人民政協(xié)網(wǎng)北京2月26日電（彭宗衛(wèi) 王菡娟）1994年12月14日，長江三峽工程開工典禮大會(huì)在湖北省宜昌市舉行。如今，三峽工程已開工建設(shè)30余年。

作為全球規(guī)模最大的水利樞紐，三峽工程有哪些“過人之處”？為此，記者走進(jìn)三峽工程科技工作者，聽他們講述三峽工程的“堅(jiān)強(qiáng)芯臟”。

為三峽大壩研制一款特殊的混凝土

讓我們回到2006年10月的一天，美國科羅拉多州。

一場(chǎng)由美國墾務(wù)局舉辦的國際大壩技術(shù)交流活動(dòng)，在科羅拉多州技術(shù)中心舉行。當(dāng)時(shí)，作為三峽集團(tuán)混凝土科研攻關(guān)負(fù)責(zé)人的李文偉代表三峽集團(tuán)參加交流會(huì)議。主持人不太確信地詢問，三峽工程是否有新技術(shù)可以介紹。

就在4個(gè)多月前，世界規(guī)模最大的混凝土大壩在長江西陵峽全線建成。在十余年的建設(shè)過程中，三峽工程攻克了諸多世界級(jí)技術(shù)難題，創(chuàng)下了100多項(xiàng)世界之最和934項(xiàng)發(fā)明專利。

滿滿的技術(shù)自信和民族自豪讓李文偉立即站起來說：“我們有新東西要介紹！”

其后，李文偉向大會(huì)作三峽工程技術(shù)報(bào)告，全面介紹了三峽工程的技術(shù)水平、中國發(fā)展現(xiàn)狀，以及中國工程師建設(shè)三峽工程的科學(xué)態(tài)度。他的報(bào)告在會(huì)場(chǎng)引起強(qiáng)烈反響。

李文偉滿懷激情地說，2000多年前中國古人建造的都江堰水利工程，現(xiàn)在仍在發(fā)揮作用。1936年美國建成的當(dāng)時(shí)最大的胡佛水電站大壩，成為世界水電中心，全世界水電技術(shù)人員都去參觀學(xué)習(xí)，引領(lǐng)了水電大壩建造技術(shù)。今天，中國正在建設(shè)全球規(guī)模最大的水利樞紐——三峽工程，明天必將創(chuàng)造世界水電工程典范。

如今，回想起那次美國之行的交流發(fā)言，回顧三峽工程如何突破大體積混凝土溫控防裂和耐久性保障技術(shù)，李文偉仍感慨萬千。

三峽工程論證期間，有一個(gè)為世人關(guān)注的重大課題，就是三峽大壩長期耐久性問題。

在三峽工程建設(shè)之前，國內(nèi)外都建了很多大壩，中國大壩研究機(jī)構(gòu)調(diào)研了九十多座大壩，都不同程度地存在混凝土滲漏、開裂等現(xiàn)象，一方面是因?yàn)樗嗨療岣摺⒒炷翜厣邔?dǎo)致溫降收縮大，另一方面也有混凝土設(shè)計(jì)和配制技術(shù)不適應(yīng)的原因。

混凝土質(zhì)量決定大壩“壽命”。傳統(tǒng)的大壩混凝土設(shè)計(jì)理念以提高混凝土強(qiáng)度為主。而事實(shí)上，隨著強(qiáng)度越來越高、建設(shè)速度越來越快，混凝土開裂現(xiàn)象也會(huì)加劇。

“強(qiáng)度只是大壩混凝土的一個(gè)方面，我們需要綜合衡量大壩混凝土的多個(gè)性能。”李文偉說，“如何研制一款適合三峽工程的高耐久性混凝土，不能僅僅以強(qiáng)度來衡量它，我們需要突破和改變大壩混凝土的設(shè)計(jì)理念。”

