封面新闻记者王攀陈光旭摄影报道
6月28日,“国之重器”金沙江白鹤滩水电站首批机组正式并网发电。金沙江上,当今世界在建规模最大技术难度最高的水电工程、总装机容量仅次于三峡水电站的白鹤滩,创造了一项让建设者感到无比骄傲的成就——至今没有出现一条温度裂缝。而这,对于水电站的长期安全、稳定运行,至关重要。
建设“无缝大坝”,一直是水电人追求的目标。在白鹤滩的大坝上和实验室里,三峡集团白鹤滩工程建设部高级工程师刘战鳌博士,向封面新闻记者进行了揭秘:在全坝使用低热水泥混凝土的基础上,通过技术积累创新、质量管控、新型设备等一些列措施,让“无缝”大坝这一理想最终走进现实。
高质量低热水泥解决修建大坝世界性难题
白鹤滩大坝为双曲拱坝,“就像鸡蛋的外壳一样。”在随刘战鳌前往大坝的路上,他解释道。白鹤滩大坝坝顶高程米(海拔高度),正常蓄水位米(海拔高度),最大坝高米,坝体最大厚度为83.91米,属米级特高拱坝。
在大坝浇筑过程中,“水泥遇水会产生一系列的化学反应,释放大量热量。这种热量如果大量聚集在混凝土内部得不到排散,就会产生比较高的中心温度,就像人发高烧一样。如果高温一直存在的话,就会导致混凝土结构产生裂缝,从而影响大坝的运行安全。”刘战鳌说,解决大坝的温度裂缝问题,成为世界性难题。
低热水泥的出现,为解决这一难题,提供了可能。刘战鳌介绍,使用低热水泥最早的历史可以追溯到美国的胡佛大坝。但是,低热水泥还存在强度偏低、质量不稳定等缺陷。
从三峡工程起,我国就致力于研制低热水泥,并在三峡大坝围堰、溪洛渡大坝泄洪洞等工程中局部应用,积累了大量经验。经过多家科研机构长达数十年的共同努力,攻克一道道技术难关,最终才能生产出性能先进、质量可靠的低热水泥。
自年4月12日开始,到年5月31日,在多个日夜不停的施工下,采用低热水泥混凝土浇筑的白鹤滩大坝浇筑到顶,共浇筑万立方米。“目前,我们的白鹤滩大坝没有产生一条温度裂缝。”刘战鳌说。
严格把控每一种原材料质量关
取得这一成就,不止有低热水泥的功劳。因为白鹤滩大坝是首个全坝段采用低热水泥混凝土进行浇筑的大坝,为了把好质量关,工程建设部在白鹤滩还设置了一处实验室。它不仅用于低热水泥品质的检验,每一批进入白鹤滩的原材料都会在这里进行抽检。
实验室里,刘战鳌从水泥试件水养护箱里,取出一块硬化后的长方体状低热水泥混凝土块,“它是在20℃的温度和不低于95%湿度的环境下进行养护,总共养护28天之后,就会拿去测试它的抗压强度和抗折强度,以确保质量达到工程要求。”为了保证实验的真实性,每一块实验品上还贴上了