高性能混凝土助力中国建筑奇迹

6月28日，金沙江白鹤滩水电站首批机组安全准点投产发电。一时间，“白鹤滩水电站”上了热搜，有关它的新闻不断刷屏，创造的多个世界之最被人们津津乐道：地下洞室群规模世界第一、单机容量100万千瓦世界第一、300米级高坝抗震参数世界第一、整座大坝使用低热水泥混凝土世界第一、圆筒式尾水调压井规模世界第一……

白鹤滩水电站（图片来源：中国电建华东院）

从重大基础建设工程看技术实力

白鹤滩水电站位于四川省宁南县和云南省巧家县交界的金沙江河道上，是在建总装机容量仅次于三峡水电站、世界在建规模最大的巨型水电站。白鹤滩水电站大坝为混凝土双曲拱坝，最大坝高289米，大坝是首个全坝段采用低热水泥混凝土进行浇筑的大坝，共计803万立方米，规模巨大。混凝土结构产生裂缝是世界性难题，低热水泥的出现，为解决这一难题提供了可能。从三峡工程起，我国就致力于研制低热水泥，经过多家科研机构长达数十年的共同努力，攻克了一道道技术难关，并得以在白鹤滩大坝上应用。目前，大坝没有产生一条温度裂缝，让“无缝”大坝成为现实。

在关注白鹤滩水电站取得世界瞩目的成绩的同时，人们逐渐发现，伴随着我国建筑业的快速发展，规模不断扩大，实力不断增长，完成了一系列关系国计民生的重大基础建设工程，许多具有标志性的建筑如雨后春笋般涌现，这一切都与混凝土与水泥制品技术的发展与进步密不可分，尤其是将高性能、超高性能混凝土的研究与应用作为混凝土科学与技术发展的主要方向。它具有强度高、负荷能力大、资源和能源消耗少、耐久性好等优点，能满足土木与建筑工程轻量化、高层化、大跨化、重载化，以及耐久化等诸多方面的要求，被广泛应用于我国重大工程中。

众所周知，改革开放以来，我国“水、电、路、桥、涵、港、楼”的建筑施工技术水平实现了新跨越，高速、高寒、高原、重载铁路施工和特大桥隧建造技术、超高超大超级工程建造水平都迈入世界先进行列，离岸深水港建设关键技术、巨型河口航道整治技术、长河段航道系统治理，以及大型机场工程等建设技术和与之相匹配同行的混凝土与水泥制品的产品技术均已达到世界领先水平。

港珠澳大桥，总长55公里，其主体工程由6.7公里的海底沉管隧道和长达22.9公里的桥梁组成，即“桥—岛—隧”，是我国建设史上里程最长、投资最多、施工难度最大的跨海桥梁；是我国继三峡工程、青藏铁路之后又一项重大的基础设施建设项目，被英国《卫报》誉为“现代世界七大奇迹”之一。

港珠澳大桥（图片来源：苏博特）

然而，保证大桥的顺利竣工必有混凝土技术保驾护航。据施工单位华润集团有关资料显示，华润水泥控股有限公司根据工程要求，对港珠澳大桥不同部位，如岛隧工程、沉管预制件、桩基混凝土等部位的混凝土采取定制化的生产控制流程和原料质量监控，采用最新工艺和配比，设计出满足供应项目特定要求的高性能海工水泥；在优化配方、预制生产等方面，最大限度的防止混凝土裂缝的产生，在高抗渗性、高抗冻性、高抗钢筋锈蚀、耐腐蚀能力等方面均达到业内新高水平；同时，对施工质量进行严格控制、加强后期养护，最大限度地提高混凝土的密实性，使混凝土构件的性能得到数倍提升，达到抵抗氯离子侵蚀腐蚀钢筋的目的，确保满足120年使用寿命的要求。

2012年通车的干海子特大桥，位于雅(安)泸(沽)高速公路四川雅安石棉县境内，全长1811米，桥宽24.5米，共36跨，创下了四个世界第一：第一座最长全钢管混凝土桁架梁桥；第一座最高的钢管混凝土结构桥墩、组合桥墩、混合桥桥墩；同类结构中每联最长的连续结构；第一次全面采用钢纤维钢管混凝土施工，大桥的主体结构全部采用了钢纤维混凝土，在世界桥梁建设史上也属首例。

在现代混凝土中，裂缝问题很难根治解决，主要是由于中间环节过多。一个混凝土构件，从结构设计、原材料加工、混凝土配合比、施工管理到使用环境各个环节都存在裂缝产生的因素。如何解决混凝土结构产生裂缝的问题是国内外工程界的研究热点。已投入使用的北京大兴国际机场，混凝土结构裂缝得到了很好控制。在建造时，使用了专为此项目研发的混凝土结构裂缝控制成套技术，能够提升混凝土结构的抗冻抗渗抗裂等耐久性，有效解决裂缝问题，满足机场混凝土结构的高耐久性与高抗裂性的技术要求，大幅减少混凝土裂缝，延长使用寿命，从而大幅降低机场道面的维修养护费用。

