范靖奇 科技日报记者 付丽丽
近日，经过浙江省水利厅、蓄水安全鉴定机构等单位严格评审，开化水库工程面板堆石坝以“质量优良”的成绩通过验收。据相关人员介绍，经过长达两年的“裂缝围剿战”，攻坚团队不仅实现了“零裂缝”目标，还形成了多项发明专利和工法。
开化水库是钱江源流域生态屏障建设的关键节点，坝型采用混凝土面板堆石坝，设计坝高85.5米，面板总面积达3.5万平方米，相当于5个标准足球场的面积，是水库挡水、蓄水的首道防线。
中国南水北调集团水网水务投资公司相关负责人表示，这座承载着防洪安全、生态保障与民生福祉的水利工程成为公司勇攀科技创新高峰的生动写照。混凝土面板堆石坝的裂缝问题，一直是困扰业界的难点。开化水库地处亚热带季风气候区，昼夜温差大，湿度波动频繁，各项挑战前所未有。公司以“零裂缝”为目标，迅速组建团队，打响了一场现代水利技术的攻坚战，将“卡脖子”难题转化为“闯新路”的积极实践。
数字赋能，筑牢填筑根基。团队创新研发“数字大坝实时监控系统”，给大坝装上“智慧大脑”，借助IoT感知设备、AI算法引擎、BIM建模和云计算等技术，构建起覆盖“开采-加工-运输-填筑-碾压-补水-检测”全链条的智慧监控网络。系统实时生成碾压轨迹热力图、压实厚度3D模型等可视化数据，当某区域出现异常情况时，立即启动红色预警，指导施工人员“精准修补”。得益于此，大坝填筑完成后，月沉降量完全符合行业控制标准，为后续面板施工打下坚实的“金刚底座”。
科研导航，攻克理论难关。为了使面板干缩和温度裂缝防控措施更贴合开化水库工程实际情况，团队与知名高校联合开展了混凝土面板堆石坝干缩应力和温度应力课题研究。通过对开化水库堆石坝施工期面板温度、湿度、温度应力、干缩应力以及应变进行全面的数值仿真研究，揭示了面板堆石坝在不同计算工况下应力和应变的分布规律，明确了开化水库大坝面板专属的温度控制标准、保温保湿措施等，为后续工艺改进、材料革命提供了有力支持。
工艺再造，重塑施工范式。坝体填筑转序面板砂浆坡面初期，团队发现，传统碾压砂浆工艺无法满足质量和进度的要求，于是改进升级传统滑模工艺，形成了开化水库面板砂浆坡面专用滑模设备，施工后的固坡砂浆坡面不仅平整度良好，厚度均匀一致，还有效避免了砂浆超强、刚度较大的现象，减少了对面板的约束，增强了面板的防裂性能。
材料革命，锻造抗裂筋骨。面板非结构性裂缝主要是施工裂缝和收缩裂缝。团队在设计上优化，在材料上探索，使用了专供面板使用的VF防裂剂，创造性地采用玄武岩纤维替换聚丙烯纤维。“VF防裂剂+玄武岩纤维”的组合，实现了真正意义上的收缩补偿，极大提高了混凝土的极限拉伸值，使面板混凝土更加坚韧，提升了抗裂性能。在面板垂直缝间增设橡胶板，进一步扩大了面板自由活动的空间。一系列举措，有效缓解了面板在温度变化、坝体变形等因素作用下产生的应力集中问题。
此外，团队还进行管理革新，在管理模式上，构建了“网格化+清单式”管理模式，将3.5万平方米面板划分为42个责任区，实行“一板一策”精细管理。每个网格配备“进度+安全+质量”小组，构建“班前交底、班中巡查、班后复盘”全流程管理体系，使整个攻坚过程做到了“安全零事故、面板零裂缝、进度零滞后”。
