶機(jī)輸送碾壓混凝土入倉;設(shè)計研究采用不分縱縫,加大橫縫間距,全斷面采用碾壓混凝土施工;碾壓混凝土圍堰防滲層首次采用摻防水劑的薄層變態(tài)混凝土,既簡化了堰體結(jié)構(gòu),又保證了碾壓混凝土的施工質(zhì)量;將規(guī)范規(guī)定的VC值5~15 s優(yōu)化為:高溫時段控制為3~5 s,低溫時段控制為4~7 s,此措施對提高碾壓混凝土的抗分離性能和可碾壓性是有利的,保證了碾壓混凝土的層間結(jié)合質(zhì)量;通過溫控計算分析,采取綜合措施,最大限度利用低溫季節(jié)施工的有利時機(jī);通過現(xiàn)場試驗,優(yōu)化了混凝土配合比和設(shè)計齡期,相應(yīng)減少了水泥用量,為連續(xù)快速高強(qiáng)度施工創(chuàng)造了條件。②深水傾倒爆破技術(shù)。提出建拆一體化設(shè)計理念,首次采用在圍堰中預(yù)置集中藥室(孔)拆除方案,實現(xiàn)了圍堰水下定向傾倒;將堰體裝藥廊道與排水廊道相結(jié)合,通過毫秒延時順序起爆技術(shù)精確控制三排集中藥室、一排斷裂孔、一列切割孔的起爆次序和時差,實現(xiàn)堰塊逐塊定向傾倒,從而形成了集成創(chuàng)新的圍堰爆破拆除方案;研究提出了圍堰拆除水下爆破新理論,通過對深水條件下固體介質(zhì)反射破壞理論、介質(zhì)破碎機(jī)理及其運(yùn)動理論分析,得出了深水條件下固體介質(zhì)爆破裝藥量計算方法和公式;采用模型試驗和數(shù)值仿真技術(shù),預(yù)測了爆破堰塊傾倒的運(yùn)動過程及其有害效應(yīng),提出了爆破安全允許標(biāo)準(zhǔn),建立了爆破安全實時監(jiān)測體系。經(jīng)過理論研究與試驗,成功研制了適合于地面制備站與混裝車生產(chǎn)工藝的具有高爆速、高威力、高抗水性能的新型混裝乳化炸藥;在國內(nèi)首次大規(guī)模采用了混裝乳化炸藥長距離管道輸送、速凝材料堵塞、數(shù)碼雷管起爆、深水氣泡帷幕防護(hù)等先進(jìn)技術(shù)。③安全與生態(tài)環(huán)境保護(hù)技術(shù)。成功地使用了超聲波驅(qū)魚等技術(shù),有效地避免了爆破對水生物和環(huán)境的影響,開拓了我國水電工程建設(shè)中環(huán)境保護(hù)的新途徑。
這些創(chuàng)新成果中,《三峽三期碾壓混凝土圍堰設(shè)計、施工及拆除關(guān)鍵技術(shù)》,2008年獲國家科技進(jìn)步二等獎;《三峽三期(RCC)圍堰爆破拆除科學(xué)試驗設(shè)計、施工及監(jiān)測技術(shù)》,2006年獲中國工程爆破協(xié)會特等獎等?!恫捎锰厥獬隹谘b置的大管徑虹吸施工工法》為國家級工法等。
主要創(chuàng)新:①發(fā)明了大斷面三維空間曲面鋼模臺車,攻克了大型地下水電站引水系統(tǒng)彎管段混凝土鋼模臺車襯砌技術(shù),改變了傳統(tǒng)的“鋼管腳手架+定型模板”施工方式,解決了大斷面、陡坡彎管部位混凝土襯砌難題,整體施工效率較傳統(tǒng)襯砌方法大幅度提高,實現(xiàn)了大型復(fù)雜洞室混凝土優(yōu)質(zhì)高效施工。②發(fā)明了隧洞束窄漸變段鋼模臺車及施工方法,研發(fā)了大型地下水電站隧洞漸變段混凝土鋼模臺車襯砌技術(shù),改變了傳統(tǒng)的施工方式,提出了邊頂拱全斷面臺車襯砌技術(shù),解決了傳統(tǒng)施工方法外觀質(zhì)量差以及鋼模臺車在多條隧洞之間只能反復(fù)拆裝轉(zhuǎn)移等難題,實現(xiàn)了隧洞束窄漸變段襯砌混凝土優(yōu)質(zhì)高效施工。③蝸殼混凝土施工成套技術(shù)。
