大型抽水蓄能電站施工關(guān)鍵技術(shù)研究

王永剛 羅超

摘 要：文章針對(duì)大型抽水蓄能電站施工中的重要工程，滲控工程、地下工程以及機(jī)電安裝與調(diào)試工程中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究和分析，以期為同行提供借鑒作用。

關(guān)鍵詞：大型抽水蓄能電站 滲控工程 地下工程 機(jī)電安裝調(diào)試 關(guān)鍵技術(shù)

1 引言

近年來(lái)我國(guó)加大了對(duì)抽水蓄能電站的建設(shè)力度，而且抽水蓄能電站的規(guī)模不斷擴(kuò)大、裝機(jī)容量也在不斷增加，其不僅在電力系統(tǒng)中起到調(diào)峰調(diào)谷、調(diào)頻調(diào)相以及事故備用等作用，而且還可以起到灌溉以及抗洪等作用，具有較為重要的環(huán)保意義。在大型抽水蓄能電站的建設(shè)和改造過(guò)程中，其主要的施工工程有地下洞室群、滲控工程、土石開(kāi)挖與填筑、混凝土工程、堆石壩、機(jī)電安裝與調(diào)試等多個(gè)環(huán)節(jié)和工程類型，本文以其中比較典型的關(guān)鍵施工技術(shù)進(jìn)行分析和研究。

2 滲控工程施工技術(shù)

滲控工程就是在原有的水庫(kù)上進(jìn)行擴(kuò)建并進(jìn)行上水庫(kù)建立的過(guò)程中對(duì)其防滲功能進(jìn)行控制和實(shí)現(xiàn)的主要工程。而對(duì)于新建水庫(kù)來(lái)說(shuō)，滲控工程施工技術(shù)在需要在對(duì)建設(shè)地區(qū)的地質(zhì)情況進(jìn)行分析并選擇防滲形式之后進(jìn)行選擇和確定。以其中比較常用的庫(kù)底黏土鋪蓋填筑施工技術(shù)為例，在滲控工程施工中采用黏土鋪蓋的方式進(jìn)行護(hù)底，將瀝青混凝土護(hù)岸和面板壩進(jìn)行結(jié)合，在進(jìn)行填筑施工時(shí)采用分區(qū)工作的方式進(jìn)行，這樣不僅可以確保施工質(zhì)量，而且可以有效確保施工效率，這主要是由于在分區(qū)工作的過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)施工道路在平面上進(jìn)行交叉工作的情況。此外在進(jìn)行黏土鋪蓋施工過(guò)程中采用分區(qū)工作的方式，還需要在縱橫面上進(jìn)行斜坡面的預(yù)留，并且在斜坡面上進(jìn)行取樣檢測(cè)并合格之后再進(jìn)行最終的碾壓作業(yè)。此外，還有瀝青混凝土施工技術(shù)，雖然其具有較高的造價(jià)成本，但是可以進(jìn)行快速修補(bǔ)并起到良好的防滲效果，而且在此技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中要對(duì)其配合比進(jìn)行科學(xué)選擇和控制，主要是在對(duì)所在地區(qū)的地質(zhì)條件進(jìn)行分析和試驗(yàn)之后進(jìn)行原材料類型和所用數(shù)量的確定，以及對(duì)密度以及空隙率等參數(shù)進(jìn)行選擇，確保所用施工工藝的最優(yōu)性，在按照一定的流程進(jìn)行碾壓工作等開(kāi)展并確保其密實(shí)性之后，還要確保其具有良好的可塑性。最后對(duì)于采用陡邊坡混凝土面板施工技術(shù)來(lái)說(shuō)，是目前在水庫(kù)陡邊坡施工中比較常用也相對(duì)較為成熟的技術(shù)，其具有較快的施工速度。

3 地下工程施工技術(shù)

