水泥,混凝土 水电四局 中国电建 2025-07-21
百米大坝，以混凝土为骨，以钢筋为脉，其内在质量的优劣，藏于层层凝固的“肌体”深处，关乎江河安澜的根基。而大孔径取芯，便是撕开这层隐秘面纱的关键——如精准的手术刀，于坚硬壁垒中剥离出完整芯样，解密混凝土里的坚固密码，为水利工程筑牢“定海神针”般的质量根基。
隐形工程里的“透视眼”：解密大坝质量的关键
混凝土是构筑大坝、保障水利工程安全稳定运行的关键基石。而大孔径取芯技术，则是大坝建设这项隐形工程里的“透视眼”，是打开混凝土质量真相之门的钥匙。在百米高坝的混凝土体内，传统检测手段难以穿透层层屏障，大孔径取芯技术却能以直径百毫米的钻头，深入混凝土内部，钻取完整长芯，让大坝“肌体”的真实状况无所遁形。
通过取出的芯样，技术人员能直观、准确地判断混凝土的密实程度、层面胶结状况等情况，通过实验室抗压、抗渗等精密检测，为混凝土强度、耐久性等关键参数提供精准的数据支撑。从大坝的抗震性能评估到使用寿命预测，大孔径取芯技术都在其中发挥着无可替代的作用，成为保障水利工程安全稳定的核心技术力量。
钻机轰鸣中的“突围战”：取芯人的攻坚破局之路
三峡首战，在黑暗中摸索前行。当第一台钻机在三峡水电站的坝体上缓缓启动，低沉的轰鸣声划破江面的宁静，一支年轻的取芯团队正站在行业的十字路口。彼时的他们，面对的不仅是混凝土构筑的坚硬壁垒，更是经验与技术的双重空白。回忆起团队初涉水电站大孔径取芯领域时，宋工十分感慨：“那时候哪有现在这个条件呀，普通钻头打进混凝土里没多久就磨损了，谁也没想到混凝土能硬得过金属钻头。”
简陋的设备、匮乏的经验，让首次取芯作业如同在黑暗中摸索——普通钻头在超出预估强度的混凝土中剧烈震颤，短短数小时便严重磨损，取芯工作被迫停滞。这场出师不利的挑战，却意外点燃了团队骨子里的倔强。技术人员将临时搭建的工棚变成实验室，在堆积如山的文献中寻找灵感，虚心请教行业前辈，大胆调整了钻头材质和结构。当这枚承载着无数心血的钻头再次钻入坝体，伴随着稳定的钻孔声，10米长的芯样完整取出。这看似微不足道的10米，却是取芯团队迈出的第一步。
小湾攻坚，钻具创新铸就“国内第一长芯”。2007年在小湾水电站，团队面临着设备性能不稳、基座安装缺陷、钻进参数失准等难题，导致芯样极易断裂。为攻克这一难关，团队深入研究钻具组合，经过反复试验和调整，最终选定GQ-60工程钻机作为核心设备，并在钻位布置、钻头参数、钻进规程等方面建立标准作业程序。在具体操作中，团队采用分级控制体系：初始阶段以每分钟40转低速钻进，每3-5厘米提升扫孔校正垂直度；1米孔深后切换每分钟80转正常钻进；6米以上孔深降速至每分钟40转。同步优化水压参数，证实每分钟60-70升流量既能有效排渣又避免损伤芯样。通过系统性技术创新与过程控制，团队最终取出长度为15.6米的完整混凝土芯样，成为“国内第一长芯”，荣登“中国企业新纪录”。
向家坝克难，突破深度与技术极限。在积累了三峡、小湾等工程取芯经验后，2010年团队迎来向家坝水电站取芯的新挑战，面对地下高温高压环境的严苛挑战，团队定制了直径198毫米的金刚石钻头，并创新性地采用动态分级控制工艺：初始以每分钟40转的速度钻进，孔深达到1米且钻机、钻具无异常后，调整转速为每分钟118转，接近设计深度后将钻速调整为每分钟40转，并将钻压从1.5兆帕梯度降至0.2兆帕，配合槽钢基座锚固技术将钻机与混凝土连接为一体，钻进过程中钻机稳固、不产生位移。同时，团队构建了“三维实时诊断系统”，通过回水色度稳定性、岩粉颗粒度、钻具声频预判岩芯的完整性，最终成功取出一根17.3米整碾压混凝土芯样，经公证成为国内最长三级配碾压混凝土芯样，标志着团队成功攻克高温高压环境下芯样“取不全、易断裂、难保全”的世界性难题，为后续白鹤滩、三河口等超级工程奠定了技术基石。
白鹤滩取芯，刷新世界第一芯样纪录。白鹤滩水电站作为世界第二大水电站，是当今世界在建规模最大、技术难度最高的水电工程，对取芯精度与完整性提出了前所未有的要求。为了真实反映白鹤滩混凝土的质量情况，取芯团队再次踏上了攻坚克难的道路。传统取芯技术在超过25米深度时，极易出现芯样断裂、设备共振等问题。“可以说30米以上完整取芯是很难实现的。”面对质疑声，取芯团队选择直面挑战，他们深知，若无法突破技术瓶颈，白鹤滩大坝的质量评估将始终存在盲区，潜藏的安全隐患也难以彻底消除。
