“十四五”華南地區首個抽水蓄能工程進入機電安裝階段

信息來源:南方電網報  發布時間:2024-01-03

    十四五”華南地區首個抽水蓄能電站建設工地俯瞰圖。(南網儲能公司供圖)

  機械轟鳴,人頭攢動,熱火朝天的繁忙施工給寒冬增添了一絲暖意。這里是坐落于廣西壯族自治區南寧市武鳴區、位列國家“十四五”102項重大工程、“十四五”華南地區首個抽水蓄能工程的南寧抽水蓄能電站(以下簡稱“南寧抽蓄”)建設工地。該電站由南網儲能公司投資建設。

  2023年12月28日,該工程的地下廠房全部開挖完成,標志著工程進入機電安裝的新階段。目前,地下洞室、上下水庫的建設施工正全面推進,工程總體形象進度超過30%,為實現2025年底前電站投產發電目標加速沖刺。

  精細建“房” 以工匠精神處理每個開挖細節

  穿過1600多米的交通洞,位于距地面約為100層樓房高度、垂直距離近300米的地下廠房,豁然開朗映入眼簾。這座巨型電力“地宮”,長180米、寬26米、高57.15米,體積相當于130個標準泳池大小。

  “南寧抽蓄距離市區僅40公里,靠近負荷中心,總裝機容量為120萬千瓦,每年最多可消納清潔能源25億千瓦時,相應可減少二氧化碳排放190萬噸。我們要以工匠精神把工程建成廣西的‘旗艦’抽蓄電站。僅廠房選址,我們前后就比選過3次,才最終選定這個基巖完整、結構面少、圍巖穩定性好的位置?!蹦暇W儲能公司南寧抽水蓄能項目部總經理朱澤寬介紹。

  選址僅僅是廠房開挖的第一步,將工程量大、施工復雜、質量要求高的廠房“雕刻”出來,就意味著要在開挖過程中把安全、參數、工法、溫度、速度、性能等多方面的管控均做到極致。

  “開挖到第一層,我們就遇到了巖石剝落、掉塊、彈射型巖爆等地下應力釋放的突發情況,如不及時有效處理,后果不堪設想?!蹦蠈幊樗钅茼椖坎繌S房施工負責人陳健華回憶起來還心有余悸。對此,業主方組織施工隊深入查勘巖石條件,迅速摸清巖爆發展規律,探索出注水降低圍巖硬度、打孔釋放高地壓力、封閉開挖面防止巖石崩落的“三步法”,有效控制了作業安全風險。

  爆破、支護、混凝土澆筑是廠房開挖的三大流程?!懊總€施工流程、各個作業細節,我們都務求‘精準’二字,但實現精準的方式方法各不相同?!标惤∪A說。

  和其它土建工程一樣,“半孔率”是衡量爆破性能的關鍵指標。在廠房頂拱,南寧抽水蓄能項目團隊進行了一系列的爆破試驗獲取理想參數,采用激光精準確定孔位,半孔率達到95%以上;在安裝間端墻,該團隊采用深孔預裂的方法把握鉆孔精度,半孔率接近100%。

  對于爆破后的支護,該項目團隊綜合研判不同圍巖爆破后的完整性及掉塊風險,采取了三種差異化的支護方式,在降低巖石失穩滑塌風險的同時保證了施工效率。巖壁吊車梁是廠房橋機運行的支撐,其混凝土澆筑質量直接關系著廠房橋機的安全穩定?;炷翝仓?,會產生水化熱反應,導致內部溫度不斷上升,當與外部空氣溫度差值超過20℃時就會產生裂縫。對此,項目團隊“打”出了采用早起水化熱較低的中熱水泥澆筑、加冰和冷水拌制、埋設水管通水冷卻等溫度控制的“組合拳”,最終滿足了混凝土入倉溫度不高于25℃、內外溫差不超過20℃的“苛刻”不開裂要求。

  功夫不負有心人。南寧抽蓄廠房工程優良率高達95%,達到國內領先水平?!鞍惭b間的端墻由于爆破質量極高,達到了無需進行混凝土澆筑便可直接投入生產使用的工藝條件,這在南方電網內還屬首次?!标惤∪A撫摸著光滑的墻面自豪地說。

  掘洞造壩 既要高科技也要綠色環保

  走進工程的自流排水洞深處,只見一條長約52米、重約220噸的“白色巨龍”在山體內掘進,該機械“尾部”印有南方電網公司標志,“南寧一號”四個大字印于側身。據了解,這套代表目前隧洞施工技術最先進水平的裝備叫“全斷面硬巖隧道掘進機”,簡稱“TBM”。

  2022年11月1日,“南寧一號”TBM在南寧抽蓄自流排水洞口順利始發投用,屬于是華南地區抽水蓄能領域的首次應用?!癟BM掘進隧洞不僅在速度上為傳統人工鉆爆的4倍,而且大大降低了人工作業存在的安全風險,長達5099米的自流排水洞目前已打通約4400米,有望在2024年春節期間實現全洞貫通?!蹦蠈幊樗钅茼椖坎扛笨偨浝睚埛浇榻B。

  除了TBM,運用高端技術裝備實現“機械化換人,自動化減人”在建設現場多處可見。在下水庫的導流洞,“明星裝備”懸臂掘進機正在加快作業。龍方介紹,利用這套裝備,可以將每天的鉆爆進尺由1.5米提升至6米,而作業人員可由10人降至2到3人,對導流洞正上方的民宅不造成任何影響。據了解,抽水蓄能電站輸水系統復雜,南寧抽蓄的大小洞室接近20個。在技術裝備的賦能下,超過90%的洞室均已實現安全貫通。

  在上下水庫工地,一輛輛挖掘機和運輸車穿梭往返,機械開動的聲音此起彼伏,開挖和填壩施工作業同步都在加速推進?!肮こ躺纤畮斓男钏繛?97萬立方米,下水庫的蓄水量為643萬立方米,兩者加起來接近一個西湖的蓄水量,總開挖量達到1500萬立方米土石方?!敝鞚蓪捴钢O計圖紙說。

  大量的土石何處安放?是擺在建設者面前的難題。上水庫采用混凝土面板堆石壩設計,堆石壩可直接消納開挖出來的土石方,最大程度減少棄渣及棄渣占地。下水庫采用瀝青混凝土心墻堆石壩設計,不僅同樣減少棄渣,瀝青心墻為柔性材料,抗拉抗裂及自我修復能力強,不會因壩體的沉降或偏移而產生裂縫,已在南方電網的多個抽水蓄能工程示范應用。預計到2024年底,下水庫和上水庫將先后達到蓄水條件。

  (黃昉 敬敏 史云吏)

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