创百余项世界纪录 盘点最大的创新工程:三峡大坝

　　三峡水利枢纽工程的壮美景观。黄正平摄

　　5月20日，三峡大坝全线到顶，达到了185米的设计高程，标志三峡大坝基本建成。大坝很快就要接受高位蓄水的考验。

　　三峡水利枢纽工程，号称“全球一号水电工程”，工程规模之大，技术之复杂，堪称世界之最。

　　包括水库移民工程在内，三峡工程预期总投资为1800亿元，建设工期为17年，可谓是我国最浩大的工程之一。

　　如此庞大而复杂的工程，靠“苦做硬扛”，搞“人海战术”，显然是行不通的。

　　三峡工程的技术路线，走的是集成创新的道路。三峡总公司总经理李永安对记者说，三峡工程吸收和采用了世界上最先进的技术和设备，引进、消化、吸收、再创新，贯穿三峡工程的全过程。

　　三峡工程形成的科技成果丰硕：14项国家科技进步奖，200多项省部级科技进步奖，700多项专利，建立工程质量和技术标准100多项，同时创造了100多项世界纪录。因此，可以说，三峡工程是最大的创新工程。

　　无裂缝大坝的奇迹是怎样创造的

　　5月20日，国务院三峡枢纽工程质量检查专家组组长潘家铮院士在三峡坝区说：“现在右岸大坝已经到顶，经过几次检查，四百几十万立方米的混凝土中没有发现一条裂缝……今天，我们可以宣布，三峡三期工程中的右岸大坝是一座没有裂缝的大坝，三峡建设者们谱写了坝工史上的纪录，创造了建筑史上的奇迹。”

　　三峡工程混凝土总量达2800万立方米。如此巨大的混凝土浇筑量，在世界水利枢纽工程中当数第一。

　　三峡大坝是三峡水利枢纽工程中最基础和最核心的部分。三峡总公司副总经理曹广晶说，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，是大坝混凝土浇筑的一场工艺革命。

　　三峡工程在国内率先将花岗岩破碎后用作混凝土人工骨料，首次利用性能优良的I级粉煤灰作为混凝土掺和料，投入数百万元研究混凝土配合比，包括进一步改进高性能的外加剂，使混凝土综合性能达到最优水平。经多家权威研究机构和总公司试验中心平行试验，优选出的大体积混凝土配合比单位用水量仅90公斤／立方米左右，达到世界先进水平。

　　大体积混凝土温控防裂是大坝施工的又一重点和难点，因为皮带机运送预冷混凝土时，温度将有较大幅度回升，特别是夏天高温季节时，每运送150米，混凝土温度约回升1℃，温控防裂的难度更大。三峡工程建设者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℃，对每一个部位的混凝土都实行精细化温控管理，进行有针对性的“个性化”温控措施，很好地控制了混凝土最高温度。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，在管理上总结出“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。

　　混凝土浇筑方案和配套工艺是大坝混凝土施工的关键。三峡总公司引进了国外最先进的大坝浇筑专用设备——塔带机，并根据三峡工程的特点加以创新，形成了以6台塔带机为主，辅以少量门塔机、缆机的综合混凝土浇筑方案。这一方案的特点是：集混凝土水平运输和垂直运输为一体，混凝土从各拌和楼生产出来后，通过皮带机将混凝土输送到塔带机上，再由塔带机直接将混凝土有序地摊铺到大坝仓面上。这种工厂化的生产方式，具有连续作业、均匀高效、相互之间干扰小的优点，可以说是大坝浇筑的一场工艺革命。其浇筑的质量和效率，都非其他方式所能比拟。

　　大体积混凝土浇筑一般以2米为一层进行浇筑。担负三峡大坝右岸坝体浇筑任务的青云公司，却大胆创造了3米一层的浇筑工艺，即“三米升层”的施工方案。看似只多了1米，但涉及到温度控制、施工组织、资源调配、混凝土拌和强度、模板配置等一系列问题。针对此，一系列的创新成果也创造出来了，在整个“三米升层”的施工中，青云公司创新技术、工艺36项。

