电脑监控 世界头号水坝施工现场人影稀少

　　为充分发挥塔带机浇筑系统速度快、强度高、施工连续的优势，使原材料准备、混凝土拌和、输送、浇筑过程中的每一个环节都能高效、协调地运作，三峡建设者研发了混凝土生产输送计算机综合监控系统。

　　该系统有不少创新：

　　以三峡工程建设为对象，对混凝土生产输送浇筑全过程建立了集视频、监测、控制、调度和管理于一体的计算机监控系统。对混凝土生产、输送和浇筑过程、关键生产设备的监控、调度和管理，形成了一个跨学科、多专业的综合集成的信息平台。这是国内首次实行对大型水利工程的全方位计算机综合监控，在国际上也未见报道。

　　在理论上，首次为混凝土生产输送浇筑全过程建立了数学模型，并进行了计算机仿真。同时，结合三峡工程的特点，为混凝土生产输送浇筑全过程建立了工程化的启发式优化调度算法。通过实验，降低了混凝土生产输送浇筑成本，提高了经济效益，使混凝土虚方量控制在2%以内。

　　实现了混凝土生产输送浇筑全过程温度的在线监测。从骨料温度监测至混凝土入仓温度，均通过传感器将数据获得后传输至终端，作业人员可以方便、直观地进行监控和调整。

　　同时，实现了塔带机布料筒的准确定位及混凝土生产输送浇筑的在线控制。

　　对作业优化调度系统提出了“仓位设计”概念：通过预先在计算机中录入典型仓的基本数据，并模拟塔带机运行状态，将其与仓位施工合成，传输至终端，实现了在线控制的目的。

　　该项目实施后，有效地解决了如全面监控大坝的施工和管理情况、混凝土的温度全过程监控、防止混凝土混仓和错仓等关键技术问题，该系统运行安全、可靠、操作简单，能满足生产过程的需要，是一个具有创新价值和很高实用价值的综合监控系统，在混凝土生产输送浇筑过程的建模和优化调度等方面达到了国际先进水平。

　　目前，该系统正在三峡工程三期项目和广西龙滩工程大坝混凝土浇筑中推广应用。

　　三峡工程选择的综合浇筑方案，取代了人们传统印象中的人拉肩扛进行大会战的施工场面，使混凝土浇筑成为工厂化流水线作业，有了混凝土生产输送计算机综合监控系统的保驾护航，运行更为流畅。到过三峡施工现场的中外人士，无不惊叹：这么大的工程，居然看不到几个工人！

　　创新混凝土综合温控防裂技术造就世界坝工史的神话

　　大体积混凝土温控防裂，是大坝施工的一个重点与难点。这也是三峡工程着力进行技术攻关的重要内容。

　　三峡工程确定了以塔带机为主的混凝土浇筑方案。由于皮带机运送预冷混凝土时，温度回升较大(夏天高温季节里，每运送150米，混凝土温度约回升1℃)，更增加了这一问题的难度。

　　三峡气候季节变化显著、昼夜温差大、气温骤降频繁，冬季极端最低气温零下9.8℃，夏季极端最高气温达43.9℃。除冬夏季节之外，三峡在其他季节均有4~6次的气温骤降现象。在这样的气候条件下，冬、春、秋三季必须加强混凝土保温，夏季则要严格控制混凝土温度上升。因此，三峡工程的混凝土温度控制更是一个经年持续、不断变化和充满挑战的重大课题。

　　控制和减少混凝土内外温差，使大体积混凝土内外形成比较均匀的温度场，是防止混凝土温度裂缝的关键。

　　三峡工程首创了混凝土骨料二次风冷技术：盛夏时，将拌和楼生产出的混凝土全部预冷到7℃，为避免混凝土出楼后出现温度快速回升，一方面加强骨料入仓预冷时间的检查，一方面实施了每班两次砸石测温检查，从而有效地控制了骨料温度。

　　三峡工程严于严格要求，对每一个部位的混凝土都实行精细化温控管理，进行有针对性的“个性化”温控措施，良好地控制了混凝土最高温度。

　　在三峡大坝工地，采用保温性能优良的聚苯乙烯板等保温材料，进行大坝表面的永久保温。浇筑坯层振捣完毕后，立即覆盖保温被，以隔热、保温和防晒。

　　三峡建设者把刚浇好的混凝土当作自己刚出生的孩子一样呵护，把对混凝土的温度控制像查自己的体温一样重视，终于使三峡三期工程中所施工的右岸大坝成为一座没有裂缝的大坝，创造了大坝浇筑的神话，使三峡工程在这个世界水电工程的老大难问题上取得了突破性进展。

