本網訊(彭宗衛(wèi))9月24日至25日,中國大壩工程學會2024學術年會暨第五屆大壩安全國際研討會在湖北宜昌舉辦,主題為“建造安全韌性綠色的國家水網之結”。其中,水利水電高水平、高質量、可持續(xù)發(fā)展是本次大會的核心議題之一,院士、專家們從宏觀經濟政策框架、環(huán)境影響、技術發(fā)展路線等多個方面展開交流研討。
▲?三峽集團水工混凝土工程技術研究室主任李文偉作主旨發(fā)言 攝影:陳臣
巨型水電站對國家發(fā)展起著至關重要的作用,高質量建設是其安全運行的根本。大壩和泄洪洞是水電站的兩大重要建筑物,其中混凝土澆筑面臨高耐久保障、大壩裂縫和泄洪洞防沖磨破壞等三大世界級難題。
30多年來,三峽集團持續(xù)攻關,在水工混凝土技術方面取得了重要突破,形成了三方面重大成果:
一是依托三峽工程,創(chuàng)立了200米級重力壩高耐久保障關鍵技術。
在三峽工程開工之前,我國73%以上的混凝土大壩存在剝蝕、開裂、滲漏等問題。面對這些問題和挑戰(zhàn),我們在大壩混凝土設計理論、制備技術和評估方法等三方面實現(xiàn)了創(chuàng)新突破。一是發(fā)展耐久主導的大壩混凝土設計理論。揭示了大壩混凝土水化增強和環(huán)境劣化二元驅動的性能演變機制,開發(fā)了全生命期性能演變及耐久壽命預估模型,構建了本質耐久的大壩混凝土設計方法體系。二是創(chuàng)建高耐久大壩混凝土制備技術。根據三峽工程需要,研制了三峽專用水泥,構建了高耐久膠凝體系和高耐久配制技術,耐久性比傳統(tǒng)混凝土提升5倍以上。三是構建大壩混凝土耐久評估方法。在傳統(tǒng)宏觀評價耐久性基礎上,首次提出微觀定量評價指標,提出孔結構耐久因子新概念,通過建立其與耐久的定量關系,確定了高耐久混凝土標準。
二是依托白鶴灘和烏東德,首創(chuàng)了300米級特高拱壩高抗裂保障關鍵技術。
白鶴灘、烏東德水電站地處金沙江干熱河谷,干燥炎熱大風,溫差大,不利于混凝土溫控防裂。對此,我們重點從方法、材料、技術三方面進行創(chuàng)新突破。一是創(chuàng)立混凝土抗裂性能評價與提升方法。建立了基于微裂紋密度的抗裂性能定量評價準則,提出了“高鎂增膨、高硅酸二鈣降熱增韌”的抗裂性能提升方法。二是研發(fā)低熱水泥及高抗裂混凝土。攻克了低熱水泥存在的低熱、微膨、高早強性能協(xié)同匹配的難題,填補了國內外空白。三是創(chuàng)建大壩混凝土防裂施工新技術。實現(xiàn)大壩混凝土溫度全歷程可控易控,節(jié)能13%,澆筑升層厚度由1.5米-3米突破到全壩大規(guī)模4.5米-6米,壩體整體性和均勻性增強,工效提升11%。
三是依托溪洛渡、白鶴灘,創(chuàng)建了50米每秒級高流速巨型泄洪洞高抗沖耐磨保障關鍵技術。
溪洛渡、白鶴灘水電站巨型泄洪洞具有“三高三大”(高水頭、高流速、高強度;大斷面、大流量、大坡度)的特點,建設難度為世界之最,混凝土防沖磨破壞難度更加突出。三峽集團在高抗沖耐磨混凝土設計方法、制備技術、零缺陷施工工藝等方面開展創(chuàng)新。一是提出了高抗沖耐磨混凝土設計方法。通過機理研究揭示高抗沖耐磨混凝土的細微觀結構特征,并找到了相匹配的材料組成,提出了高抗沖耐磨材料體系。二是創(chuàng)建了低熱水泥高抗沖耐磨混凝土制備技術。首次開發(fā)了“低熱水泥+高摻I級粉煤灰”的高抗沖耐磨混凝土配制技術,抗沖磨性能提高10%以上,抗裂性能提升40%-60%。三是研發(fā)了泄洪洞混凝土零缺陷施工工藝。開創(chuàng)性提出了在全過流面澆筑低坍落度混凝土,制定了零缺陷施工質量控制標準,破解了施工期防裂難題,杜絕了施工縫錯臺、縫面缺損、不平整等質量頑疾。
通過上述創(chuàng)新突破,三峽集團攻克了5座巨型水電站的3大世界難題,實現(xiàn)了2次里程碑式跨越,以三峽工程為代表,實現(xiàn)了大壩高耐久的跨越;以白鶴灘、烏東德水電站為代表,實現(xiàn)了特高拱壩全壩無裂縫的跨越和巨型泄洪洞無裂無缺的突破。相關技術成果推廣應用至國內外84座水電站,實現(xiàn)了綠色建造,效益顯著。
混凝土技術攻關大大提高了世界最大清潔能源走廊巨型電站的韌性和長期安全性。
(2024年9月24日,在中國大壩工程學會2024學術年會暨第五屆大壩安全國際研討會上,三峽集團水工混凝土工程技術研究室主任李文偉以《高壩混凝土抗裂耐久保障關鍵技術》為題作主旨發(fā)言。本文由《中國三峽工程報》全媒體記者彭宗衛(wèi)根據發(fā)言整理而成,文章有刪減。)
編輯:任賢 李雷 盧西奧
發(fā)布日期:2024年12月18日