北京大兴机场道面施工效果（图片来源：北京中企卓创）

前不久竣工的拉萨贡嘎国际机场T3航站楼，海拔3569米，是世界上海拔最高的机场之一，也是全球规模最大的高原机场。在项目建设过程中，解决了特有的混凝土技术施工难题，项目根据当地材料的供应情况，在西藏地区首次进行了C50自密实混凝土配置，解决了粉煤灰、矿粉、硅灰等混凝土掺合料匮乏的问题。在托起机场莲花屋盖的12根钢柱内均浇筑了C50自密实混凝土。过程中，项目改变传统的混凝土浇筑技术，采用特殊泵送顶升技术，避免了高原环境下钢管柱内混凝土疏松、孔洞等不密实的质量缺陷。

历经近14年艰苦卓绝的奋斗，创下多项国内外纪录的云南大（理）瑞（丽）秀岭隧道前不久贯通。秀岭隧道位于云南省大理州漾濞县境内，全长17.6公里，最大埋深达1115米，地处滇西红层，围岩破碎、地质构造复杂，共穿越7条断裂带；具有软岩大变形、涌水突泥、高地应力、高地震烈度、高地温等特点，国内罕见，为Ⅰ级高风险隧道。隧道先后开展100余项课题研究，其中，获得国家专利2项，省部级科研成果3项，企业级科研成果41项，为我国特长重难点隧道建设积累了宝贵经验。

2020年12月31日通车的香丽高速公路，是国家支持藏区经济社会发展的重要支撑项目，也是云南省藏区第一条高速公路、云南省海拔最高的高速公路。项目全长 140.31公里，全线桥梁141座、隧道总长73114米。项目克服了香格里拉高寒缺氧、气候严寒、有效施工周期短等困难，攻克了高速公路在多重破坏因素作用下结构混凝土的耐久性关键问题，设计出了适用于高速公路桥梁的C30至C55高性能混凝土系列产品，促进了抗渗等级不低于P12、抗裂等级不低于L-III、抗冻等级达到F100以上、56d电通量小于1000C、最高抗冻等级达F400以上的高性能混凝土在工程中的大量应用，累计推广应用高性能混凝土300多万立方米，提升了恶劣环境下高速公路工程的结构寿命。

我国基础建设取得的成果远不止这些，各种各样的“世界之最”不断刷新着人们的认知……

从对口协会工作看行业高质量发展

混凝土与水泥制品作为最大宗、最主要的建筑工程材料，被广泛应用于建筑、水利、公路、铁路、桥梁、港工、矿业等行业的工程建设。目前，我国已成为世界混凝土生产和消费量最大的国家。近年来，随着混凝土与水泥制品行业的迅速发展，技术不断进步，中国混凝土与水泥制品协会创立了“混凝土科学技术奖”，表彰在混凝土相关领域做出重要科学发现、技术发明，以及在相关材料和制品制造、工程应用和产业升级等方面开展理论研究、科技创新、技术革新并取得重要成果、作出突出贡献的组织、个人。仅2020年就有39个项目获奖，包括一等奖2项、二等奖15项、三等奖22项，其中“科技进步类”13项、“基础理论类”2项、“技术革新类”24项。

2022北京冬奥会主场馆国家速滑馆的首段弧形看台正在吊装（图片来源：北京榆构）

同时，中国混凝土与水泥制品协会还创办了每年一届的中国混凝土展，旨在将行业内的科技成果、先进技术与装备、智能服务等向全行业、全社会、全世界进行集中展示。2020年中国混凝土展上，北京榆构集团展示了他们为北京冬奥会的标志性建筑、昵称为“冰丝带”的国家速滑馆，提供的预制看台、踏步板、挂板、楼梯板等产品的深化设计和生产制作等服务，惊艳了众多观众，也让专业人士竖起了大拇指。又如中建商品混凝土有限公司在“2020混凝土展”上以图片的形式，向观众展示了他们参与建设的位于阿尔及利亚的嘉玛大清真寺，它是非洲高度最高、规模最大的建筑，是世界第三大清真寺，其中宣礼塔高 265 米，为世界宣礼塔之最、伊斯兰的“千年工程”，也是阿尔及利亚自1962 年建国以来首次采用高强超高泵送混凝土的施工应用，充分彰显了我国混凝土技术的实力。

2020中国混凝土展中建西部建设展位

混凝土与水泥制品是最大宗最主要的建筑工程材料，服务于建筑、水利、公路、铁路、桥梁、港工、矿业等所有行业工程建设，产业规模位列建材行业第一名，在为中国建造贡献着力量，在为中国更多的“超级工程”贡献着力量，同时沿着“一带一路”方向，让中国的混凝土技术为当地国家的建设贡献着力量。

中国建材报记者：吴跃

责编：阴音 曾信则

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