上期節(jié)目，我們說到三峽大壩的前期工程——混凝土圍堰順利完工，并成功抵擋住了長江上游的特大洪水，完美展現(xiàn)了我國三峽建設(shè)者的勤勞智慧。等到長江汛期過后，他們再次踏上了建設(shè)三峽大壩的征程。?

　　為了可以在圍堰里面澆筑大壩，他們還要抽干圍堰里的江水，清理江底風(fēng)化松軟的巖石，甚至還需要用細(xì)棉布擦干基巖上的沙石和泥水，進(jìn)而確?；炷僚c基巖可以緊密粘合在一起。這項(xiàng)工作聽起來很簡單，但由于面積大、范圍廣，所以直到1999年2月12號，江底才算完全清理完畢，這也就意味著三峽大壩可以開始正式澆筑，那么在這澆筑的過程中，又會出現(xiàn)哪些我們所不知道的故事呢？?

　　在三峽建設(shè)者清理完江底的泥沙之后，人們終于看到了在江底沉睡了不知多少年的花崗巖。不過在后續(xù)的工程上，他們卻遇到了一個(gè)棘手的問題——那就是按照施工的總體進(jìn)度，三峽工程混凝土澆筑高峰時(shí)段是在1999年到2001年，每年必須澆筑超過300萬立方米，相當(dāng)于平均每天要澆筑將近1萬立方米，才能保證施工計(jì)劃順利完成，否則就會延誤工期。?

　　如果使用傳統(tǒng)的澆筑方案，先用汽車運(yùn)輸、再用起重機(jī)吊起每罐只有9立方米的混凝土進(jìn)行澆筑，那么三峽大壩僅僅澆筑這一項(xiàng)就得用20年的時(shí)間。面對挑戰(zhàn)，當(dāng)時(shí)已經(jīng)六十多歲的總工程師陸佑楣并沒有墨守成規(guī)，而是活躍著創(chuàng)新思維尋找新的辦法。?

　　后來他想起自己曾經(jīng)在美國考察時(shí)，看到過一段有關(guān)工程介紹的錄像，了解到了一臺名叫塔帶機(jī)的設(shè)備。塔帶機(jī)，其實(shí)就是一種快速澆筑設(shè)備。這種設(shè)備的工作原理是利用塔式起重機(jī)吊一個(gè)皮帶機(jī)進(jìn)行連續(xù)澆筑，而不是用混凝土罐，一罐一罐地來澆到大壩上。?

　　由于當(dāng)時(shí)這種設(shè)備在國內(nèi)還從來沒有人使用過，因此陸佑楣就開始琢磨是否可以利用塔帶機(jī)來加快三峽大壩的混凝土澆筑進(jìn)度。于是，建設(shè)者們便開始共同討論如何在三峽大壩上使用這個(gè)設(shè)備、怎么布置、需要布置多少臺等一系列問題，直到施工方案完全成熟。?

　　隨著多臺塔帶機(jī)的投入使用，我國的三峽建設(shè)者只用了3年左右的時(shí)間，就順利完成了三峽左岸大壩的混凝土澆筑任務(wù)，在當(dāng)時(shí)可以說是創(chuàng)造了筑壩史上的世界紀(jì)錄。?

　　不過，左岸大壩的澆筑速度雖然很快，但在建造大壩的領(lǐng)域有這么一句名言叫“無壩不裂”，意思就是說沒有大壩是不會產(chǎn)生裂縫的。所以在三峽工程的左岸大壩中也出現(xiàn)了一些表面和淺層裂縫，對此，三峽建造者對這些裂縫給予高度重視，進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查分析，并對每條裂縫做了認(rèn)真的補(bǔ)強(qiáng)和保護(hù)，確保不會造成任何影響。等到了右岸大壩工程正式施工的時(shí)候，中國科學(xué)院、中國工程院兩院院士潘家錚對建設(shè)者們提出了一個(gè)似乎是不近情理的要求：那就是三期工程右岸大壩要做到不出現(xiàn)一條裂縫。?

　　澆筑的大壩之所以會出現(xiàn)裂縫，主要是由于混凝土中的水泥和水結(jié)合以后，會產(chǎn)生大量熱能，進(jìn)而使大壩體積膨脹，但是澆筑后的混凝土則會遇冷收縮，大壩表面就會形成裂縫。這樣的裂縫哪怕不足一毫米，也會給大壩帶來致命的傷害。?

　　因?yàn)槿绻嬖谶@樣一條很小的縫，那么在江水滲入裂縫之后，水的壓力會很大，從而就像上寬下窄的楔子一樣，慢慢楔進(jìn)大壩，甚至有可能把這個(gè)裂縫裂穿。?

　　既然知道了裂縫的出現(xiàn)是溫度的緣故，那么想要消除裂縫，就必須對混凝土實(shí)行預(yù)冷操作，常規(guī)的技術(shù)是用冷水浸泡砂石料，然后加冰攪拌。但是三峽工程的混凝土澆筑量非常大，既沒有足夠的場地來浸泡砂石，又難以處理因此而產(chǎn)生的大量廢水。?

　　另外，三峽地區(qū)的高溫季節(jié)長達(dá)5個(gè)月左右，每年從3月到11月都需要對混凝土進(jìn)行預(yù)冷。尤其在夏季，地表砂石料的溫度高達(dá)攝氏50攝氏度，這些都對混凝土的預(yù)冷工藝提出了更高的要求。?