大家逐步從“以強(qiáng)度為主”的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)理念里跳出來，認(rèn)識(shí)到大壩混凝土是多項(xiàng)性能、多個(gè)指標(biāo)的多目標(biāo)綜合決策。“我們把思維從高強(qiáng)度、高速度轉(zhuǎn)變到高耐久、高質(zhì)量，有了這個(gè)轉(zhuǎn)變，才能靜下心來思考高質(zhì)量高耐久混凝土怎么去配制它。”李文偉說，設(shè)計(jì)理念一轉(zhuǎn)變，接下來，技術(shù)路線、材料選擇就要跟著變。

三峽工程混凝土芯樣

經(jīng)過20余年的科技攻關(guān)，李文偉帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)不斷試驗(yàn)、持續(xù)探索，從全國數(shù)百家水泥廠中甄選出8家水泥廠，通過上百種配比試驗(yàn)，終于調(diào)試出適用于三峽大壩的高耐久混凝土。

三峽大壩使用中熱水泥混凝土技術(shù)，滿足了三峽工程高耐久性要求。2006年5月，三峽大壩全線澆筑到頂。經(jīng)過多次抽取混凝土芯樣驗(yàn)證，整個(gè)大壩混凝土砂子、石子分布均勻，膠結(jié)很好，大壩質(zhì)量?jī)?yōu)良。“長江三峽樞紐工程”榮獲2019年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)，大壩混凝土長期性能及耐久性保障關(guān)鍵技術(shù)是其創(chuàng)新內(nèi)容的重要組成部分之一。

帶領(lǐng)世界筑壩技術(shù)實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)飛躍”

2021年4月24日，三峽壩區(qū)。

這一天正好是習(xí)近平總書記考察三峽工程三周年的日子，由三峽集團(tuán)、東南大學(xué)、江蘇省建科院共建的“水工混凝土聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”在三峽壩區(qū)揭牌。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)室的主要任務(wù)就是以三峽集團(tuán)水電工程為重點(diǎn)，跟蹤研究水工混凝土長期性能演變規(guī)律以及耐久性技術(shù)提升，解決水工混凝土領(lǐng)域基礎(chǔ)性、關(guān)鍵性、長遠(yuǎn)性問題，打造“專而精”的科研平臺(tái)。

兩年后的2023年2月13日，馬洪琪、張超然、繆昌文、鈕新強(qiáng)、孔憲京、李華軍、劉加平等7位中國工程院院士齊聚湖北武漢，對(duì)水工混凝土研究機(jī)構(gòu)的發(fā)展建言獻(xiàn)策。

自三峽工程開工建設(shè)以來的30年時(shí)間里，三峽集團(tuán)一直致力于水電大壩新材料新技術(shù)的研發(fā)。作為實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人，李文偉帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)圍繞三峽工程、向家壩、溪洛渡、白鶴灘、烏東德等國家重大工程需求，牽頭承擔(dān)國家重點(diǎn)研發(fā)和自然科學(xué)基金項(xiàng)目，解決了混凝土耐久性、溫控防裂、高效施工等關(guān)鍵技術(shù)難題，為重大工程的成功建設(shè)和安全運(yùn)維作出了積極貢獻(xiàn)。

李文偉坦言，三峽集團(tuán)有“追求完美極致”的基因。30年來，在筑壩材料方面，三峽集團(tuán)實(shí)現(xiàn)了“兩次飛躍”：三峽工程建設(shè)從原來使用礦渣水泥飛躍到使用中熱硅酸鹽水泥，烏東德、白鶴灘大壩建設(shè)又從使用中熱硅酸鹽水泥飛躍到使用低熱硅酸鹽水泥。“兩次飛躍”推動(dòng)了世界壩工技術(shù)進(jìn)步。

2003年，三峽集團(tuán)聯(lián)合中國建材總院等科研院所成功研發(fā)出低熱水泥，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，成為中國特有的專利技術(shù)。

同年，三峽集團(tuán)揮師金沙江，完成溪洛渡、向家壩水電站建設(shè)，這兩座大壩局部應(yīng)用了低熱水泥混凝土，發(fā)現(xiàn)溫控防裂效果很好。

在三峽工程、溪洛渡和向家壩水電站研究應(yīng)用的基礎(chǔ)上，三峽集團(tuán)技術(shù)團(tuán)隊(duì)參照研究中熱水泥的技術(shù)方法，根據(jù)大壩混凝土的特性，對(duì)低熱水泥展開深入系統(tǒng)的研究，直到其性能和品質(zhì)全面實(shí)現(xiàn)超越。

