電腦監(jiān)控 世界頭號水壩施工現(xiàn)場人影稀少

　　為充分發(fā)揮塔帶機澆筑系統(tǒng)速度快、強度高、施工連續(xù)的優(yōu)勢，使原材料準備、混凝土拌和、輸送、澆筑過程中的每一個環(huán)節(jié)都能高效、協(xié)調(diào)地運作，三峽建設(shè)者研發(fā)了混凝土生產(chǎn)輸送計算機綜合監(jiān)控系統(tǒng)。

　　該系統(tǒng)有不少創(chuàng)新：

　　以三峽工程建設(shè)為對象，對混凝土生產(chǎn)輸送澆筑全過程建立了集視頻、監(jiān)測、控制、調(diào)度和管理于一體的計算機監(jiān)控系統(tǒng)。對混凝土生產(chǎn)、輸送和澆筑過程、關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備的監(jiān)控、調(diào)度和管理，形成了一個跨學科、多專業(yè)的綜合集成的信息平臺。這是國內(nèi)首次實行對大型水利工程的全方位計算機綜合監(jiān)控，在國際上也未見報道。

　　在理論上，首次為混凝土生產(chǎn)輸送澆筑全過程建立了數(shù)學模型，并進行了計算機仿真。同時，結(jié)合三峽工程的特點，為混凝土生產(chǎn)輸送澆筑全過程建立了工程化的啟發(fā)式優(yōu)化調(diào)度算法。通過實驗，降低了混凝土生產(chǎn)輸送澆筑成本，提高了經(jīng)濟效益，使混凝土虛方量控制在2%以內(nèi)。

　　實現(xiàn)了混凝土生產(chǎn)輸送澆筑全過程溫度的在線監(jiān)測。從骨料溫度監(jiān)測至混凝土入倉溫度，均通過傳感器將數(shù)據(jù)獲得后傳輸至終端，作業(yè)人員可以方便、直觀地進行監(jiān)控和調(diào)整。

　　同時，實現(xiàn)了塔帶機布料筒的準確定位及混凝土生產(chǎn)輸送澆筑的在線控制。

　　對作業(yè)優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)提出了“倉位設(shè)計”概念：通過預先在計算機中錄入典型倉的基本數(shù)據(jù)，并模擬塔帶機運行狀態(tài)，將其與倉位施工合成，傳輸至終端，實現(xiàn)了在線控制的目的。

　　該項目實施后，有效地解決了如全面監(jiān)控大壩的施工和管理情況、混凝土的溫度全過程監(jiān)控、防止混凝土混倉和錯倉等關(guān)鍵技術(shù)問題，該系統(tǒng)運行安全、可靠、操作簡單，能滿足生產(chǎn)過程的需要，是一個具有創(chuàng)新價值和很高實用價值的綜合監(jiān)控系統(tǒng)，在混凝土生產(chǎn)輸送澆筑過程的建模和優(yōu)化調(diào)度等方面達到了國際先進水平。

　　目前，該系統(tǒng)正在三峽工程三期項目和廣西龍灘工程大壩混凝土澆筑中推廣應用。

　　三峽工程選擇的綜合澆筑方案，取代了人們傳統(tǒng)印象中的人拉肩扛進行大會戰(zhàn)的施工場面，使混凝土澆筑成為工廠化流水線作業(yè)，有了混凝土生產(chǎn)輸送計算機綜合監(jiān)控系統(tǒng)的保駕護航，運行更為流暢。到過三峽施工現(xiàn)場的中外人士，無不驚嘆：這么大的工程，居然看不到幾個工人！

　　創(chuàng)新混凝土綜合溫控防裂技術(shù)造就世界壩工史的神話

　　大體積混凝土溫控防裂，是大壩施工的一個重點與難點。這也是三峽工程著力進行技術(shù)攻關(guān)的重要內(nèi)容。

　　三峽工程確定了以塔帶機為主的混凝土澆筑方案。由于皮帶機運送預冷混凝土時，溫度回升較大(夏天高溫季節(jié)里，每運送150米，混凝土溫度約回升1℃)，更增加了這一問題的難度。

　　三峽氣候季節(jié)變化顯著、晝夜溫差大、氣溫驟降頻繁，冬季極端最低氣溫零下9.8℃，夏季極端最高氣溫達43.9℃。除冬夏季節(jié)之外，三峽在其他季節(jié)均有4~6次的氣溫驟降現(xiàn)象。在這樣的氣候條件下，冬、春、秋三季必須加強混凝土保溫，夏季則要嚴格控制混凝土溫度上升。因此，三峽工程的混凝土溫度控制更是一個經(jīng)年持續(xù)、不斷變化和充滿挑戰(zhàn)的重大課題。

　　控制和減少混凝土內(nèi)外溫差，使大體積混凝土內(nèi)外形成比較均勻的溫度場，是防止混凝土溫度裂縫的關(guān)鍵。

　　三峽工程首創(chuàng)了混凝土骨料二次風冷技術(shù)：盛夏時，將拌和樓生產(chǎn)出的混凝土全部預冷到7℃，為避免混凝土出樓后出現(xiàn)溫度快速回升，一方面加強骨料入倉預冷時間的檢查，一方面實施了每班兩次砸石測溫檢查，從而有效地控制了骨料溫度。

　　三峽工程嚴于嚴格要求，對每一個部位的混凝土都實行精細化溫控管理，進行有針對性的“個性化”溫控措施，良好地控制了混凝土最高溫度。

　　在三峽大壩工地，采用保溫性能優(yōu)良的聚苯乙烯板等保溫材料，進行大壩表面的永久保溫。澆筑坯層振搗完畢后，立即覆蓋保溫被，以隔熱、保溫和防曬。

　　三峽建設(shè)者把剛澆好的混凝土當作自己剛出生的孩子一樣呵護，把對混凝土的溫度控制像查自己的體溫一樣重視，終于使三峽三期工程中所施工的右岸大壩成為一座沒有裂縫的大壩，創(chuàng)造了大壩澆筑的神話，使三峽工程在這個世界水電工程的老大難問題上取得了突破性進展。

