近日，中国施工企业管理协会2017年度科学技术进步奖评审结果公示。由水电六局完成的《复杂地层多管同槽PCCP管制作安装关键技术》《高水头深覆盖大型岩塞与淤泥层协同爆破关键技术》《陡倾小夹角薄层岩体特高地下厂房开挖技术》三项成果均获二等奖。
《复杂地层多管同槽PCCP管制作安装关键技术》依托辽宁引水工程PCCP管制作安装，PCCP管最大外径4.12米，单节管长5米，单节管最大重61吨，管线沿途部分区段呈三管同槽布置，地质条件复杂，地下水丰富，并下穿河流及高速公路等，施工条件特殊，工程规模巨大。针对工程难点，项目在制作、运输、复杂地层应对、安装、试验等方面开展了系统研究，提出了创新改进的技术措施和技术方案，形成了成套技术，解决了工程难题，促进了行业技术进步。并取得多项专利技术，形成了相应的施工工法，经济社会效益明显，具有推广应用价值。经专家组鉴定，项目研究成果达到了国际先进水平。主要研究成果与创新点有：一是通过分析研究和设备比选，选择了合理的工艺参数和制定了合理的工艺流程，并且采用一系列自行研制的工装设备作为技术支持，如混凝土浇筑落料控制装置、喷浆机回落料筛分系统、防腐回转平台、防腐喷涂施工装置、钢筒水压机的供水系统、翻管摆渡车、钢筒运输车等，提高了机械化生产程度，高效、优质、低成本完成了PCCP管制作。二是针对粉细砂层、粉质粘土层地段地下水位高、水量充沛的技术难点，研究采用多种降排水措施，优化降水参数和工艺，创造了深开挖干地施工条件，保证了施工质量。三是针对管线穿越柳河的特殊施工问题，研究采用挖泥船开挖管道沟槽，避免了明挖排水，解决了深淤泥地层开挖的施工难题；研究采用土压平衡法，实施大直径引水管下穿高速公路，结合全过程监测指导施工，解决了管道穿越高速公路的难题，保证了公路交通的正常通行。四是开展了方案比选研究，提出了采用400吨履带吊渠道单侧布管、安装的方案，并研制了快速定位装置，解决了三管同槽大吨位PCCP管的起吊、布管和安装的施工技术难题；研究采用新型的管道打包技术，提出了聚硫密封胶+快干水泥+聚脲涂层内缝处理技术，提高了管道接缝的质量和不均匀沉降的适应性。
《高水头深覆盖大型岩塞与淤泥层协同爆破关键技术》依托黄河刘家峡水电站引水排沙洞岩塞爆破工程，岩塞口最大水深70米，最大淤泥层厚30米，岩塞体下部直径10米，最大外部直径21.6米，岩塞最小厚度12.3米，为世界上淤泥层最厚的高水头大型岩塞爆破，岩塞体爆破体量大，深厚淤泥层多年固结，整体冲刷启动难度大，爆破技术复杂，施工难度大。采用该项目研究成果，有效解决了工程技术难题，成功实施岩塞爆破和冲砂下泄，工程效果良好，并取得多项发明、实用新型专利和工法技术，经济社会效益显著，具有推广应用价值。经专家组鉴定，项目研究成果达到了国际领先水平。主要研究成果与创新点有：一是提出了岩塞体周边预裂加小型集中药室和洞外深厚淤泥层水下深孔扰动的协同爆破方案，利用延时起爆技术，爆破预扰动淤泥层后，岩塞体预裂及药室起爆成型形成通道，再次爆破启动淤泥冲刷，在实施岩塞爆破的同时，实现了深厚淤泥层的冲砂下泄。二是通过现场试验，研究采用大套管孔口定位、水体与淤泥层两层钢套管叠加保护，水上跟管钻进工艺，并采用套管内下设硬质PE管置换钢套管的护孔工艺，优化钻进参数，研究采用柔性PE材料保护药包，沙袋配重吊绳法孔内装药的新技术，解决了高水头深厚淤泥层钻孔成孔及装药技术难题。三是药室开挖过程中，采用基于计算机CAD三维成图的全站仪激光定位精确放样技术，有效控制了曲线形小型药室开挖精度；研制了钻孔钻机固定与快速滑移的专用装置，优化钻孔参数，实现了爆破钻孔的优质快速施工；研究了钻机推送止水木楔的孔底止水技术，解决了贯穿探测孔封堵难题。四是通过现场水下试验，研究采用了高水头下导爆索设置端头帽和环氧树脂、高压绝缘防水材料相结合的防水技术，保证了起爆可靠性。合理延时分段，采用数码雷管复式网路，实现了洞内岩塞体与水下淤泥爆破孔的协同起爆。
《陡倾小夹角薄层岩体特高地下厂房开挖技术》依托乌东德水电站右岸地下厂房工程，主厂房高89.8米，目前列世界第一，跨度32.5米，厂房区域主要为陡倾薄层灰岩，岩层走向与厂房轴线小角度相交，位于褶皱核部，层间附碳质薄膜，溶蚀相对发育，地质条件复杂，厂房开挖成型困难，施工变形控制问题突出，工程与施工安全风险高。项目组围绕厂房开挖成型与稳定的核心技术难题，进行了专项科技攻关，通过理论研究与工程实践，有效控制了厂房变形，解决了工程难题，实现了大型地下厂房施工技术的新突破，并取得了多项专利、工法，经济和社会效益显著。经专家组鉴定，研究成果总体达到国际领先水平。主要研究成果与创新点有：一是采用数值模拟分析技术，进行地下厂房洞室群的全过程开挖模拟，通过不同开挖方案的围岩变形、应力和稳定对比分析，优选施工方案。通过实时监测和反馈分析，动态控制，及时优化调整施工方案，全过程指导施工作业，有效控制了厂房开挖变形与稳定。二是厂房顶部开挖采用中导洞先行，两侧预留岩体支撑，导洞开挖支护完毕后启动两侧扩挖，及时实施拱座支护；在实施系统支护的基础上，采用高压冲洗、灌浆回填、锚索及锚杆加固等综合措施，处理顶拱溶蚀裂隙带，保证了厂房顶拱围岩的安全稳定。三是岩锚梁区域不良地质段采用超前锚固和预灌浆加固措施，加大保护层厚度，实施两次保护层开挖，严格控制爆破规模和单段药量，保证了岩锚梁的成型质量，有效控制了边墙开挖的变形与稳定。四是厂房中下部母线洞、引水洞等多洞与边墙交叉部位，上部开挖期间，厂房内部沿边墙开挖施工通道，实施先洞后墙方案，并预加固厂房边墙，改善了厂房边墙的应力应变状态；引水洞与厂房边墙交叉部位，采取预留隔墩、分区开挖的方案，降低了厂房边墙的变形。