烏東德、白鶴灘水電站均是在干熱河谷建設(shè)高拱壩，建設(shè)條件、施工環(huán)境都發(fā)生了變化，溫控防裂要求更高，挑戰(zhàn)更加嚴(yán)峻。從溫控防裂角度，三峽集團(tuán)決定推出低熱水泥混凝土的技術(shù)路線，把三峽試用、溪洛渡和向家壩局部應(yīng)用取得成功的低熱水泥混凝土技術(shù)推廣到烏東德、白鶴灘水電站大壩建設(shè)。低熱水泥混凝土技術(shù)研究應(yīng)用，成為見證我國水電建設(shè)水平提升的一個(gè)重要窗口。

建成世界首座“無縫大壩”

2023年4月12日，白鶴灘大壩。

清晨，壩頂傳來一片歡呼聲，打破了金沙江兩岸的沉寂。隨著纜機(jī)提引繩的均勻提升和緩緩下降，30余米長的“神針”從壩頂中央緩緩拔起，類似花崗石顏色的混凝土芯樣穩(wěn)穩(wěn)矗立在壩頭。

這是世界第二大水電工程——白鶴灘水電站第6次從大壩上鉆取混凝土長芯樣，這一次破紀(jì)錄取出一根長度為36.74米的芯樣。一眼望去，芯樣有13層居民樓那么高。

從此，白鶴灘大壩兩側(cè)有了6根混凝土芯樣矗立壩角。

“定海神針”的傳奇故事，也就此傳開。

大壩混凝土質(zhì)量是關(guān)乎整個(gè)工程生命的重中之重。要想直觀了解大壩混凝土內(nèi)部質(zhì)量情況，常用方法是選擇在大壩不同部位進(jìn)行混凝土取芯檢查。通過鉆取芯樣，能夠直觀觀察壩體內(nèi)部混凝土是否密實(shí)，有無氣泡，澆筑層之間結(jié)合是否緊密等情況。

2001年4月至2002年6月，正是三峽二期工程建設(shè)期間，為檢驗(yàn)三峽工程混凝土質(zhì)量水平，建設(shè)者們?cè)谟谰么l、左岸非溢流壩段、左岸廠房、泄洪壩段、右岸縱軸壩身段選擇了365個(gè)檢驗(yàn)孔，共鉆取6439.49米混凝土芯樣。檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，混凝土芯樣骨料分布均勻、膠結(jié)密實(shí)、表面光滑。這些芯樣成為見證三峽工程混凝土質(zhì)量的珍貴資料。

繼三峽工程之后，向家壩、溪洛渡、烏東德、白鶴灘4座巨型水電站先后建成，分別選擇工程部位鉆取混凝土芯樣，從幾米到十幾米，又從十幾米到二十幾米，再到三十多米，完成了一次又一次的突破。

一根混凝土芯樣，就是大壩的一個(gè)“基因切片”。它又像一枚“芯片”，記錄著大壩混凝土的位置、高度、澆筑日期、配合比、力學(xué)性能、耐久性能等主要信息，見證著水電大壩從首倉混凝土澆筑到最后巍然屹立的全過程。

“三峽集團(tuán)聯(lián)合中國建筑材料院、嘉華水泥廠等單位開展攻關(guān)，最終在國內(nèi)外首次實(shí)現(xiàn)高性能低熱水泥工業(yè)化生產(chǎn)，并制定出低熱水泥的國家標(biāo)準(zhǔn)。與美國生產(chǎn)的低熱水泥相比，中國研制的低熱水泥的強(qiáng)度提高100%。”三峽集團(tuán)白鶴灘工程建設(shè)部原主任汪志林這樣說。

“自白鶴灘水電站蓄水以來，各項(xiàng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)正常，大壩運(yùn)行狀態(tài)良好。截至目前，白鶴灘大壩沒有出現(xiàn)一條溫度裂縫。”孫明倫說。

根根大壩“芯”，確保千年大計(jì)，代表中國水平，見證中國信心。