撰文／黄一峰 何春霞  视频/吴海涛  

图文编辑/陈永杰

 【个人简介】

▲广西水利科学研究院材料结构与岩土工程技术研究所所长 刘鲁强

刘鲁强，中共党员，教授级高级工程师，广西水利科学研究院材料结构与岩土工程技术研究所所长，广西水工程材料与结构重点实验室副主任，河海大学硕士研究生导师。长期在科研生产第一线，主持重大水利工程项目建设科技攻关、科技成果转化和推广应用、水利水电工程质量安全评价与加固维护技术研究、水利水电工程建筑材料设计研究等工作。

“温柔如水”那不过是文人笔下的情怀罢了，当看似温柔的水发起疯来，那些滔天巨浪，那摧枯拉朽的气势足以让人不寒而栗，比如山洪暴发，比如水坝决堤……

刘鲁强还在少年时代，亲身经历到水患带来触目惊心的灾难时，他就暗自发誓立志成为一名治水专家。从踏出大学校门开始，他就把青春和梦想与水利事业联系在了一起。从一名普通的水利技术人员，到获得多项发明专利的水利工程专家……刘鲁强在水利岗位坚守30多年，一步一个脚印，为广西水利建设事业默默奉献着，他用创新创造诠释了新时代的“匠人精神”。

▍悉心研究，填补国内一项混凝土技术空白

百色水利枢纽工程是国家实施西部大开发的重大标志性工程之一，枢纽主要建筑物中就有碾压混凝土主坝一座，为全断面碾压混凝土坝，坝高130米，坝顶长720 米，坝顶宽度10米，坝顶高程234米。如此巨大工程能否安全运行，大坝建筑材料混凝土是关键因素之一。

一项重大的科研项目大坝碾压混凝土试验研究摆到刘鲁强面前。他实地调研时，发现坝址附近缺乏混凝土天然骨料，人工骨料的料源只有辉绿岩和灰岩两种。辉绿岩料场与坝址距离短，开采条件好，剥采比小，不含有害成分。但辉绿岩是一种强度弹性模量很高、质地很硬、密度很大的岩石，以辉绿岩为骨料的碾压混凝土作为大体积筑坝材料，在国内外还没有研究和应用先例。此外，辉绿岩骨料碾压混凝土存在施工工作性差、弹性模量高、抗裂能力低等问题。灰岩是目前大坝碾压混凝土常用的骨料，但灰岩料场与坝址距离远，开采条件差，剥采比大，料层中夹有活性骨料燧石等有害成分。以灰岩作为大坝碾压混凝土骨料，不仅成本高，还存在碱—骨料反应，导致大坝碾压混凝土开裂这个致命隐患危害。

百色水利枢纽大坝要采用辉绿岩骨料碾压混凝土，但当前的手段无法解决这些技术难题。刘鲁强坚持创新的理念，不迷信现有的理论知识，以打破常规的勇气，在国内首次将大坝三级配粗骨料最大粒径由80mm降为60mm，采用准三级配骨料；在国内同行首次与厂家共同研发具有延缓和降低水泥水化放热显著效果的高性能外加剂，并应用于大坝碾压混凝土，通过一系列技术创新，最终解决了大坝采用辉绿岩骨料碾压混凝土的技术难题，使辉绿岩骨料碾压混凝土在国内首次成功应用于大型水利枢纽大坝施工，避免了大坝采用灰岩骨料碾压混凝土带来的安全隐患，仅骨料成本一项节约工程投资2600多万元。同时，他和团队充分利用工程开挖的辉绿岩弃料，避免了工程施工弃料破坏生态环境及导致水土流失等问题。

▲刘鲁强技术团队在百色市平果县敢怀水库除险加固工程指导新技术应用

刘鲁强带领团队开展的百色水利枢纽大坝辉绿岩骨料碾压混凝土试验研究，是国内首例将辉绿岩骨料和辉绿岩骨料碾压混凝土应用于大体积混凝土结构的研究项目。在国内首次通过技术创新，解决了辉绿岩骨料碾压混凝土存在施工工作性差、弹性模量高、抗裂能力低等重大技术难题。百色水利枢纽共浇筑辉绿岩骨料碾压混凝土220万立方米，其中RCC大坝212万立方米，上下游围堰8万立方米，在国内首次实现了辉绿岩骨料碾压混凝土在水利水电工程大坝中的成功应用。

