受訪者供圖
"> 李文偉(右)和同事在溪洛渡水電站施工現(xiàn)場。
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人物小傳
李文偉,1965年生,湖南湘鄉(xiāng)人,正高級工程師,曾任中國長江三峽集團(tuán)有限公司試驗(yàn)中心主任,現(xiàn)任水工程材料與應(yīng)用技術(shù)湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任,入選國家百千萬人才工程并獲“有突出貢獻(xiàn)中青年專家”稱號。他長期致力于大壩混凝土耐久性、溫控防裂等關(guān)鍵技術(shù)研究,參與三峽、向家壩、溪洛渡、白鶴灘、烏東德等水電站建設(shè),獲國家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng),出版專著9部,編制國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)26項(xiàng)。2025年,其項(xiàng)目成果榮獲國際大壩委員會(huì)創(chuàng)新獎(jiǎng)金獎(jiǎng)。
白鶴灘水電站作為世界第二大水電站,已穩(wěn)定運(yùn)行3年多,是實(shí)施“西電東送”的國家重大工程……說起白鶴灘水電站,該項(xiàng)目的混凝土技術(shù)負(fù)責(zé)人李文偉十分自豪。
李文偉和大壩混凝土打了幾十年交道。三峽、向家壩、溪洛渡、白鶴灘、烏東德——建設(shè)在長江干流上的5座巨型水電站,背后都有他的參與和貢獻(xiàn)。他的研究成果還推廣至國內(nèi)外約100座水電站。
“最難忘的當(dāng)然是兩次最重要的跨越:一次是以三峽工程為代表,實(shí)現(xiàn)了大壩從強(qiáng)度主導(dǎo)到耐久主導(dǎo)的轉(zhuǎn)變;另一次是以白鶴灘、烏東德水電站為代表,打破了混凝土開裂的魔咒?!崩钗膫バχ鴮τ浾哒f。
頂著壓力做試驗(yàn),實(shí)現(xiàn)混凝土從高強(qiáng)度到高耐久的轉(zhuǎn)變
李文偉和大壩混凝土的緣分,要從毛澤東主席的一首詞說起。
“‘更立西江石壁,截?cái)辔咨皆朴?,高峽出平湖?!飨谶@首詞中提出建設(shè)三峽工程的設(shè)想,我小時(shí)候就會(huì)背?!崩钗膫フf,他的家鄉(xiāng)在湖南湘鄉(xiāng),離韶山不遠(yuǎn)。那時(shí),他常聽到當(dāng)?shù)氐娜藗兛滟澤厣焦鄥^(qū)。“當(dāng)時(shí)我就覺得做水利工程很了不起,后來考大學(xué),我選了武漢水利電力學(xué)院(今武漢大學(xué)水利水電學(xué)院——編者注),學(xué)的是河流泥沙及治河工程專業(yè)?!?/p>
1986年,三峽集團(tuán)的前身三峽開發(fā)總公司籌建處到武漢水利電力學(xué)院招聘,即將畢業(yè)的李文偉當(dāng)即報(bào)名,并順利入職。
“要想建好大壩,混凝土是主要建筑材料,直接關(guān)系著大壩的‘壽命’?!崩钗膫ソ榻B。
經(jīng)過研究,技術(shù)團(tuán)隊(duì)提出耐久主導(dǎo)的設(shè)計(jì)理念?!斑^去,大壩建設(shè)更強(qiáng)調(diào)強(qiáng)度,強(qiáng)度越高越好。但三峽大壩不僅僅是強(qiáng)度的問題,還有耐久性、抗?jié)B性等問題,需要統(tǒng)籌兼顧,所以我們提出要從高強(qiáng)度轉(zhuǎn)為高耐久度?!崩钗膫フf。
