智取289米！解密世界最先进的“智慧”大坝

仙仙

金沙河谷，时值夏日。世界在建最大水电站——白鹤滩水电站大坝全线到顶。


鸟瞰河谷，289米高坝如巨盾峙山驭水。而建成无缝大坝、打造智能筑坝“引擎”——白鹤滩大坝数十项科研攻关与创新成果也如盾墙高砌，抵挡住1500多个昼夜施工面临的自然挑战。


无缝大坝


挑战：803万立方米大体积混凝土温控防裂。


创新：全坝使用低热水泥；“硬核”温控能力，1摄氏度也较真。




白鹤滩地处的金沙江干热河谷炎热干燥，夏天气温逾40摄氏度，被称为“热带飞地”。


剧烈的热胀冷缩效应，将大体积混凝土温控防裂挑战提升至前所未有的高度。


白鹤滩大坝最大坝高289米、坝顶弧长709米、混凝土浇筑总方量803万立方米——没有一条哪怕是毫米级的温度裂缝。


兼顾大和小两极，温度控制是关键。


国外研发的“退烧药”——传统低热水泥起步早，但由于强度低、质量不稳定、生产成本高等“缺陷”，始终未大规模应用。


反观国内，低热水泥的研发起步于“九五”时期，走向规模化却经过了三峡工程三期围堰、向家坝消力池、溪洛渡泄洪洞的充分准备——这条“通关”之路带动了产业链升级，引领着中国水坝建造技术实现新的跃迁。


着眼于“材料”，白鹤滩全坝采用我国自主研制的新型特种水泥——低热硅酸盐水泥混凝土。


精进于“科技”，三峡集团联合科研机构，研发应用智能通水、智能灌浆等技术，搭建起一个肉眼不可见，却能高敏感应与快速响应的施工环境，将气温、风速等条件与混凝土的秉性“感知”到极致。


完善于“工艺”，白鹤滩工程建设部组织制定《拱坝混凝土温控施工技术要求》等技术规范。在建设过程中，收集处理现场海量数据，紧揪“关键参数”再研究、再优化、再调整，推动操作工艺日臻完善。




温度控制，1摄氏度也较真。


俯瞰31个坝段，起伏延绵709米。一条条“高速路”凌空架起，在智能建造体系指挥下，“拌合楼—自卸式货车—缆机—作业仓”四站无缝衔接。


通畅背后是不为人知的付出。一年多来，三峡集团白鹤滩工程建设部大坝项目部联合相关单位，选派技术骨干成立“浇筑一条龙”小组集智攻关，“锻造”出一种“硬核”温控能力——将7至8分钟的运输时长缩短至4至5分钟，混凝土运输过程升温不超过1度。




智能建造


挑战：混凝土配比智能化。


创新：智能建造系统给每一仓混凝土原材料配上“身份证”，人脑与电脑逐渐“同频”于手机方寸屏幕间。


将协同优势转化为具体成果，以新技术赋能传统工序，在三峡集团白鹤滩工程建设部工程师刘春风看来，没有所谓的传统产业，只有不断的创新与进步。“在三峡工程建设期间，混凝土配比靠人工记录。如今，智能建造系统给每一仓混凝土原材料配上‘身份证’。一旦有隐患，立刻追根溯源。”


早在溪洛渡水电站建设期间，三峡集团联合清华大学等科研机构开展“拱坝智能化建设关键技术”攻关，初衷是提升混凝土浇筑质量控制水平。


在白鹤滩，智能更进一步。


轻点鼠标，大坝施工全过程数据、科研成果等模块依次展开。集成化管控下，形成“施工—反馈—计划”闭环。


这是一个融合着前沿信息技术之环（DIM、大数据、物联网等）的系统，信息流时而汇集、时而分散，24小时不间断迅速回应着动态监督、评价预警、终端推送等多方需求，保证最客观、最直接的数据助力现场科学决策。


“在业内做到最好最快，这还不够。”刘春风说，“跳出水电圈子，在交通、市政等行业，我们有很多能借鉴的地方。”在前不久的导流洞封堵作业中，大坝项目部“借船出海”，找来用于市政工程的铣挖机进行凿毛施工，效果甚好。


既要深入行业做佼佼者，也要跳出行业做破局者。


大坝项目部青年员工占80%。大家轮流值守现场，风雨无阻；休息之余，转入科研论文中“拉练思想”，平日里三句话不离本行，一处数据波动也能引起一场大讨论，“在团队中常能感到一种斗志”。


水电“精兵”的养成，离不开大坝项目部的鲜明创新导向：鼓励员工基于项目开展课题研究，广泛参与国内外学术交流；遇到新工艺、新技术，组织托底放手尝试，解决开拓者后顾之忧。目前，大坝项目部已发表数十篇学术论文、获多项省部级科技创新奖励，并在积极申报国家级创新奖项。


在祖国西南的崇山峻岭中


在钢筋混凝土与数据代码融合处


拓展创新领域仍有无数险阻


探路者矢志攀登


向险处行