這些創(chuàng)新成果中,《三峽地下電站大型洞室關(guān)鍵技術(shù)》,2012年獲中國水力發(fā)電科學(xué)技術(shù)特等獎;《三峽地下電站陡峭斜井巨型壓力鋼管下滑溜放技術(shù)研究與應(yīng)用》,2012年獲中國施工企業(yè)管理協(xié)會科技創(chuàng)新成果一等獎;《大型三維空間曲面鋼模臺車研制及在三峽地下電站的應(yīng)用》,2012年獲湖北省科技進(jìn)步三等獎等?!抖盖蛷澒芏慰臻g曲面鋼模臺車施工工法》和《大型地下廠房蝸殼外圍混凝土施工工法》為國家級工法?!度S空間曲面鋼模臺車》、《環(huán)形條帶牛腿混凝土模板裝置及模板》、《一種隧洞束窄漸變段鋼模臺車施工方法》、《模塊化鋼模臺車》、《三維空間曲面鋼模臺車脫模防干涉裝置及方法》等獲國家授權(quán)發(fā)明專利。
茅坪溪防護(hù)工程是三峽樞紐工程的重要組成部分,與三峽大壩同屬一等I級永久建筑物。防護(hù)土石壩為垂直瀝青砼心墻土石壩型式,兩面擋水,設(shè)計開挖總量242.2萬m3,填筑總量1 213.4萬m3。該工程在世界同類工程中,其壩高及填筑量均居前列。工程建設(shè)中主要創(chuàng)新:①在瀝青混凝土原材料的選擇,配合比試驗,瀝青混凝土的孔隙率、滲透系數(shù)、表觀密度和模量數(shù)等設(shè)計參數(shù)合理選擇和試驗方法,瀝青混凝土心墻和壩殼料之間過渡料的特性,以及對心墻應(yīng)力應(yīng)變的影響等技術(shù)問題進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的試驗研究,獲得重要的技術(shù)成果。②研發(fā)并應(yīng)用了瀝青混合料與過渡料聯(lián)合攤鋪設(shè)備。③創(chuàng)新研發(fā)新型單邊騎縫碾壓技術(shù)解決了“寬碾碾窄墻”的施工技術(shù)難題。⑤瀝青混凝土心墻大攤鋪層厚施工技術(shù)。
這些創(chuàng)新成果中,依托該工程編寫的《水工碾壓式瀝青混凝土施工規(guī)范》(DL/T 5363-2006)已發(fā)布實施;《碾壓式瀝青混凝土防滲心墻施工工法》為國家級工法;《碾壓式瀝青混凝土心墻騎縫碾壓方法》獲國家授權(quán)發(fā)明專利。
葛洲壩集團(tuán)在三峽樞紐工程共完成固結(jié)灌漿11.9萬m,帷幕灌漿18.4萬m,防滲墻10.4萬m2,高噴灌漿4.05萬m2,化學(xué)灌漿6 840 m。主要創(chuàng)新技術(shù)有:①濕磨水泥帷幕灌漿技術(shù);②無蓋重固結(jié)灌漿施工技術(shù);③塑性混凝土防滲墻施工技術(shù);④鉆噴一體化高噴施工技術(shù);⑤沖擊反循環(huán)鉆孔施工技術(shù);⑥防滲墻槽孔內(nèi)聚能爆破技術(shù);⑦超長防滲墻一次性成墻施工技術(shù)(槽長40.66 m);⑧大直徑混凝土取長芯施工技術(shù)等。
這些創(chuàng)新成果中,主編的《水工建筑物化學(xué)灌漿施工規(guī)范》(DL/T 5406-2010)和《水利水電工程塑性混凝土試驗規(guī)程》DL/T5303-2013)已發(fā)布實施。