設(shè)計(jì)理念的轉(zhuǎn)變,意味著混凝土配制的技術(shù)路線、原材料選擇都要發(fā)生變化。從材料來講,關(guān)鍵是水泥。水泥中有一種成分是氧化鎂,按傳統(tǒng)的技術(shù)和思維,氧化鎂對水泥來說是“有害物質(zhì)”,含量控制得越低越好。能不能“變害為利”?李文偉和團(tuán)隊(duì)成員逆向思維,提出可適當(dāng)提高氧化鎂含量,使混凝土的抗裂效果更好。
由于和傳統(tǒng)技術(shù)路線不一致,這一觀點(diǎn)引來不少質(zhì)疑。團(tuán)隊(duì)頂住壓力,在三峽工程施工現(xiàn)場建起實(shí)驗(yàn)室,開展材料測試、模擬試驗(yàn)、應(yīng)用研究等,還聯(lián)合其他科研團(tuán)隊(duì)同步開展驗(yàn)證試驗(yàn)。歷經(jīng)數(shù)年探索,李文偉帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)最終確定,將氧化鎂含量精準(zhǔn)控制在3.5%至5.0%范圍內(nèi)時(shí),混凝土的抗裂效果最佳。
1997年,三峽工程開工近3年,一場關(guān)于混凝土的會(huì)議上,李文偉拿出了混凝土相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果,最終,專家一致同意采用李文偉團(tuán)隊(duì)研發(fā)的高耐久混凝土澆筑三峽大壩。
研發(fā)推廣低熱水泥,填補(bǔ)國內(nèi)空白
2023年4月12日,白鶴灘大壩迎來第六次取芯。
在大壩不同部位進(jìn)行取芯檢查,可以直觀了解大壩混凝土內(nèi)部質(zhì)量情況。如果層間結(jié)合不好,芯樣會(huì)很快斷開;芯樣越長,說明混凝土質(zhì)量越高。
白鶴灘大壩的芯樣被緩緩取出,一看檢測結(jié)果:36.74米!現(xiàn)場一片歡呼:這個(gè)長度,打破紀(jì)錄了!
這并非白鶴灘大壩唯一的高光時(shí)刻。此前,它就因打破了混凝土開裂的魔咒而備受關(guān)注。
“水泥水化會(huì)放熱,使混凝土溫度升高,等到降溫時(shí),熱脹冷縮,混凝土中間就會(huì)產(chǎn)生拉力,一旦拉力大于它能夠承受的最大抗拉強(qiáng)度,大壩的混凝土就會(huì)開裂。”李文偉說。更通俗的比喻是,把大壩想象成一塊巨型蛋糕,蛋糕剛出爐時(shí),外皮先冷、里面還燙,一縮一脹就會(huì)開裂。
如何打破這個(gè)困境?李文偉苦苦思索,認(rèn)為應(yīng)從源頭上解決,研制一種發(fā)熱更低的水泥。6年間,團(tuán)隊(duì)通過優(yōu)化水泥礦物組成、重構(gòu)礦物晶體結(jié)構(gòu)、改變水化反應(yīng)速率,攻克了“高性能低熱硅酸鹽水泥”制備技術(shù),填補(bǔ)了國內(nèi)的空白。
然而,低熱水泥的推廣并不順利?!爱?dāng)時(shí),中熱水泥混凝土方案是比較成熟的,國內(nèi)外的接受度都比較高。我們的低熱水泥是全新的,遭遇了不少質(zhì)疑?!崩钗膫セ貞?。
在低熱水泥被貼上“無產(chǎn)量、無應(yīng)用、無經(jīng)驗(yàn)”的“三無”標(biāo)簽時(shí),李文偉沒有放棄,一次次爭取在工程中局部應(yīng)用的機(jī)會(huì),再針對出現(xiàn)的問題不斷優(yōu)化方案。后來,向家壩、溪洛渡兩座水電站局部應(yīng)用了低熱水泥,效果良好。
然而在開發(fā)建設(shè)烏東德、白鶴灘水電站時(shí),要不要全壩應(yīng)用低熱水泥,還是有很多爭論。
