探秘水电七局灌浆技术智能化发展之路

8月4日，国内从事水电建设深度研究、洞察行业发展趋势的院士专家、大学教授等40余位科技工作者齐聚杨房沟水电站智能灌浆技术咨询研讨会,充分肯定水电七局智能灌浆技术取得的阶段成果。

从人工到半自动化再到智能化，水电七局经过五十余年的实践与探索，灌浆技术与设备不断更新与升级，并成功研发了“基于三维地质建模及数字孪生的智能灌浆控制系统”，从灌浆策略制定、配浆制浆输浆灌浆、实时监控、特殊情况处理、数据资料整理等各方面进行全过程智能化、自动化分析与控制，极大提升了灌浆施工管理水平，确保了灌浆施工的可靠性、稳定性和真实性，为工程优质高效建设提供了重要保障。

会战锦屏奠定行业地位

1965年，“好人好马”进入四川，集中建设龚嘴水电站，水电七局正式组建。1966年，当时的北京基础处理总队的部分人员与黄河三门峡工程局灌浆队合并组成了基础队，靠着陈旧的钻孔和灌浆设备，完成了龚嘴、铜街子水电站的基础处理工程施工。

后来，经过几次更名，基础队分别叫过基础处理队、第一工程大队、第一工程处、基础处理工程公司、基础处理分局等，2004年改制组建为水电七局成水公司。

作为基础处理领域的主力军，2007年，水电七局成水公司中标世界最大基础处理项目——锦屏一级水电站左岸基础处理工程。5层68条大小洞室，总长约11.82千米。其中，抗力体固结灌浆75.3万米，坝基防渗帷幕灌浆45.8万米，排水孔18.5万米，总基岩钻孔量140余万米。施工高峰期，月钻孔灌浆强度达到了5万多米，相当于一个中小型工程的基础处理工程总量。依靠过去的技术肯定是完不成的。怎么办？

首先是管理上引入了“6S”可视化管理。通过“整理、整顿、清扫、清洁、素养及安全”六方面工作的推行实施，不仅工地清洁整齐，还带来了更快的进度、更好的质量和更有效的安全保障。曾经有一位院士专门穿布鞋到施工现场去，走了很久，布鞋的鞋底都没有打湿。

其次是对钻孔和灌浆设备进行改良。成水公司通过与生产厂家、科研单位、大专院校联合，通过开发研究、引进利用，将一些先进的科技手段应用到实际生产中，参与研发的全液压钻机，极大地提高了劳动生产效率，一台相当于过去四至五台普通钻机。同时为了解决灌浆记录的准确性和提高工作效率，引进并完善了灌浆自动记录软件管理系统。

针对锦屏一级水电站坝基f2、f5断层及煌斑岩脉等软弱地层，与中科院广州化学研究所联合，研制了合适的浆材配合比，运用先进的化学灌浆技术，累计完成工程量近3万米，填补了国内多项空白。

在世界超长引水隧洞灌浆工程的锦屏二级水电站，运用有轨钻灌台车辅以大型机械设备施工，创造和刷新了一个又一个“锦屏速度”：施工高峰期人数3000多人，单月灌浆强度达7.3万米，累计完成系统供水管路安拆52千米，台车拆装367台次，轨道安拆58千米；研发了沉箱引排、逆封堵了流量达4.8立方米/秒的超高压突涌水；超越了一个又一个“行业标准”：1号引水隧洞充水试验渗漏量18.58升/秒，仅为设计标准的1.2%。《锦屏二级超深埋特大引水隧洞发电工程关键技术》荣获了2017年度国家科学技术进步二等奖。

通过锦屏一级、二级水电站基础处理工程的建设，让水电七局在水电基础处理领域创立了良好的品牌。

从传统到智能的探索

面对新形势下不断拓展的企业生产规模和相对短缺的人力资源，传统的人工、半自动化机械操作，以及当下的企业管理方式，已无法满足生产经营管理需求，也无法保障工程质量和本质安全。

2016年，水电七局依托世界在建规模最大白鹤滩水电站建设，通过与设备厂家、科研单位联合攻关，研制了智能灌浆系统。智能灌浆系统是融合灌浆技术、计算机技术与互联网技术的高度集成设备，将传统的人工配浆、人工调压改为计算机控制自动配浆、自动调压，有效降低了工作强度，实现了灌浆全程的自动化与智能化，推动了白鹤滩电站灌浆模式的创新，同时为进一步提升质量管理水平奠定了坚实基础，真正实现“隐蔽工程，阳光作业”。

成为第一个吃“螃蟹”的人，尝到了“甜头”，胆子也更大了。

在国内首个百万千瓦级EPC水电站——杨房沟水电站，智能灌浆系统被引进。在原来白鹤滩智能灌浆系统的基础上，开发了灌浆与锚固智能化系统，构建了基于泛在物联及多维仿真技术的智能灌浆全流程控制平台。对比传统施工工艺，采用灌浆与锚固智能化系统进行施工，在改善作业人员工作条件、保障工程质量的同时，提高了工作效率，大大节约了施工工期，产生工期效益1000多万元。

我国知名灌浆专家夏可风曾指出，实现基础灌浆技术升级的内涵是灌浆工艺精细化、灌浆数据信息化。伴随着新基建政策的加持，5G技术、人工智能和大数据建设等新型技术和传统灌浆的融合发展是未来发展的主要方向。这些方面，我们都还有很大的提升空间。

7月底，水电七局科研团队成功完成了高压灌浆泵的技术改造工作，解决了10兆帕超高压灌浆泵稳压的问题，预计每年将直接成本上千万元。而这仅仅是水电七局灌浆技术升级方面的一个缩影。

前路漫漫，水电智能建设，还将砥砺前行、不断求索。（李俊敏 、罗飞）