　　電腦科技助推 建立一整套快速施工工藝和管理體系

　　在這世界最大的水利樞紐工程施工現(xiàn)場，要有效監(jiān)控、管理大壩混凝土澆筑，難度不言而喻。

　　混凝土大壩是由若干個壩段所組成的。每一個壩段又是由若干個壩塊所組成。而每一個壩塊又是經(jīng)過一個個倉位澆筑上升形成的。為了對每個倉位的每道工序按照規(guī)定的程序嚴格進行有效的監(jiān)控，并對實施過程進行翔實、全面的記錄并對記錄進行處理、分析和評判，施工技術(shù)人員自主研發(fā)了混凝土澆筑倉面管理系統(tǒng)。

　　通過倉面記錄器，該系統(tǒng)對混凝土澆筑全過程信息進行全面、實時記錄，實現(xiàn)了對混凝土澆筑倉面進行管理、監(jiān)控和跟蹤，及時發(fā)現(xiàn)問題并得到有效的追溯。

　　三峽工地，各項工作交叉進行，怎樣才能實現(xiàn)對三峽大壩的施工進度實施監(jiān)控呢？

　　三峽大壩混凝土澆筑的單元是倉位。從平面上看，僅泄洪壩段澆筑倉位就有108個。在澆筑過程中，每一個倉位的上升都要受到多項因素的制約，如相鄰塊間的高差基礎(chǔ)約束條件、天氣、溫度、間歇期、澆筑時機、手段等，這些約束條件對施工進展造成不利影響。為了在滿足這些約束條件和滿足混凝土施工強度或進度要求之間找到最優(yōu)的解決方案，計算機仿真技術(shù)是解決此類問題的首選方法之一。

　　仿真系統(tǒng)用于大壩施工進度分析，可在不干擾真實系統(tǒng)運行的情況下，在計算機上，按照特定的規(guī)則運行表征構(gòu)造真實系統(tǒng)的模型。系統(tǒng)仿真的優(yōu)點表現(xiàn)在它不影響和破壞真實系統(tǒng)，同時，能反映真實系統(tǒng)的某些行為。

　　在水電大壩施工中，施工進度受許多不確定因素的影響。利用仿真系統(tǒng)，可以實現(xiàn)預演各種條件下的施工進度，然后從中選出最優(yōu)的方案，從而為施工決策提供科學依據(jù)，為保證施工進度、降低施工成本奠定堅實基礎(chǔ)。

　　該系統(tǒng)通過在三峽大壩混凝土澆筑中應用，實現(xiàn)了對澆筑過程的科學建模和計算，縮小了人工方法的偏差；實現(xiàn)了澆筑施工方案的快速比較，大大提高了工作效率和準確率；實現(xiàn)了對現(xiàn)場施工的反饋分析，用以指導施工單位事先采取措施；實現(xiàn)了對混凝土澆筑的實時控制和動態(tài)管理，以免實際施工進度較大地偏離進度計劃目標。

　　精益求精 攻克混凝土澆筑頑疾

　　在水電工程建設(shè)混凝土施工中，錯臺、漏漿、掛簾、麻面、蜂窩等質(zhì)量缺陷，雖不影響混凝土的內(nèi)在質(zhì)量，卻會影響混凝土的表面光潔。因為這些缺陷的產(chǎn)生和防治涉及很多方面，在施工中稍有不慎就可能產(chǎn)生，根治起來難度很大。錯臺、漏漿、掛簾、麻面、蜂窩，成為令世界水電建筑業(yè)頭疼的“常見病”、“多發(fā)病”，被稱為“頑疾”。

　　影響混凝土外觀質(zhì)量的錯臺、掛簾、氣泡等頑疾，工藝粗糙是原因之一。三峽大壩的各施工單位進行技術(shù)攻關(guān)，治理“頑疾”，效果明顯。

　　葛洲壩集團三峽指揮部在鋼筋機械連接方面，采用滾軋直螺紋連接技術(shù)和鐓粗直螺紋連接新技術(shù)；在保溫方面，上游壩面采取聚苯材料保溫板防裂，進大壩冷卻水管全部采用空調(diào)專用的橡塑保溫材料，實施效果顯著。

　　他們還針對施工中容易出現(xiàn)的問題進行了多項技術(shù)革新，如防止止水片不成一條直線，采取定形水模板；防止止?jié){片漏水，止?jié){片連接變傳統(tǒng)錨連接方式為廠內(nèi)定形連接……

　　三七八聯(lián)總從模板、搗鼓棒大小、復振間隔等方面攻關(guān)。他們在模板上刮原子灰，然后用紗布打光，澆出的水泥面就像墻面裝修一樣光滑好看。為攻克氣泡這一頑癥，他們在搗鼓時間和復振的間隔上下功夫，解決氣泡難題。

　　青云公司全面開展技術(shù)創(chuàng)新工作，取得了銅止水“十”、“丁”字接頭定型模具、倉面降溫噴霧機、止?jié){帶定型組合鋼模板等20多項革新成果。

　　通過改進施工工藝、改良模板，大部分質(zhì)量頑癥基本消失。大壩接縫灌漿止水系統(tǒng)失效、管線漏埋錯埋等在三期工程中基本消失。混凝土外觀錯臺、漏漿、掛簾等現(xiàn)象也大為減少，混凝土澆筑質(zhì)量達到了“內(nèi)實外光”。

　　(據(jù)中國青年報；田文生 )

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