主要創(chuàng)新:①創(chuàng)新了水下料源開采分層分區(qū)級配控制、集群開采運(yùn)輸?shù)奶卮笮吞烊还橇仙a(chǎn)工藝;②創(chuàng)造了高品質(zhì)花崗巖開挖利用料制備混凝土粗骨料技術(shù);③創(chuàng)新了超前高難度花崗巖磁選去云母制砂技術(shù);④研發(fā)了砂石生產(chǎn)廢水循環(huán)利用技術(shù)等。
這些創(chuàng)新成果中,《水電工程骨料生產(chǎn)新型工藝研究與應(yīng)用》,2010年獲湖北省二等獎等;主編的《水電水利工程砂石料開采及加工系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)范》(DL/T5311-2013)已發(fā)布實施。
主要創(chuàng)新:①特重型提升大梁(梁長50.2 m,單梁重264 t)采用預(yù)壓配重、液壓頂推、兩臺300 T履帶吊抬吊相結(jié)合的跨船閘閘室安裝技術(shù)。②高寬比大、重心高的巨型人字門(單門重855 t)的整體同步提升。包括巨型門體整體打包懸吊技術(shù);分級加載、頂?shù)踅Y(jié)合、平衡均載提升技術(shù);液壓提升數(shù)字閉環(huán)同步控制技術(shù)。③人字門精確復(fù)位。含人字門頂、底樞精確復(fù)裝、底樞微量調(diào)整、防碰刮技術(shù);以及受閘室、閘門空間影響不能通視條件下,保證人字門頂、底樞精確回裝的測量技術(shù)。④受單線通航條件限制,并在已建建筑物地形空間限制下,滿足閘室底檻特大倉位混凝土澆筑的混凝土高落差輸送、防骨料分離、高強(qiáng)度連續(xù)入倉混凝土施工技術(shù)。⑤三邊處于強(qiáng)約束區(qū)(閘室底板及兩側(cè)為老混凝土),且建成后即埋入水下的閘室底檻大體積混凝土溫控防裂施工技術(shù)等。
這些創(chuàng)新成果中,《三峽雙線五級船閘第一、二閘首完建施工技術(shù)研究與實施》,2008年獲湖北省科技進(jìn)步二等獎;《大中型船閘人字閘門整體提升檢修安裝施工工法》為國家級工法。
主要創(chuàng)新點:①在鋼閘門及埋件制造方面,裝備水平不斷提高,已擁有了大型立車等設(shè)備,加工能力顯著提高;大型退火爐的應(yīng)用,使大型弧形閘門、平板閘門整體去應(yīng)力退火成為可能;在閘門制造及壓力鋼管制造方面。振動消應(yīng)技術(shù)得到應(yīng)用;自動焊、半自動焊技術(shù)在制造廠內(nèi)得到廣泛應(yīng)用;在三峽工程中,成功解決了復(fù)合鋼板橢圓曲面冷壓成型、大規(guī)模不銹鋼復(fù)合鋼板鋼襯制造難題。②在鋼閘門及埋件安裝方面,成功解決了大型船閘人字門安裝中背拉桿張拉、支墊塊安裝、門葉徑向跳動調(diào)節(jié)、氣溫對安裝影響、五級船閘聯(lián)合調(diào)試等世界性技術(shù)難題,達(dá)到國際領(lǐng)先水平。在三峽泄洪底孔和深孔弧門安裝中,采用了先安裝閘門及啟閉機(jī)再安裝埋件的“倒裝法”工藝,保證了閘門及止水的安裝質(zhì)量等。③在壓力鋼管制造裝方面創(chuàng)新技術(shù):壓力鋼管大型湊合節(jié)整裝及伸縮節(jié)制安技術(shù);巨型壓力鋼管陡峭斜井兩點牽掛下滑溜放技術(shù);壓力鋼管全位置自動焊技術(shù)等。
這些創(chuàng)新成果中,《水利水電工程鋼閘門制造安裝及驗收規(guī)范》(DL/T 5018-2004)已發(fā)布實施?!陡咚^弧形閘門及埋件適宜緊密止水安裝工法》、《大中型船閘人字門安裝工法》、《地下電站大傾斜角引水隧洞壓力鋼管兩點牽引起吊安裝施工工法》、《壓力鋼管全方位自動焊接工法》等獲國家級工法。