　　三峡大坝自1997年浇筑第一仓混凝土以来，历经3080个日日夜夜，创造了百余项“世界第一”。

　　30年的飞跃是如何实现的

　　创新不排斥引进。谈及这个问题，三峡总公司副总经理曹广晶说，三峡工程设计安装26台70万千瓦特大型水轮发电机组，机组尺寸和容量大，水头变幅宽，设计和制造难度居世界之最。为了既确保三峡工程的质量达到一流，又不失时机地提升民族工业制造水平，国家决定在采购国外先进设备的同时，要求引进关键技术、消化吸收再创新，为特大型水轮发电机组国产化创造条件。这是一条既实事求是、又积极进取的技术路线。

　　在左岸14台机组招标文件中，三峡总公司明确提出了“三个必须”：投标者必须与中国制造企业联合设计、合作制造；必须向中国制造企业全面转让核心技术，培训中方技术人员；中国制造企业分包份额不低于合同总价的25%，14台机组中的最后2台，必须以中国企业为主制造。

　　通过上述举措，哈尔滨电机厂和东方电机厂等国内企业完整地引进了核心技术，大大提高了设计制造能力，在三峡左岸机组制造中的实际份额达到50%以上。后4台机组以“哈电”和“东电”为主制造，投产后，各项运行指标均达到设计要求。同时，国内企业通过引进技术，形成了自主创新能力，为自主设计制造70万千瓦特大型水轮发电机组奠定了基础。

　　坚持自主创新，实现重点跨越，推动国内机电装备制造业自主发展。“哈电”、“东电”通过参与三峡工程建设和引进消化吸收再创新，拥有了水轮机水力设计、定子绕组绝缘、发电机蒸发冷却等具有自主知识产权的核心技术，具备了与国际水电巨头同台竞争的能力。它们在三峡三期工程中各自承担了右岸4台(套)水轮发电机组的设计制造任务。“哈电”和“东电”用7年时间顺利完成了从左岸机组分包商到右岸机组独立承包商的重大角色转变。这种转变，标志着我国水电重大装备实现了30年的大跨越，标志着国内水电制造技术已达到世界先进水平，我国自主设计、制造、安装特大型水轮发电机组的时代已经开始。

　　创新是手段，发展是目的

　　三峡工程建设是众多学科的综合集成，它涉及到水文、气象、地质、水工、泥沙、航运、生态环境、金属结构与机电设备、电力系统以及综合国民经济评价等专业领域，每一个专业领域又包含了众多学科。全国数以万计的科研人员为三峡工程贡献过聪明才智。大胆设想，小心求证，科学决策，谨慎行事，是三峡工程的特征。

　　通过13年的建设，三峡工程建设者创立的“零质量缺陷”、“零安全事故”的“双零”管理目标考核，“建管结合、无缝交接”的管理模式，以及具有三峡工程特色的信息化管理系统等等，都卓有成效。

　　创新是手段，提高工程的质量和效率，降低工程成本，才是目的。5月20日，国务院三峡枢纽工程质量检查专家组组长潘家铮院士说：“三峡工程是一座优质工程，安全工程，争气工程，它达到了‘千年大计国运所系’的要求，它将千秋万代为人民造福！”

　　三峡工程左岸电站14台机组提前一年投产发电。截至今年3月31日，这14台机组累计发电已超过1000亿千瓦时，到5月20日止，三峡电厂创造了连续安全运行912天的纪录；三峡的年通航运量是建坝前的3倍；三峡大坝提前2年发挥防洪效益；工程的总造价比预算节省了10%……

　　三峡工程，磅礴而丰富，它的意义和内涵，已经超出了一座大坝和水电站。

　　(来源：人民日报；作者：顾兆农、杜若原、朱 隽)