三峡船闸人字门是目前国内乃至世界上最大的人字门,其设计结构复杂,技术先进,施工难度大。三峡建设者采取一系列创新工艺,实现了超大型人字门制造安装技术的突破。图为三峡人字门。黄正平摄
三峡工程是代表当今世界水利建筑最高技术水平的创新工程。三峡工程的科研工作超过50年,全国先后有数百家大专院校和科研机构参与其中,参加研究和建设的科技人员上万人次,三峡工程凝聚着我国几代科技工作者的心血和智慧。科技创新不仅解决了三峡工程自身面临的一系列难题,也促进三峡工程攀上了世界水利水电建设的世界高峰。
三峡工程拥有100多项“世界之最”。自1993年开工以来,三峡工程每年都有新技术、新工艺、新专利等创新成果诞生。据不完全统计,在三峡工程科技成果中,获国家科技进步奖18项,获省部级科技进步奖200多项,申请专利700多项,并建立了100多项高于国颁和部颁标准的工程质量和技术标准。
三峡工程两次截断长江,标志着我国河道截流技术已跻身世界领先地位。两次截流的流量、落差、流速三项关键水力学指标,与世界上单项水力学指标最高的一些截流工程比较都比较高,其综合困难程度在世界截流史上罕见。两次截流,是两座世界水电施工史上的丰碑。三峡工程大江截流设计及施工技术研究与工程实践获得了国家科技进步一等奖。
大坝混凝土快速施工技术是三峡工程集成创新的一个典型范例,也是大坝混凝土浇筑的一场工艺革命。三峡主体工程混凝土总量达2800万立方米,工程量大,施工强度高,质量要求严。经多次调研、论证,中国三峡总公司决定引进国外最先进的大坝浇筑专用设备——塔带机,确定了以塔带机连续浇筑为主、以大型门塔机和缆机为辅的混凝土浇筑方案,创新并总结出了一整套保证质量的施工工艺:克服了骨料分离的难点,成功地用塔带机浇筑四级配混凝土;由于塔带机不宜输送砂浆,成功研究出“软着陆”替代方案……借助这一套工艺,三峡建设者在连续三年刷新世界混凝土年浇筑量记录的同时,保证了大坝混凝土质量总体良好。
大体积混凝土温控防裂是大坝施工的又一重点与难点。三峡工程在这个世界水电工程的老大难问题上取得了突破性进展:首创了混凝土骨料二次风冷技术。盛夏时将拌和楼生产出的混凝土全部预冷到7℃,并对高标号混凝土进行“个性化”通水冷却,较好地控制了混凝土最高温度;低温季节采用保温性能优良的聚苯乙烯板进行大坝表面的永久保温;创造性地制订出“天气、温度控制、间歇期”三项预警制度,保证了混凝土温控各个环节的质量。在第三阶段的工程施工中,右岸大坝没有出现一条裂缝,创造了世界水电工程界的奇迹。
纵观三峡工程,科技创新的光芒随处可见。泄洪、发电、通航三大建筑物的科学布置,有效地解决了河床宽度不足的难题。三峡建设者采用开挖、加固、防渗、排水等综合技术,可靠地解决了船闸高边坡的稳定与变形问题。在围堰防渗施工中,引进了国际最先进的防渗墙设备,结合自行开发的新设备与新工艺,探索出世界领先水平的水下防渗施工技术。通过10多年努力,成功开发出在国际工程项目管理领域处于领先水平、具有自主知识产权的“三峡工程管理信息系统”和“电厂运行管理信息系统”等等。(三峡工程报记者向阳)
在大坝混凝土浇筑过程中,建设者采用成套先进的混凝土快速施工新技术,选定以塔带机为主,辅以高架门、塔机和缆机的综合施工方案,创造了混凝土年浇筑量连续3年超过400万立方米的世界纪录。图为大坝混凝土浇筑现场。黄正平摄
在围堰防渗施工中,三峡建设者引进了国际最先进的防渗墙设备,结合自行开发的新设备与新工艺,探索出世界领先水平的水下防渗施工技术。图为三峡工程二期围堰防渗墙夜间施工现场。黄正平摄
三峡工程截流施工最突出的难点是由水深引起的大规模堤头坍塌,以及由此而引发的堤头安全进占问题,为保障截流安全,建设者在施工中采取了平抛垫底等一系列工程措施,取得了良好效果。图为平抛垫底施工现场。黄正平摄
1997年11月8日,三峡工程实现大江截流;2002年11月6日,三峡工程导流明渠截流成功。三峡工程两次截断长江,表明我国的截流技术世界领先。图为大江截流现场。黄正平摄
为确保船闸永久正常运行,三峡建设者使用了4300多根锚索、10万多根锚杆,把山体和边坡紧紧固定在一起,取得了岩体锚固技术的重大突破。图为三峡船闸锚索、锚杆施工现场。黄正平摄