揭開三峽工程最后謎底：三峽大壩裝上“超級(jí)電梯”

日前，中國(guó)青年報(bào)·中青在線記者在三峽大壩體驗(yàn)了一把“超級(jí)電梯”升船機(jī)，最大的感受是：如履平地。

9月18日，被稱為“船舶電梯”的三峽升船機(jī)投入試通航，只需約10分鐘，3000噸級(jí)船舶可以完成近40層樓房高度的垂直升降，船舶過壩時(shí)間約40分鐘左右。

這一目前世界上最大規(guī)模的齒輪齒條爬升式垂直升船機(jī)工程，書寫了世界升船機(jī)舞臺(tái)上的三峽樣本，鐫刻下升船機(jī)建造史上的中國(guó)速度，更破解了三峽工程歷史上“最后的謎底”。

升船機(jī)最大的謎底

三峽升船機(jī)經(jīng)歷了緩建、復(fù)建的曲折過程，被稱為三峽工程的“最后謎底”，令世人矚目。作為三峽工程的永久通航設(shè)施之一，三峽升船機(jī)是客貨輪和特種船舶的快速過壩通道，可在一定程度上提高三峽工程的通航調(diào)度靈活性和通航保障能力。

這座世界上最大的升船機(jī)，初步設(shè)計(jì)于上世紀(jì)50年代。1993年通過審查，基于安全可靠性考慮，1995年5月國(guó)務(wù)院三峽工程建設(shè)委員會(huì)決定緩建三峽升船機(jī)，重新進(jìn)行方案比選及論證設(shè)計(jì)。8年后，三峽工程建設(shè)委員會(huì)同意確立三峽升船機(jī)齒輪齒條爬升方案，由此開啟升船機(jī)建造征程。

如今，這個(gè)三峽工程建設(shè)“最后的謎底”終于揭開，貫穿始終的就是兩個(gè)字：安全。

專家解釋稱，升船機(jī)建設(shè)在長(zhǎng)江高水頭的三峽樞紐工程上，其過船規(guī)模，特別是提升高度、提升重量、上下游水位變幅都大大突破了世界上已建的齒輪齒條爬升式垂直升船機(jī)，如此“大塊頭”的升船機(jī)，在建設(shè)中沒有可供參考的基本標(biāo)準(zhǔn)，其設(shè)計(jì)、制造、安裝、施工，如一道道攔路虎，橫亙面前。

沒標(biāo)準(zhǔn)，那就自己立“規(guī)矩”。而時(shí)任三峽集團(tuán)副總經(jīng)理的楊清立下的規(guī)矩之嚴(yán)苛，令參與升船機(jī)建設(shè)的團(tuán)隊(duì)，乃至業(yè)界咋舌。

最嚴(yán)苛的莫過于設(shè)計(jì)定位于頂級(jí)的“零事故”標(biāo)準(zhǔn)，即出現(xiàn)任何特殊情況，如發(fā)生沉船、船廂水全部漏空等事故狀況，升船機(jī)都要能確保安全。楊清撂下狠話：“無論地震、火災(zāi)、斷電、洪水任何情況，三峽升船機(jī)都絕不能因本身原因造成人員被困或受到傷害。”

楊清冷靜而理智地說，制定這種“絕對(duì)”的原則，并不是簡(jiǎn)單的高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求，更不是感情用事。“三峽升船機(jī)除了通航設(shè)施的用途，還是一個(gè)安全設(shè)施。一個(gè)安全設(shè)施在特殊情況下的運(yùn)行是不能附加任何條件限制的。”他表示。

經(jīng)過觀念碰撞，最終達(dá)成共識(shí)：如果升船機(jī)在運(yùn)行中自身安全都保障不了，就承擔(dān)不起載人船舶的過壩職責(zé)，發(fā)揮不了極端情況下船閘停航長(zhǎng)江航運(yùn)應(yīng)急通道的作用，那么興建升船機(jī)的意義就不復(fù)存在。

自此，三峽升船機(jī)定下“首穩(wěn)千閘次”的標(biāo)準(zhǔn)，即在升船機(jī)試通航后，確保持續(xù)穩(wěn)定過船1000閘次，視為質(zhì)量合格。

如今，三峽升船機(jī)確立的“首穩(wěn)千閘次”成為行業(yè)內(nèi)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

承船廂必須滴水不漏

三峽升船機(jī)船廂有效尺寸長(zhǎng)120米，寬18米，水深3.5米，容積約相當(dāng)于4個(gè)奧運(yùn)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)泳池。排水量不超過3000噸，長(zhǎng)110米、寬17.2米，吃水2.65米范圍內(nèi)，符合這一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的船舶進(jìn)入船廂，通過大壩鋼筋混凝土上堅(jiān)實(shí)的齒輪齒條驅(qū)動(dòng)爬升，帶動(dòng)船舶升降，快速過壩，相比較按五級(jí)船閘通過，節(jié)省兩個(gè)小時(shí)。

承船廂必須滴水不漏，不長(zhǎng)青苔，設(shè)備運(yùn)行噪聲不能超過90分貝……三峽升船機(jī)完成了這些看似“不可能完成的任務(wù)”。

升船機(jī)并非鐵板一塊，國(guó)內(nèi)外的各種升船機(jī)承船廂都有不同程度漏水。升船機(jī)噪聲并不惹人注意，如此大規(guī)格的機(jī)電設(shè)備，有些噪音，也情有可原。

