三、淮安四站
淮安四站位於淮安市楚州區境內,與已建成的淮安一站、二站、三站共同組成東線第二梯級抽水泵站,實現抽水300立方米/秒目標。泵站工程選用4台葉輪直徑為3.0米的全調節立式軸流泵機組,單機流量33.4立方米/秒,配套電機功率2500千瓦,設計規模為100立方米/秒,總裝機容量為10000千瓦。泵站采用肘形流道進水、平直管出水,快速閘門斷流,相應防洪標準為百年一遇,三百年一遇校核。工程於2005年9月正式開工建設,主體工程於2006年2月開工,工程總投資1.57億元,為Ⅰ等工程,主要建築物級別為1級,次要建築物為3級。
淮安四站工程施工采用泵送混凝土形式,由於工期要求,泵站中的結構最複雜的肘形進出水流道等大體積混凝土結構約8000立方米混凝土需在仲夏高溫季節澆築,溫控防裂方法問題突出。我國對裂縫啟裂和擴裂機理的認識直至最近才有突破性的進展,但是距離杜絕這些裂縫的出現還有一段距離。淮安四站在施工過程中勇於探索和實踐,不斷創新,通過與河海大學合作,對大體積混凝土高溫季節防裂技術進行了專題研究,形成了具體施工方案和一係列措施,取得了豐碩的科技成果。河海大學通過建立數學模型對工程建設中可能發生的種種影響因素進行精細的仿真模擬計算,並在其基礎上進行泵站混凝土防裂方法的施工反饋研究,分析泵送混凝土可能會開裂的機理、出現部位和時間、主要影響因素,然後給出泵站各部位結構混凝土施工期溫控防裂方法的具體最優方案。淮安四站建設處在對方案進行充分論證和分析的基礎上,依據現場實際施工情況進行補充和創新,采取一係列措施,如優化了混凝土配合比設計、控製混凝土入倉溫度、對特殊部位適量布置一些抗裂和限裂鋼筋、對易裂部位混凝土和鋼筋進行保溫、在混凝土結構內部布置冷卻水管、采用水平分層澆築混凝土、科學養護混凝土等,有效地防止了裂縫的產生。
淮安四站的溫控防裂研究具有明顯的創新特色,主要表現在:用精確迭代算法計算冷卻水管混凝土溫度和溫度應力,建立了混凝土非線性溫度理論和計算模型,提出鋼模板外嵌保溫材料的保溫方法,改進水管形式和冷卻方法,采用混凝土防裂方法的動態跟蹤性施工反饋方法等。由於該成果在淮安四站工程高溫期施工中的成功應用,防止了泵送混凝土出現有害裂縫,提高了工程質量,同時避免了高溫季節主體工程施工的停工,加快了工程進度,社會經濟效益顯著,同時也為南水北調後續建設工程提供借鑒。淮安四站泵送混凝土溫控防裂方法研究成果已獲2007年“江蘇省水利工程科技成果一等獎”、2008年“水利部水利科技大禹獎三等獎”。