　　為了解決這個(gè)裂縫問題，當(dāng)時(shí)長江水利委員會設(shè)計(jì)院的龍慧文和她的科研小組，開始尋找一種既可行又簡單的辦法。經(jīng)過不斷試驗(yàn)，他們突發(fā)奇想，決定把傳統(tǒng)的水冷技術(shù)改為風(fēng)冷，進(jìn)入攪拌混凝土的拌合樓以后，再次進(jìn)行冷風(fēng)降溫，然后再往混凝土里添加冰塊。這樣的話，混凝土的平均溫度可以降到6.8攝氏度左右，完全符合工程的需要。要知道，在這之前國內(nèi)外同行的定論都是混凝土在出機(jī)口時(shí)的溫度很難達(dá)到7攝氏度以下。?

　　“二次風(fēng)冷技術(shù)”的運(yùn)用，成功解決了高溫季節(jié)不宜大規(guī)模澆筑混凝土的工程難題，三峽右岸大壩的澆筑也因此得以迅速進(jìn)行下去。值得一提的是，這項(xiàng)研究成果為我國乃至世界的混凝土預(yù)冷工程提供了一項(xiàng)先進(jìn)可靠的新技術(shù)，具有工藝簡單、能耗低、占地面積小、投資省、利于環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，并在2007年獲得了國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。?

　　對于溫度裂縫，國際通行的標(biāo)準(zhǔn)是平均一萬立方米混凝土澆筑不得超過1條裂縫，而整個(gè)三峽大壩1600多萬立方米的澆筑，溫度裂縫平均每一萬立方米不超過0.2條。當(dāng)時(shí)，中國科學(xué)院、中國工程院兩院院士潘家錚在查勘了右岸大壩后表示，三峽右岸混凝土大壩創(chuàng)造了世界奇跡。?

　　到了2006年5月20號下午2點(diǎn)，隨著右岸大壩的澆筑建設(shè)順利完工，壩體總長為2309米的三峽大壩正式建成。不過想要大壩開始全線擋水，還需要對前期工程建造的混凝土圍堰進(jìn)行爆破拆除。?

　　這次爆破項(xiàng)目計(jì)劃用192噸的炸藥，在13秒內(nèi)掀掉近20萬立方米的混凝土。無論裝藥量還是爆破的混凝土量，都堪稱“天下第一爆”。但存在一個(gè)問題是圍堰距離大壩不足100米，如此巨大的爆破量必然產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊波，波及到大壩和左岸14臺正在發(fā)電的機(jī)組。因此如何確保大壩和發(fā)電機(jī)組不傷分毫，成了爆破成功與否的關(guān)鍵。?

　　經(jīng)過爆破指揮部長時(shí)間的模擬實(shí)驗(yàn)，最終設(shè)計(jì)出了最穩(wěn)妥的爆破方案——水下延時(shí)爆破。這也就要求炸藥能夠在40米深的水下浸泡7天，而爆破效果不發(fā)生改變。?

　　對于爆破炸藥的研制，爆破項(xiàng)目組很早就已經(jīng)開始進(jìn)行了。這種炸藥爆破力高，抗水性能好，但為了保護(hù)大壩，需要降低炸藥在爆破時(shí)產(chǎn)生的沖擊波。通過反復(fù)試驗(yàn)，他們發(fā)現(xiàn)加入粗粒的鋁粉，可有效做到這一點(diǎn)，很快實(shí)驗(yàn)樣品就被送入國家炸藥檢測中心，并順利通過檢驗(yàn)。?

　　伴隨著震耳的爆炸聲，圍堰在波浪式的爆破中被成功拆除，這也就意味著剛剛建成17天的三峽大壩開始全面承擔(dān)擋水、航運(yùn)等功能。?

　　說到擋水，三峽大壩抵擋洪水的能力可以說是非常強(qiáng)悍的。即便上游洪水達(dá)到了百年一遇的情況，經(jīng)過三峽水庫的調(diào)蓄，可以不動(dòng)用中、下游的分蓄洪區(qū)，就能使洪水平穩(wěn)下泄。?

　　2010年7月20日，三峽大壩遭遇了最大洪峰達(dá)到每秒7萬立方米的大洪水，但這場洪水在經(jīng)過三峽水庫的科學(xué)調(diào)度后，使荊江河段、江漢平原和洞庭湖區(qū)安然無恙，避免了嚴(yán)重的人身和財(cái)產(chǎn)損傷。?

　　另外，三峽大壩在航運(yùn)方面也有著非常重要的作用。當(dāng)三峽工程試驗(yàn)性蓄水后，長江中許多道彎、水淺、灘險(xiǎn)多的航道大都成為了高峽平湖，使長江成為了名副其實(shí)的“黃金水道”，開啟了長江航運(yùn)新篇章。?

　　截至2017年，三峽雙線五級船閘安全高效運(yùn)行14年之久。過閘貨物量也從2004年的3430萬噸，增長到了2011年的1億多噸。此后，每年貨物通過量全都超過1億噸。每年到了枯水期，還會增加宜昌到武漢航道的水深，萬噸級船隊(duì)或者是5000噸級單船可以從上海直達(dá)重慶，水路運(yùn)輸廉價(jià)、安全、綠色、低碳的優(yōu)勢十分明顯。?

　　這樣說來，三峽大壩的成功建造，不僅開啟了一個(gè)充滿活力的長江新時(shí)代，還提升了我國重大工程方面的科技水平，而且在施工過程中，我國的三峽建設(shè)者依靠自身的聰明才智、自主創(chuàng)新的科技能力獲取了很多重大科學(xué)突破，為我國進(jìn)一步的科學(xué)發(fā)展提供了強(qiáng)大的前進(jìn)動(dòng)力。?



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