刘鲁强主持的这项科研成果，避免了百色大坝采用含有活性骨料的灰岩骨料碾压混凝土带来的坝体开裂安全隐患，加快了百色大坝工程施工速度，提高了工程质量。该成果拓宽了我国碾压混凝土坝骨料应用范围，丰富和发展了我国碾压混凝土材料技术，推动了我国碾压混凝土筑坝技术进步，填补了国内技术空白。

▍刻苦攻关，解决水利工程多项技术难题

水利工程全是野外作业，各地的地质条件千差万别，环境复杂多变。在工作实践中，刘鲁强面对的水工建筑物多是处于高含泥和低品质骨料应用、陡边坡施工、大体积高强度施工等复杂的施工环境，以及环境水侵蚀、高速水流冲刷、干湿交替、水压渗漏、冻融碳化等复杂的运行环境。

为此，刘鲁强展开了一项复杂环境下水工混凝土性能提升关键技术研究及应用，针对环境带来的水工混凝土施工效率低、容易开裂及使用寿命短等技术难题，他带领团队经过无数次的实验攻关，终于研究发明了一种水工混凝土施工性能调控外加剂，攻克了高含泥、低品质骨料、陡边坡环境下水工混凝土施工性能调控的技术难题。同时，研发了一套防裂新技术，发明了水工混凝土抗裂性能调控外加剂，有效地提升了水工混凝土抗裂性能，解决了水工混凝土易开裂难题。建立了氯离子扩散模型，研发了抗腐蚀、抗冲磨、高抗渗及高粘结新材料，提升了水工混凝土耐久性，提高了水工建筑物服役寿命。

▲刘鲁强（前）向领导介绍《复杂环境下水工混凝土性能提升关键技术研究及应用》

这项研究成果处于国际先进水平，得到了中国工程院院士王复明高度评价，研究成果在桂中治旱乐滩水库灌区工程、桂林防洪及漓江补水工程、合浦总江挡潮闸及钦北防海堤工程等得到广泛应用，产生的直接经济效益超2亿元，获得广西壮族自治区科学技术进步二等奖。

变形、开裂和渗漏是水利工程的天敌，刘鲁强根据聚合物纤维外观形状和力学性能对混凝土变形性能、力学性能和耐久性能的影响规律，进行了聚合物纤维混凝土在灌区渠道防渗中的应用研究。提出了适合不同类型水利工程应用的聚合物纤维品种，以聚合物纤维品种、掺量、分散均匀性和水胶比为控制性技术条件，制备出高抗裂性、高抗渗性和高耐久性聚合物纤维混凝土。

这项研究成果应用于贵港达开水库灌区、南宁仙湖水库灌区等大中型灌区渠道防渗衬砌工程施工，渠道渗漏损失比普通混凝土渠道降低22%，按工程寿命30年计，每公里渠道减少渗漏损失增加的效益达31.5万元，提高了混凝土耐久性，延长了工程寿命，节约了水资源，改善了渠系生态环境。同时，在龙滩水电站、百色水利枢纽、乐滩水电站、洞巴水电站等工程的溢流面或防渗面板得到了广泛应用，大幅度提高了渠道防渗衬砌、大坝溢流面和防渗面板等板式结构混凝土的抗裂性能、抗渗性能和耐久性能。该课题研制的聚合物纤维混凝土技术被水利部科技推广中心选入《2009年度水利先进实用技术重点推广指导目录》，在全国范围内推广应用。

高抗裂性水工抗冲磨混凝土研究与应用，也是刘鲁强攻关的又一方向。他带领团队发明了水压状态下混凝土抗冲磨强度试验方法及多角度水泥混凝土面抗裂性能试验方法，解决了目前国内使用的水工抗冲磨混凝土存在的抗冲磨强度高但抗裂性能差，及抗裂性能好但抗冲磨强度低等技术难题，研究成果在桂林市防洪及漓江补水工程小溶江水利枢纽、川江水利枢纽等得到了广泛的推广应用，取得了显著的经济效益、环境效益及社会效益。