3.1長(zhǎng)斜井施工技術(shù)。大型抽數(shù)蓄能電站建設(shè)中，斜井是比較重要的組成分析，也是地下工程中施工難度較大、安全風(fēng)險(xiǎn)較高的施工環(huán)節(jié)。其中對(duì)于長(zhǎng)斜井施工來(lái)說(shuō)，其主要的施工難度就是每個(gè)施工環(huán)節(jié)中進(jìn)行提升系統(tǒng)的布置問(wèn)題。目前在長(zhǎng)斜井施工中所用采用的提升系統(tǒng)已經(jīng)由現(xiàn)有的絞車提升系統(tǒng)、反井鉆進(jìn)行斜井導(dǎo)井開(kāi)挖、自助研制斜井滑模澆筑混凝土等新技術(shù)將傳統(tǒng)的幾種提升系統(tǒng)和施工技術(shù)進(jìn)行取代，且通常使用反井鉆機(jī)進(jìn)行直徑為1.4m導(dǎo)井的鉆進(jìn)，而且采用兩次擴(kuò)挖成型的施工方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。3.2擴(kuò)挖與支護(hù)技術(shù)。在上述長(zhǎng)斜井施工完成之后，就需要進(jìn)行擴(kuò)挖，而且采用的是兩次擴(kuò)挖作業(yè)的形式，對(duì)錢第一次擴(kuò)挖作業(yè)來(lái)說(shuō)，采用的是從下而上進(jìn)行擴(kuò)挖的方式，并且使用一臺(tái)雙筒絞車來(lái)提供牽引力。而第二次擴(kuò)挖作業(yè)則需要從上而下進(jìn)行，同樣是需要一臺(tái)雙筒絞車來(lái)提供牽引力，并主要對(duì)運(yùn)輸小車進(jìn)行牽引，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)施工材料和人員的輸送。而這兩次擴(kuò)挖作業(yè)則采用的是在鋼平臺(tái)上使用絞車進(jìn)行擴(kuò)挖施工的方式，且其作業(yè)平臺(tái)總共分為四層，可以在此平臺(tái)上進(jìn)行擴(kuò)挖鉆爆以及噴錨支護(hù)等作業(yè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)周邊孔進(jìn)行鉆打以及進(jìn)行錨桿的徑向鉆打等操作。3.3斜井混凝土施工技術(shù)。此技術(shù)所采用的施工方式為從全斷面進(jìn)行自下而上的施工方式，而且此技術(shù)最大的難點(diǎn)就是進(jìn)行模板系統(tǒng)的施工。此施工環(huán)節(jié)是在斜井混凝土施工作業(yè)平臺(tái)上完成的，且主要有操作平臺(tái)、主平臺(tái)、抹面平臺(tái)、尾平臺(tái)等四個(gè)平臺(tái)組成。其中操作平臺(tái)的主要作用是對(duì)液壓操作系統(tǒng)、電氣配電柜以及工具和設(shè)備進(jìn)行安防的平臺(tái)；抹面平臺(tái)則主要是進(jìn)行混凝土的養(yǎng)護(hù)；尾平臺(tái)則主要是進(jìn)行鋪設(shè)后行走軌道以及防止備用軌道等操作。在此環(huán)節(jié)施工中進(jìn)行混凝土襯砌時(shí)，采用的是自下而上的襯砌方式，其動(dòng)力系統(tǒng)則主要是液壓爬升系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)則主要是由于兩臺(tái)絞車組成，其中絞車的底盤(pán)中要進(jìn)行防墜落抱軌裝置的設(shè)備。此外，進(jìn)行灌漿施工也需要自下而上進(jìn)行，其牽引系統(tǒng)則主要是液壓爬升器，牽引系統(tǒng)則同樣為兩臺(tái)單筒絞車。

4 機(jī)電安裝調(diào)試技術(shù)

在進(jìn)行大型抽水蓄能電站施工中，其主要的機(jī)電安裝調(diào)試工作內(nèi)容就是抽水蓄能機(jī)組整個(gè)核心設(shè)備的安裝與調(diào)試，其具有較高的轉(zhuǎn)速和較大的功率，所以其安裝調(diào)試技術(shù)則主要有蝸殼水壓技術(shù)、動(dòng)平衡試驗(yàn)技術(shù)、首次水泵工況啟動(dòng)技術(shù)等。對(duì)于蝸殼水壓技術(shù)來(lái)說(shuō)，需要在施工中對(duì)蝸殼的變形情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并且在試壓泵啟動(dòng)時(shí)對(duì)其本體進(jìn)行試驗(yàn)，以及對(duì)此施工過(guò)程中的安全閥最大壓力數(shù)值進(jìn)行分析。在蝸殼沖水完畢并關(guān)閉充水閥之后進(jìn)行升壓，并且對(duì)升壓過(guò)程中的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析，主要是對(duì)滲透、裂紋以及變形等情況進(jìn)行分析，并對(duì)百分表的讀數(shù)以及封堵滲漏現(xiàn)象進(jìn)行檢查。而對(duì)于動(dòng)平衡試驗(yàn)技術(shù)來(lái)說(shuō)，需要將抽水方向與發(fā)電的旋轉(zhuǎn)方向分開(kāi)進(jìn)行試驗(yàn)，其中在抽水方向下，基于SFC機(jī)組啟動(dòng)以及速度的提升對(duì)機(jī)組的各個(gè)部位進(jìn)行振動(dòng)數(shù)值的檢測(cè)，并且完成轉(zhuǎn)子配重工作。對(duì)于首機(jī)首次水泵工況啟動(dòng)技術(shù)，需要采用首先進(jìn)行充氣壓水設(shè)備對(duì)機(jī)組的轉(zhuǎn)輪進(jìn)行壓水，確保其處于空載狀態(tài)下并且變頻裝置不能啟動(dòng)的條件下進(jìn)行SFC設(shè)備的啟動(dòng)，然后實(shí)現(xiàn)機(jī)組的抽水運(yùn)行。

5 結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)我國(guó)的大型抽水蓄能電站的工程建設(shè)速度不斷提升、建設(shè)規(guī)模也在不斷增加，并推動(dòng)了其中關(guān)鍵施工技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，我國(guó)在不斷引入先進(jìn)的施工技術(shù)的同時(shí)也在進(jìn)行自主創(chuàng)新，為推動(dòng)我國(guó)大型抽水蓄能電站建設(shè)的快速發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步做出了重要貢獻(xiàn)。

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