主要創(chuàng)新:①在水輪發(fā)電機(jī)組總裝調(diào)整技術(shù)中,首次提出了采用最小二乘法擬合對盤車數(shù)據(jù)計算處理的計算方法,克服了傳統(tǒng)盤車數(shù)據(jù)處理方法要求測點均布及無法克服測量表面質(zhì)量及測量誤差對計算結(jié)果的影響。根據(jù)機(jī)組軸線擺度及中心變化原理,提出了調(diào)整機(jī)組旋轉(zhuǎn)中心及旋轉(zhuǎn)中心垂直度的新概念,使機(jī)組中心調(diào)整方法由傳統(tǒng)的靜態(tài)數(shù)據(jù)調(diào)整改進(jìn)為動態(tài)數(shù)據(jù)調(diào)整方法,有效地保證了機(jī)組運(yùn)行過程中轉(zhuǎn)動部分與固定部分間隙穩(wěn)定,極大地提高了機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性。②首創(chuàng)性地設(shè)計安裝了定子下線無塵、恒溫、恒濕下線設(shè)施,巨大地提高了定子繞組安裝質(zhì)量。無塵、恒溫、恒濕下線設(shè)施內(nèi)設(shè)計環(huán)形電動起吊裝置及線棒運(yùn)輸臺車,可以完成線棒的全方位運(yùn)輸。③優(yōu)化創(chuàng)新機(jī)組安裝工藝,采用高精度GPS標(biāo)定螺孔工藝,取消了機(jī)組底環(huán)預(yù)裝工序,實現(xiàn)了底環(huán)一次性安裝技術(shù)。創(chuàng)造性地利用“頂蓋三次吊裝法”解決了水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪、底環(huán)到貨推遲的影響;改進(jìn)水輪機(jī)基礎(chǔ)環(huán)及座環(huán)鉸孔工具,提高了螺栓孔加工精度及速度; 利用水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)大軸“機(jī)坑外聯(lián)軸鉸孔”,縮短安裝直線工期十多天,改善了施工環(huán)境與條件。利用下機(jī)架“二次安裝法”有效地解決了下機(jī)架基礎(chǔ)混凝土澆筑密實性問題,并實現(xiàn)了下機(jī)架的精確定位,縮短了下機(jī)架基礎(chǔ)混凝土對直線工期的影響。采用了水輪機(jī)“底環(huán)倒裝法”,確保了前期頂蓋預(yù)裝成果,將底環(huán)返廠加工處理不占直線工期,確保了機(jī)組最終投產(chǎn)目標(biāo)。④研究、攻克、掌握了大型機(jī)組定子空冷、水冷、蒸發(fā)冷三種冷卻方式機(jī)組安裝調(diào)試技術(shù)、東電和哈電等國產(chǎn)機(jī)組安裝調(diào)試技術(shù),解決了水輪機(jī)活動導(dǎo)葉端部間隙變化、轉(zhuǎn)子磁軛加熱緊固、水輪機(jī)振動、水輪發(fā)電機(jī)組水輪機(jī)卡門渦噪聲消除、推力軸承油膜建立及推力瓦溫差調(diào)整等技術(shù)難題。使我國水電站機(jī)電安裝水平邁上了新臺階,為1 000 MW巨型機(jī)組國產(chǎn)化成功奠定了基礎(chǔ)。