　　电脑科技助推 建立一整套快速施工工艺和管理体系

　　在这世界最大的水利枢纽工程施工现场，要有效监控、管理大坝混凝土浇筑，难度不言而喻。

　　混凝土大坝是由若干个坝段所组成的。每一个坝段又是由若干个坝块所组成。而每一个坝块又是经过一个个仓位浇筑上升形成的。为了对每个仓位的每道工序按照规定的程序严格进行有效的监控，并对实施过程进行翔实、全面的记录并对记录进行处理、分析和评判，施工技术人员自主研发了混凝土浇筑仓面管理系统。

　　通过仓面记录器，该系统对混凝土浇筑全过程信息进行全面、实时记录，实现了对混凝土浇筑仓面进行管理、监控和跟踪，及时发现问题并得到有效的追溯。

　　三峡工地，各项工作交叉进行，怎样才能实现对三峡大坝的施工进度实施监控呢？

　　三峡大坝混凝土浇筑的单元是仓位。从平面上看，仅泄洪坝段浇筑仓位就有108个。在浇筑过程中，每一个仓位的上升都要受到多项因素的制约，如相邻块间的高差基础约束条件、天气、温度、间歇期、浇筑时机、手段等，这些约束条件对施工进展造成不利影响。为了在满足这些约束条件和满足混凝土施工强度或进度要求之间找到最优的解决方案，计算机仿真技术是解决此类问题的首选方法之一。

　　仿真系统用于大坝施工进度分析，可在不干扰真实系统运行的情况下，在计算机上，按照特定的规则运行表征构造真实系统的模型。系统仿真的优点表现在它不影响和破坏真实系统，同时，能反映真实系统的某些行为。

　　在水电大坝施工中，施工进度受许多不确定因素的影响。利用仿真系统，可以实现预演各种条件下的施工进度，然后从中选出最优的方案，从而为施工决策提供科学依据，为保证施工进度、降低施工成本奠定坚实基础。

　　该系统通过在三峡大坝混凝土浇筑中应用，实现了对浇筑过程的科学建模和计算，缩小了人工方法的偏差；实现了浇筑施工方案的快速比较，大大提高了工作效率和准确率；实现了对现场施工的反馈分析，用以指导施工单位事先采取措施；实现了对混凝土浇筑的实时控制和动态管理，以免实际施工进度较大地偏离进度计划目标。

　　精益求精 攻克混凝土浇筑顽疾

　　在水电工程建设混凝土施工中，错台、漏浆、挂帘、麻面、蜂窝等质量缺陷，虽不影响混凝土的内在质量，却会影响混凝土的表面光洁。因为这些缺陷的产生和防治涉及很多方面，在施工中稍有不慎就可能产生，根治起来难度很大。错台、漏浆、挂帘、麻面、蜂窝，成为令世界水电建筑业头疼的“常见病”、“多发病”，被称为“顽疾”。

　　影响混凝土外观质量的错台、挂帘、气泡等顽疾，工艺粗糙是原因之一。三峡大坝的各施工单位进行技术攻关，治理“顽疾”，效果明显。

　　葛洲坝集团三峡指挥部在钢筋机械连接方面，采用滚轧直螺纹连接技术和镦粗直螺纹连接新技术；在保温方面，上游坝面采取聚苯材料保温板防裂，进大坝冷却水管全部采用空调专用的橡塑保温材料，实施效果显著。

　　他们还针对施工中容易出现的问题进行了多项技术革新，如防止止水片不成一条直线，采取定形水模板；防止止浆片漏水，止浆片连接变传统锚连接方式为厂内定形连接……

　　三七八联总从模板、捣鼓棒大小、复振间隔等方面攻关。他们在模板上刮原子灰，然后用纱布打光，浇出的水泥面就像墙面装修一样光滑好看。为攻克气泡这一顽症，他们在捣鼓时间和复振的间隔上下功夫，解决气泡难题。

　　青云公司全面开展技术创新工作，取得了铜止水“十”、“丁”字接头定型模具、仓面降温喷雾机、止浆带定型组合钢模板等20多项革新成果。

　　通过改进施工工艺、改良模板，大部分质量顽症基本消失。大坝接缝灌浆止水系统失效、管线漏埋错埋等在三期工程中基本消失。混凝土外观错台、漏浆、挂帘等现象也大为减少，混凝土浇筑质量达到了“内实外光”。

　　(据中国青年报；田文生 )

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