但三峽升船機(jī)的決策者卻有著更為嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)定。三峽升船機(jī)規(guī)模巨大，構(gòu)造復(fù)雜，細(xì)節(jié)決定勝敗。楊清舉了一個(gè)例子，螺母柱安裝誤差是5毫米以內(nèi)，但由于升船機(jī)一個(gè)大件可能就是幾十米上百米，太陽一曬溫度提高，可能整體就會(huì)多出一二十厘米，承船廂因?yàn)樽冃伪豢ㄗ∵@種事都會(huì)發(fā)生。細(xì)節(jié)必須認(rèn)真對(duì)待。

“漏水說明有缺陷，缺陷影響可能隨著持續(xù)運(yùn)行越來越大，最后造成故障，運(yùn)行中不能有任何一個(gè)臨時(shí)措施進(jìn)行補(bǔ)救。”楊清說，“必須從源頭要求承船廂滴水不漏，不留任何隱患。”

同樣，在專家看來，噪音本身是一種能量，這種能量若長(zhǎng)期存在，會(huì)對(duì)升船機(jī)這一龐大的精密設(shè)備造成損害。升船機(jī)兩邊墻上每隔3.5米設(shè)置了安全通道，可以迅速疏散乘客，滿足逃生需求。

從源頭上杜絕一切可能的隱患苗頭，標(biāo)準(zhǔn)制定絕無討價(jià)還價(jià)的余地，對(duì)三峽升船機(jī)建造者而言，最大的價(jià)值追求是人的生命安全。

傾注幾代三峽人的追求與情懷

三峽升船機(jī)歷經(jīng)60多年論證研究、近10年建設(shè)，其中傾注了幾代三峽升船機(jī)科研人員的心血與智慧，見證了三峽人科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、審慎求實(shí)的作風(fēng)。

齒輪齒條爬升式和鋼絲繩卷揚(yáng)提升式是世界垂直升船機(jī)主要采用的兩種設(shè)計(jì)型式，建造當(dāng)初，采用何種方式，爭(zhēng)議不斷。

由于鋼絲繩卷揚(yáng)提升式技術(shù)問題相對(duì)容易解決，多數(shù)專家同意采用鋼絲繩卷揚(yáng)提升方案，部分專家對(duì)這一方案的安全可靠性表示質(zhì)疑。

專家們面臨的挑戰(zhàn)是，三峽升船機(jī)的規(guī)模比一般電梯大很多，鋼絲繩卷揚(yáng)提升的設(shè)計(jì)方案，無法從根本上解決安全可靠性問題。

三峽升船機(jī)的首倡者之一、中國(guó)工程院院士陸佑楣對(duì)此進(jìn)行了理性論證。“三峽升船機(jī)要通過3000噸級(jí)的船，這個(gè)噸位的客船可以載員1000多人。升船機(jī)最大提升重量15500噸，平衡重也是15500噸，兩個(gè)加起來3萬多噸，這個(gè)龐然大物絕對(duì)不能出問題。如果用鋼絲繩卷揚(yáng)方案，一旦船廂漏水，整個(gè)升船機(jī)系統(tǒng)就失去了平衡，平衡重系統(tǒng)會(huì)一下把船廂拉上去。要解決這種失衡狀況下的制動(dòng)問題，顯然不能寄希望于卷揚(yáng)機(jī)抱死。這么大的重量，無法抱死怎么辦?”經(jīng)過審慎論證，決定采用世界先進(jìn)的齒輪齒條爬升式。

三峽集團(tuán)機(jī)電工程局副局長(zhǎng)吳小云從2004年接手升船機(jī)研制，12年磨一劍，最終在他們這一代人手中“亮劍”。他感慨萬千：“升船機(jī)事關(guān)重大，我們?nèi)缏谋”⑸鹘K如始，要把可能出現(xiàn)的所有問題、隱患，在腦子中一遍遍地過，做好預(yù)防預(yù)控。”

三峽升船機(jī)創(chuàng)下了多個(gè)世界第一的紀(jì)錄。偉岸壯觀的三峽升船機(jī)塔柱結(jié)構(gòu)，卻有著極高的精度。吳小云介紹說，三峽升船機(jī)承重塔柱結(jié)構(gòu)高146 米，塔柱混凝土全高的垂直度偏差不大于30毫米。令人叫絕的是，升船機(jī)同步提升精確度誤差小于兩毫米，刷新了世界標(biāo)準(zhǔn)。

德國(guó)是世界上對(duì)升船機(jī)建造設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富的國(guó)家，三峽升船機(jī)由中德聯(lián)合設(shè)計(jì)，合作中，令德方最為詫異的是，三峽升船機(jī)的超快建造速度。“德國(guó)自己設(shè)計(jì)的升船機(jī)還停留在圖紙上，我們的工人已經(jīng)在三峽大壩上飛檐走壁了。”

令吳小云感到驕傲的是：“很慶幸三峽升船機(jī)建造趕上了好時(shí)候，三峽工程大發(fā)展，終于實(shí)現(xiàn)了幾代三峽科技工作者的光榮與夢(mèng)想!”