▍态度严谨，极力推动科研成果转化

在开展水利水电工程建筑材料设计研究工作中，刘鲁强始终坚持严格按照国家和行业的标准、规程、规范等进行试验，为水利水电工程建设提供准确的科学依据。他认为，科研试验是解决水利水电工程建设技术难题的重要手段，因此，必须提高科研能力，刻苦攻关，着力解决水利水电工程建设的技术难题。同时，科研试验工作不仅是提供科学依据、解决技术难题，也是推广应用水利水电新材料、新技术、新工艺、新成果的重要平台。因此，他在科研试验工作中十分注重与推广应用科技成果结合起来，积极推广应用新技术成果，提高科研试验工作水平。

 “科研工作就是创新和突破。”这是刘鲁强的座佑铭。他在主持推广应用聚合物纤维混凝土技术过程中，当时国内使用的聚合物纤维均为进口的网状纤维，且价格昂贵。国内厂家刚开始只能生产单丝纤维，虽然价格只有进口的二分之一到三分之一，但其性能较网状纤维差，在国内尚未开始使用。水利工程面广量大，需节约成本，采用昂贵的进口网状纤维难以在水利工程上推广应用。针对这些情况，他在国内首次同时选用进口网状纤维和国产单丝纤维，对单丝纤维混凝土和网状纤维混凝土进行对比研究、实验，结果他发现采用国产单丝纤维完全可以达到预期目标，为水利工程推广应用聚合物纤维混凝土创造了条件，也推动了国内纤维生产厂家的发展。此外，由于混凝土早期硬化阶段的抗裂性能试验目前国内还没有标准方法，他和团队便自行设计了试验方法和试验装置来测定混凝土抗裂性能，取得了良好的效果。该试验装置经优化后，获得了国家实用新型专利。

  刘鲁强在主持百色水利枢纽工程建筑材料科研试验中，由于工程建筑材料种类多、用量大，直接关系到枢纽工程的安全、质量和造价，如何研制适合工程施工、安全、优质、廉价的建筑材料，是科研试验工作必须解决的问题。为此，他在科研试验过程中，认真总结国内外先进经验，充分了解和掌握该领域的国内外最新发展动向，与工程设计和施工方面密切配合，深入了解工程的特点，发扬团结协助、求实创新、大胆探索、勇攀高峰的科技工作者的优良传统，出色地完成了科研试验任务。工程运行至今，未发现有裂缝或渗漏现象，节约了工程投资，提高了工程质量，取得了显著的技术经济效果。

刘鲁强主持和指导完成郁江老口水利枢纽、右江鱼梁水利枢纽工程等几十座广西大中型水利水电工程建筑材料科研试验。他深入工地现场调查研究，认真听取设计和施工方面的意见，充分了解工程设计和施工的特点，在全面调研的基础上，制定科学高效的试验研究方案和计划，通过试验研究，解决了各项工程设计施工在建筑材料方面遇到的技术难题，满足了工程设计和施工要求，保证工程建设质量，节约了工程投资。

▲刘鲁强（前排左二）在桂林防洪及漓江补水工程小溶江水利枢纽指导新材料推广应用

他主持和指导完成南宁市防洪工程、柳州市防洪工程等几百座大中型水利水电工程验收质量抽检、监督质量检测、监理平行检测、安全鉴定质量检测等各种质量检测。在开展工程竣工验收质量抽检工作中，不断引进和吸收国内外检测新技术、新设备，努力提高检测能力和水平，深入工程现场调查研究，严格把好质量关，为工程设计、施工、验收和安全鉴定等提供重要科学依据和技术支撑，为消除水利工程安全隐患，保护国家和人民生命财产做出了突出贡献。

与此同时，刘鲁强还开展广西水利水电建设工程质量检测员、见证取样员培训工作，亲自编写培训教材，给学员授课、解答问题，为广西水利水电建设工程质量检验培养了合格的检测员和见证取样员，得到了水利部的肯定。并受到新疆自治区水利厅的邀请，为新疆自治区的学员授课，培训工作产生了良好的社会影响。

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