金沙江上，一座舉世矚目的特高拱壩工程——葉巴灘水電站，正在如火如荼建設中。

　　“混凝土大壩澆筑過(guò)程中，裂縫始終是最讓人頭疼的問(wèn)題。”近日，在建設現場(chǎng)，華電金沙江上游水電開(kāi)發(fā)有限公司葉巴灘分公司工程管理部主任杜光遠介紹，“即便最微小的裂縫，也會(huì )損害大壩的耐久性，縮短其使用壽命。”

　　令人振奮的是，葉巴灘水電站大壩至今未出現任何裂縫——在高寒高海拔地區冬季混凝土澆筑中溫控防裂這一世界級難題，已被建設團隊攻克。
 

 

　　挑戰世界難題

　　杜光遠給打了個(gè)比方：“澆筑混凝土大壩，與烘焙蛋糕有異曲同工之妙。首先要將原材料注入模具，然后等待大壩在模具中成型。”不過(guò)，前者遠比后者復雜得多。

　　大壩澆筑，更像是一場(chǎng)與自然環(huán)境的較量。澆筑過(guò)程中，混凝土外部會(huì )迅速冷卻，而內部由于水泥水化反應產(chǎn)生的熱量卻持續積聚，內外溫差會(huì )導致混凝土內部產(chǎn)生應力。一旦應力超過(guò)混凝土的承受極限，裂縫便會(huì )悄然出現。

　　無(wú)論是國際上著(zhù)名的胡佛大壩、阿斯旺水壩，還是伊泰普水電站，它們在建造過(guò)程中都曾遇到裂縫問(wèn)題。裂縫不僅會(huì )削弱大壩的結構強度，還會(huì )降低其承壓能力，就像一根筷子折斷后重新黏合，其強度大不如前。

　　混凝土澆筑在建筑行業(yè)中十分常見(jiàn)，但在高寒高海拔地區的惡劣環(huán)境下實(shí)現“無(wú)縫”澆筑，卻是工程領(lǐng)域的一大挑戰。

　　葉巴灘水電站位于四川白玉縣與西藏貢覺(jué)縣交匯處的金沙江上游河段，施工區域的環(huán)境特點(diǎn)——“高寒、高海拔、高溫差、高邊坡、高拱壩、高地應力”，以及“長(cháng)冬無(wú)夏短春秋”的氣候特征，都增加了裂縫的風(fēng)險。壩址區晝夜溫差明顯，平均氣溫9.2℃，極端氣溫從37.1℃到-23.5℃。此外，當地日照時(shí)間長(cháng)，使得澆筑后混凝土表面水分蒸發(fā)變快，這些因素都是讓大壩長(cháng)出裂縫的“催化劑”。

　　如此極端環(huán)境下，要建造一座“無(wú)縫”大壩似乎是一項不可能完成的任務(wù)。然而，建設團隊卻向“無(wú)壩不裂”的“魔咒”下了戰書(shū)。“我們全力以赴，要做就做到最好!”杜光遠說(shuō)。

　　搭建“空調屋”

　　“我剛來(lái)工地那天，正趕上氣溫驟降，工程現場(chǎng)被厚厚的冰雪覆蓋，寒風(fēng)吹得我瑟瑟發(fā)抖。”這是施工場(chǎng)地給工程管理部主任助理鐘富林留下的第一印象。

　　建設團隊深知，在寒冷的高海拔地區建造“無(wú)縫”大壩，關(guān)鍵在于精準地控制溫度。然而，溫度恰恰是在這里最難把控的要素。

　　更為棘手的是，葉巴灘水電站的雙曲拱壩設計，進(jìn)一步增加了溫度控制的難度。這種結構使拱壩受到多種約束，溫度變化容易引起壩體開(kāi)裂。此外，由于陡坡壩段多、壩體孔洞多，基巖和壩體孔口約束區也多，基礎溫差控制的要求極為嚴格。

　　“傳統的混凝土防裂方法在這里幾乎失效。極低的溫度使混凝土迅速凍結，嚴重影響大壩的整體質(zhì)量。對工程而言，這真的是難上加難!”鐘富林苦笑道，這一難題算是給工程師們來(lái)了個(gè)“下馬威”。

　　不過(guò)，困難并未讓他們卻步。經(jīng)過(guò)無(wú)數次的試驗和討論，他們拿出了一個(gè)頗具想象力的方案——給大壩搭建一個(gè)“空調屋”。

　　鐘富林解釋說(shuō)，為了保溫，他們引入了氣肋膜技術(shù)，在模板和上下游壩面噴涂聚氨酯，并在艙面及橫峰面鋪設塑料薄膜，以有效保持濕潤環(huán)境。他們還設置了三層“保溫被”，并在表面增設了熱風(fēng)機等加熱設施，確?；炷猎跐仓竽軌蚓S持適宜的溫度范圍。

　　給大壩搭建“空調屋”，再蓋上“保溫被”……各式保溫措施齊上陣，大壩可以暖洋洋地“過(guò)冬”了。這也意味著(zhù)，團隊實(shí)現了在高寒高海拔地區全年無(wú)間歇混凝土大壩澆筑。

　　架起“監視器”

　　有了“空調屋”和“保溫被”還不夠，確保大壩“無(wú)縫”，還需要其他科技手段的加持。

　　“以往，我們都是靠經(jīng)驗來(lái)控制大壩溫度，不僅耗時(shí)耗力，準確度還不高。”葉巴灘分公司執行董事劉強介紹，如今，他們依托智能溫控與智能灌漿等功能系統，為大壩架起作業(yè)“監視器”，提高了溫控效率。

　　智能溫控系統能夠實(shí)時(shí)、精確地監測大壩內部的溫度變化。一旦發(fā)現異常，該系統便會(huì )迅速響應，自動(dòng)調整加熱或冷卻設施的工作狀態(tài)，確保已澆筑的混凝土始終處于最佳溫度環(huán)境。

　　另一方面，作業(yè)“監視器”還應用于智慧管理工程建設。該水電站通過(guò)實(shí)時(shí)整合拌合過(guò)程數據，實(shí)現了從混凝土生產(chǎn)到振搗作業(yè)的全流程智能監控。通過(guò)應用智能配漿和壓力流量聯(lián)合控制技術(shù)，水電站還做到了灌漿作業(yè)一鍵化操作與無(wú)人化控制，并能實(shí)時(shí)監測灌漿過(guò)程數據。

　　“這些科技手段讓大壩在遭遇極端氣候時(shí)，依然能夠保持‘無(wú)縫’狀態(tài)。”劉強說(shuō)。

　　2024年1月，葉巴灘水電站相關(guān)技術(shù)研究獲得中國大壩工程學(xué)會(huì )科技進(jìn)步獎一等獎。這項科技成果的成功應用，為我國高寒高海拔地區巨型水電建設作了重要的技術(shù)探索與儲備。

　　黨的二十屆三中全會(huì )提出，統籌強化關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，推動(dòng)科技創(chuàng )新力量、要素配置、人才隊伍體系化、建制化、協(xié)同化。劉強表示：“下一步，我們將不斷優(yōu)化施工方案，深化技術(shù)創(chuàng )新，繼續攻克水電領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)難題，確保‘無(wú)縫’大壩建設高質(zhì)量推進(jìn)，向世界展示中國智慧和中國力量!”　(劉俠 滕繼濮)