
李文伟荣获优秀工程师奖。文/图 湖北日报全媒体记者 戴文辉 通讯员 李阳 吴慧特 实习生 李杰峰 把大坝视为一块巨大的蛋糕。蛋糕刚出炉时,外壳先是冷的,而内芯还是温热的。它在破裂之前会收缩和膨胀。大坝也是如此:水泥在水中“发热”,表面很快被河风冷却。如果内外温差较大,就会出现“皱纹”——这些皱纹就是温度裂纹。尽管裂缝很小,但它们可能会让大坝泄漏空气和水,随着时间的推移,会危及大坝的安全。这就是“水坝不破”的魔咒。中国三峡集团混凝土中心主任李文伟用了30多年的时间打破了这个魔咒。从长江到金沙江,从三峡大坝到向家坝、溪洛渡、白鹤滩、乌东德,他带领队伍逆流而上,解决了解决巨型水坝混凝土材料问题,开创了高抗裂耐用混凝土坝技术,树立了行业新标杆。 9月24日,第六届杰出工程师颁奖典礼在北京举行。获奖后,李文伟近日向湖北日报记者讲述了无缝大坝的故事。建造混凝土大坝的过程需要经过数百次比例测试来选择最耐用的材料,这有点像烤蛋糕——制作模具,填充材料,然后等待其冷却成型。在此过程中,经常会出现温度裂纹。 “大坝浇筑就像自然环境中的拉巴南。”李文伟说,出现温度裂缝后,需要对裂缝进行灌浆填充,不仅费时费力,还会留下隐患。毕业于武汉水利电力学院(现水利水电学院)1986年,李先生到宜昌文卫赶葛洲坝工程建设,随后参与三峡工程前期研究。 “要让大坝无缝,首先要提高混凝土的质量。我接受了任务,组建了一个团队来研究大坝的开裂和耐久性。”当时的主要设计理念是提高混凝土的强度。李文伟建议,应综合衡量混凝土的诸多性能,尤其是耐久性。从高强度到高耐久性,随着设计理念的变化,混凝土配制的技术路线和原材料选择发生了显着变化。 “我们从源头入手,选用抗裂、抗冻强度较好的中热硅酸盐水泥,根据三峡大坝的特殊要求,对其进行改进,使其具有微膨胀性能,进一步提高抗裂性能。姿态。 “在国家标准的基础上,我们对性能指标也提出了更加严格、科学、精细的要求。”李文伟说。他和他的团队在三峡工程建设现场设立了实验室,除了材料试验、模拟试验、现场应用研究外,还与其他科研组同步进行平行验证试验。1997年,通过上百次配合比试验,李文伟团队 调试出适合三峡大坝的中热硅酸盐水泥。 2006年5月,三峡大坝决堤。通过混凝土芯样取样证明,大坝混凝土中的砂石多次分布均匀,胶结良好。首战,李文伟队获胜。发电量近4000亿千瓦时,无一次温度裂缝。自2000年以来,依托 国家科技重大专项随后,李文伟集团团队开始研究低热水泥。接下来的六年时间里,他们在优化矿物水泥成分、重构矿物晶体结构、改变水化反应速率之间攻克了制备“高性能低温硅酸盐水泥”的技术。后来,向家坝、溪洛渡水电站部分应用了低热水泥,实际效果良好。未来开发建设的乌东德、白鹤滩水电站是否应充分利用低热水泥水泥技术?意见不一。质疑是客观存在的:两座大坝均位于干热河谷,当地气候恶劣,昼夜温差大,经常出现大风天气;两座大坝都是“又瘦又高”的双曲线拱坝,像弯曲的薄薄的蛋壳镶嵌在峡谷中,水压很大;最担心的是大屏没有分辨率低热水泥混凝土技术的应用较多,风险未知。李文伟斩钉截铁:“有人说传统工艺老旧,即使有微裂纹也不会造成大问题,但我就是想追求无裂纹。”他的团队提交了扎实的研究报告,并通过一系列的实验结果,最终说服了决策者在乌东德和白鹤滩推广低温水泥混凝土技术。在浇筑大坝的过程中,李文伟每天都感觉“如临深渊、如履薄冰”。 “电话一响,我的心就沉了下去。” 2023年4月12日,白鹤滩大坝打破了记录,采集了长度为36.74米的岩心样本,几乎与13层楼一样高。如果层间结合不好,芯样会很快断裂;芯样越长,混凝土的质量越高。从中热水泥到低热水泥,虽然只有一个字的区别,但意味着无缝坝技术在环境、气候等方面的全面突破。如今,乌东德、白鹤滩已运行多年,合计发电量近4000亿千瓦时。 “各项监测数据正常,大坝运行状况良好,目前尚未出现一处温度裂缝。”李文伟说道。 “无缝大坝是中国整体水电发展的体现。” “能够建成无缝大坝,不是我们团队的成就,而是中国水电发展整体水平的体现。”李文伟表示,大坝建设是一项系统工程,水泥只能解决材料问题。早期的勘察预测、施工过程中的质量控制、竣工后的运行维护等,都决定了大坝的质量。李文伟表示,中国三峡集团具有“追求完美”的基因。目前,他的团队正在计划实施“世纪混凝土工程计划”——对在役大坝混凝土性能演变进行持续监测和研究,在已建成的大坝中安装传感器,实时监测温度、湿度、混凝土应力等关键参数,为大坝全生命周期管理提供科学依据。团队正在积极引入AI技术。 “以前混凝土配比、测试都需要打样,未来可以利用人工智能技术进行智能设计、数字化测试,效率会更高。”李文伟说。 2006年,李文伟访问美国科罗拉多州,并参加全国大坝建设论坛。嘉宾发言后,主持人只是礼貌地问道:中方代表有什么要说的吗?李文伟突然站了起来,道:“我有新东西要介绍!”他讲了半个小时,全面介绍了三峡工程的技术水平,中国水电开发的现状,以及中国工程师在三峡工程建设中的科学态度,引起了强烈反响。此后,他多次受美国多所大学和其他研究机构邀请做报告。近20年来,中国水电的快速发展举世瞩目。李文伟参与了长江干流5个巨型水电站的建设,与葛洲坝一起构成了世界上最大的清洁能源走廊。这条绿色走廊全长1800多公里,水位落差超过900米。总装机容量7169.5万千瓦,年均生产清洁电力近3000亿千瓦时。