這些創(chuàng)新成果中,《三峽右岸電站國產(chǎn)700MW水輪發(fā)電機(jī)組》,2008年獲湖北省科技進(jìn)步二等獎;《三峽巨型水輪發(fā)電機(jī)創(chuàng)新研究與國產(chǎn)化實踐》,2009年獲湖北省科技進(jìn)步特等獎;《巨型混流式水輪發(fā)電機(jī)組安裝標(biāo)準(zhǔn)與工程實踐》,2013年獲國家能源局科技進(jìn)步二等獎;《700MW水輪發(fā)電機(jī)組蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)安裝調(diào)試技術(shù)研究》,2015年獲中國施工管理協(xié)會一等獎等?!兑环N水輪機(jī)組定子下線安裝無塵恒溫恒濕裝置》、《水輪發(fā)電機(jī)組盤車機(jī)組旋轉(zhuǎn)中心精確確定的方法》、《一種水輪機(jī)與發(fā)電機(jī)軸快速鉸孔連接的方法》等10多項授權(quán)為國家發(fā)明專利?!?00MW水輪發(fā)電機(jī)組安裝工法》為國家級工法;葛洲壩集團(tuán)主編的《水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)規(guī)范》(GB/T 8564-2003)已發(fā)布實施。還出版專著《三峽700MW水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)》。
另外,葛洲壩集團(tuán)后續(xù)承擔(dān)的三峽升船機(jī)中特大型齒輪齒條爬升式升船機(jī)塔柱高精度施工及設(shè)備安裝技術(shù),也達(dá)到世界領(lǐng)先水平。因本次獲國家特等獎“長江三峽樞紐工程”,不包含此項內(nèi)容,該項技術(shù)創(chuàng)新不在此贅述。
在三峽工程建設(shè)中,通過技術(shù)創(chuàng)新,葛洲壩集團(tuán)創(chuàng)造了兩度截斷長江、大壩澆筑無裂縫、三期廠房上下游墻“鏡面工程”,三期擋水門滴水不漏等為代表的“三峽品牌”工程;在大江截流、大壩快速澆筑、三期RCC圍堰快速施工等方面創(chuàng)造了一系列世界紀(jì)錄。在閘門安裝方面創(chuàng)造了同一壩段日安裝425 t、月安裝2 500 t、年安裝18 200 t的行業(yè)世界紀(jì)錄,并創(chuàng)造了滴水不漏的奇跡。在機(jī)組安裝方面創(chuàng)造了一年內(nèi)裝機(jī)投產(chǎn)4臺總裝機(jī)容量2 800 MW的國產(chǎn)化機(jī)組和700 MW機(jī)組安裝工期290 d兩項世界紀(jì)錄。
目前,葛洲壩集團(tuán)已將三峽工程中創(chuàng)新研發(fā)的混凝土高強(qiáng)度施工技術(shù)、混凝土防裂技術(shù)及巨型水輪發(fā)電機(jī)組安裝技術(shù)等多項創(chuàng)新成果,推廣應(yīng)用到向家壩、錦屏、小灣、大崗山、觀音巖、烏東德、白鶴灘、猴子巖、烏弄龍等一批國內(nèi)重點水電工程,以及緬甸耶涯水電站、埃塞俄比亞GD3水電站、巴基斯坦N-J工程、阿根廷孔拉水電站、安哥拉卡古路卡巴薩、厄瓜多爾保特-索普拉多拉等多個國際水電工程,推動了國內(nèi)外水電工程技術(shù)進(jìn)步,為“一帶一路”沿線國家水電工程建設(shè)作出了重要貢獻(xiàn),為世界水電清潔能源優(yōu)質(zhì)快速開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。