“烏東德、白鶴灘大壩都位于干熱河谷,局地氣候惡劣,晝夜溫差大,大風(fēng)天氣多,環(huán)境條件更加復(fù)雜;而且這兩座大壩屬于特高類,拱壩將近300米,不僅比三峽大壩高出近百米,還窄了約1/3,在這樣的壩型上用新材料、新技術(shù),有人擔(dān)心風(fēng)險(xiǎn)大。”李文偉知道,難題很多,挑戰(zhàn)很大,但不能放棄。有同事評價(jià)他,打破行業(yè)慣例搞創(chuàng)新的時(shí)候,“性子比混凝土還‘硬’”。
“我相信自己的技術(shù)路線。但面對質(zhì)疑,我們只能更謹(jǐn)慎地、更全面地去做研究,用扎實(shí)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來說服對方?!崩钗膫サ呐]有白費(fèi),最終低熱水泥在烏東德、白鶴灘全壩應(yīng)用。
持續(xù)鉆研創(chuàng)新,為大壩的全生命周期管理提供科學(xué)依據(jù)
過去這一年,李文偉又拿了不少榮譽(yù):2025年5月,獲得國際大壩委員會(huì)創(chuàng)新獎(jiǎng)金獎(jiǎng),這是自2018年該獎(jiǎng)項(xiàng)設(shè)立以來首次有中國科研團(tuán)隊(duì)獲獎(jiǎng);2025年9月,獲得第六屆杰出工程師獎(jiǎng),該獎(jiǎng)項(xiàng)是我國歷史上第一個(gè)以“工程師”命名的獎(jiǎng)項(xiàng)。但對李文偉來說,最重要、最特別的獎(jiǎng)項(xiàng)還是沒有寫他名字的那個(gè)——“長江三峽樞紐工程”榮獲2019年度國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)特等獎(jiǎng)?!斑@是個(gè)集體的獎(jiǎng),沒有個(gè)人的名字,但于我而言意義重大。”
李文偉的家國情懷,深受父親影響?!拔腋赣H十五六歲當(dāng)兵,參加過抗美援朝,后來一直擔(dān)任軍醫(yī)。他教我要有責(zé)任擔(dān)當(dāng),所以我總想著干好自己的事,為國家多作貢獻(xiàn)?!?/p>
工作上,李文偉喜歡“把一件事鉆透”。三峽大壩建設(shè)期間,他就住在工地上,白天在現(xiàn)場跑,晚上在實(shí)驗(yàn)室熬,琢磨混凝土的技術(shù)創(chuàng)新。生活中的李文偉卻過得比較簡樸,不講究衣食住行,“業(yè)務(wù)上鉆得深了,其他方面關(guān)注得就少了?!?/p>
如今,李文偉團(tuán)隊(duì)正策劃實(shí)施“百年混凝土工程計(jì)劃”——持續(xù)跟蹤研究大壩混凝土性能演變,并在已建成的大壩內(nèi)安裝傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測混凝土的溫度、濕度、應(yīng)力等參數(shù),為大壩的全生命周期管理提供科學(xué)依據(jù)。
“混凝土也是有生命的,有孕育、成長的過程。我們必須像對待孩子一樣去培育它、養(yǎng)護(hù)它,讓它‘強(qiáng)身健體’;等它老化了,就需要加強(qiáng)保護(hù)?!闭劦交炷恋奈磥?,李文偉滿懷希望,“現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展很快,我們將來可以用人工智能等技術(shù)進(jìn)行混凝土配比的智能設(shè)計(jì)、性能的智能預(yù)測。技術(shù)賦能一定會(huì)使混凝土的功能進(jìn)一步提升,甚至有自我修復(fù)等功能,讓混凝土智慧起來、‘活’起來?!?/p>
《 人民日報(bào) 》( 2026年04月15日 06 版)