施工现场，高温与大风的“双重关卡”横亘在前。炽热环境如同蒸笼，汗水浸透衣衫。技术难题更是密布：传统技术无法满足超长芯样要求，需超强稳定性、精准度及创新的钻头设计与工艺。技术专家日夜奋战，深入研究混凝土特性，反复模拟，核心技术骨干带领团队，历经数月，对不同钻头材质、结构进行无数次测试对比，最终研发出一套全新的大孔径取芯技术方案：采用特殊耐高温合金钻头，优化刃口设计，精确控制取芯参数。提取岩芯当天，狂风中的吊车缆机剧烈晃动，稍有不慎就会导致前功尽弃。作业人员凭借精湛技术和专注力，在晃动中精准微调设备参数，确保岩芯平稳匀速提升。
经过数个日夜的拼搏，团队最终成功取出完整的36.74米低热混凝土芯样，这一刻现场沸腾。这根芯样，是用汗水和智慧铸就的辉煌，为白鹤滩大坝质量安全检验提供了关键数据，在行业内树立起中国大孔径取芯技术的卓越标杆。
手把手的温度传递：取芯技术的永续传承
站在水电建设的历史长河畔回望，水电四局取芯团队的足迹从最初的零星浅探，到36.74米的世界纪录处镌刻丰碑，这不仅是技术刻度的攀升，更是一部以匠心为笔、以传承为墨书写的奋斗史诗。“人力聚，百业兴；匠心传，万事成。”取芯技术的精进不仅依赖于设备革新与工艺优化，更离不开一支技艺精湛、传承有序的产业工人队伍，只有将核心技术牢牢掌握在自己手中，才能保持核心竞争力。
“小张，你看这钻机垂直度偏了点儿，得重新校正一下。”“好的，师傅。”在施工现场，吴鹏辉的声音穿透嘈杂，手指紧盯着仪器上跳动的数字。这样的师徒对话，几乎每天都会在施工现场上演，水电四局推行的“导师带徒”机制，让一对对师徒组合成为技术传承的桥梁。
作为取芯团队的中流砥柱，吴鹏辉有着十多年的大坝灌浆和取芯经验，他手掌上厚厚的老茧，是无数次操作钻机留下的勋章。“那几年在白鹤滩水电站，宋师傅也是这样手把手把将这些技能传授给我们的，这么多年的取芯技术可不能在我们这儿断了。”从钻机姿态微调的毫米级精度，到岩芯提取时的毫秒级时机把控，老一辈建设者将毕生绝学化作“土经验”倾囊相授：“遇到岩层硬度突变，别急着提速，先观察钻头反馈，就像开车遇到坑洼，得慢慢试探……”他们在施工现场手把手指导作业人员规范操作钻机，将容易被忽视的技术细节一一梳理并指导整改。
回望十余载攻坚路，从老师傅布满老茧却稳如磐石的双手，到青年骨干充满朝气与干劲的身影，取芯技术在一代又一代建设者手中不断精进，而“干一行、爱一行、专一行、精一行”的工匠精神，也早已融入团队血脉，成为攻坚克难、追求卓越的精神密码，助力取芯团队在一次次“突围战”中将大孔径取芯成就推向新高度：
2007年2月，在小湾水电站右岸17号坝段，取出长度为15.6米的完整混凝土芯样，成为“国内第一长芯”，并荣登“中国企业新纪录”。
2010年12月，在向家坝水电站，取出17.3米完整碾压混凝土芯样，刷新了当时国内的取芯记录。
2017年1月10日在黄登水电站再次钻取长达24.6米芯样，一举打破国内碾压混凝土芯样纪录。
2017年10月14日，在白鹤滩电站左岸坝顶垫座区成功钻取出一根直径为219毫米、长度为11.05米的混凝土芯样，全坝采用低热水泥混凝土的世界300米级高拱坝首根长芯样诞生。
2018年11月1日，在引汉济渭三河口水利枢纽大坝工程585米高程二级配碾压区域成功获取出一根直径为219毫米、长22.6米碾压混凝土长芯，成为当时已知国内同类坝型（碾压混凝土双曲拱坝）取出的“最长芯样”。
2019年4月1日，在白鹤滩水电站左岸15号坝段成功取出直径219毫米、长20.3米的低热混凝土芯样，创造出当时低热混凝土芯样世界记录。
2019年10月17日，引汉济渭三河口水利枢纽大坝工程成功取出一根直径为219毫米、长25.2米碾压混凝土长芯，芯样表面光滑无断痕、质地均匀密实、层间结合良好，刷新了国内碾压混凝土双曲拱坝世界第一的记录。
2023年1月3日，在海南天角潭水利枢纽工程成功取出一根直径为219毫米，长度为22.6米海南省最长碾压混凝土长芯。
2023年4月12日，白鹤滩水电站取出36.74米低热混凝土芯样，芯样直径245毫米，从突破了白鹤滩大坝在2022年10月创造的34.86米世界最长低热水泥混凝土芯样，刷新世界新纪录。
从三峡起步时的摸着石头过河，到白鹤滩36.74米世界纪录的震撼诞生，水电四局取芯团队的每一步突破，都镌刻着中国水电人的坚韧与智慧。钻头掘进的深度，不仅是技术的刻度，更是一代代匠人“传帮带”的温度传承——老茧里藏着诀窍，师徒间递着匠心。
如今，这支队伍仍在征途，他们将带着这身硬功夫，在更多江河大坝间续写传奇，让中国大孔径取芯技术的标杆越树越高，为守护江河安澜、铸就世界水电丰碑注入源源不断的力量。
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