中國電建:科技添動力 蓄能山水間
近日,央視新聞以《抽水蓄能——保障能源安全供應(yīng)的“穩(wěn)定器”》為題,對水電十二局承建的浙江天臺抽水蓄能電站進行了報道。
天臺抽水蓄能電站額定水頭724米世界最高,單機容量42.5萬千瓦位居國內(nèi)之首,上下引水斜井長度483.4米全國第一,工程建設(shè)難度位于國內(nèi)前列,建設(shè)過程中將刷新多項紀錄,推動抽水蓄能電站建設(shè)水平邁上世界新高地。
早在2001年,水電十二局就在浙江天臺承建了浙江桐柏抽水蓄能電站,從此進入抽蓄領(lǐng)域并一舉打響了抽水蓄能電站施工品牌。桐柏抽水蓄能電站被列為“全國抽水蓄能電站樣板工程”,并榮獲“國家優(yōu)質(zhì)工程獎”“國家優(yōu)質(zhì)工程獎設(shè)立三十周年精品工程獎”等系列榮譽。
2022年5月,已經(jīng)全面掌握大型抽水蓄能電站關(guān)鍵施工技術(shù),并在抽水蓄能電站建設(shè)領(lǐng)域居于“領(lǐng)先者”地位的十二局,再次來到了“上有山崖摩天,下有溝壑如鏡”的天臺縣,并依托天臺抽水蓄能電站這座“大國重器”,譜寫了“進一步打響抽水蓄能電站施工拳頭品牌”的新篇章。
再創(chuàng)新高? 國內(nèi)第一長斜井
從已建成國內(nèi)第一長斜井——浙江長龍山抽水蓄能電站單段長度435米斜井,到國內(nèi)在建第一長斜井——浙江天臺抽水蓄能電站上下長度483.4米斜井,水電十二局打造抽水蓄能標桿工程的腳步從未停止。
引水隧洞是天臺抽水蓄能電站的關(guān)鍵工程,電站共設(shè)計兩條引水隧洞,均由引水上平洞、引水上斜井、引水中平洞、引水下斜井、引水下平洞等組成。
1號引水下斜井,作為整個天臺抽水蓄能電站引水系統(tǒng)工程的核心,全長483.4米,為國內(nèi)最長單級斜井,井斜58度,屬大傾角長斜井。在建設(shè)初期,水電十二局就靈活運用在長龍山、周寧、寧海等十余座抽水蓄能電站斜井施工中積累的成功經(jīng)驗,制定了科學合理、安全可靠的斜井施工方案,采用“定向鉆(先導孔)+反井鉆(導井)+人工擴挖”施工技術(shù)方案,以導井開挖與井身擴挖相結(jié)合的方式進行施工。
1號引水上斜井先導孔是整個引水系統(tǒng)工程的重要節(jié)點,對于后續(xù)導井反拉和隧洞擴挖至關(guān)重要。該先導孔綜合偏斜率0.67‰,孔向偏差10.1厘米,其鉆孔精度不僅超過了國家行業(yè)規(guī)范要求的偏斜率不大于1%的標準,而且達到了國內(nèi)同行業(yè)的先進水平。
施工過程中面對斜井長度長、傾角大和磁場強度紊亂條件下無線隨鉆測斜儀器數(shù)據(jù)異常等困難,項目部組織專家團隊研討,采用高精度陀螺儀加密測量,每鉆進10米下儀器校驗一次,以指導定向鉆進,確保了1號引水上斜井先導孔高水平貫通。
2023年7月,水電十二局開始1#引水下斜井導井的反拉施工,面對地質(zhì)條件復(fù)雜、施工條件惡劣等種種挑戰(zhàn),項目部通過周密規(guī)劃、科學管理、精心組織和動態(tài)調(diào)整,全力以赴推進工程建設(shè)。同年9月27日,浙江抽水蓄能公司發(fā)來賀信,對我們項目在1#引水下斜井導井順利貫通方面取得的成就表示熱烈祝賀。
2024年7月,浙江天臺抽水蓄能電站的1號引水上斜井成功貫通。這是繼5月18日1號引水下斜井開挖完成后的又一重要里程碑,標志著1號引水隧洞的全線開挖工作已經(jīng)完成,為2025年首臺機組投產(chǎn)發(fā)電目標的實現(xiàn)奠定了堅實基礎(chǔ)。
大國重器? 創(chuàng)造行業(yè)“新”紀錄
知之非艱,行之惟艱,行而有成。浙江天臺抽水蓄能電站引水系統(tǒng)采用一洞兩機布置方式,共設(shè)置兩個重量為40噸的對稱“Y”型月牙肋鋼岔管。鋼岔管主管直徑4米,支管直徑2.8米,重約43噸。
鋼岔管是抽水蓄能電站用于連接壓力鋼管主管與支管的重要結(jié)構(gòu)部件,由于1000兆帕級鋼種具有高強度、高韌性、高塑性、低焊接裂紋敏感性等特征,焊接難度大,生產(chǎn)技術(shù)要求高,且不允許在母材上進行焊接作業(yè),吊裝運輸工作成了難題。
為此水電十二局施工團隊科學謀劃,精心組織,研究制定鋼岔管運輸和安裝方案,最終采用3個抱箍相互鎖緊的方式對鋼岔管進行固定,再通過槽鋼與巖壁錨桿連接,順利完成了鋼岔管的安裝工作。這也是國內(nèi)首次將1000兆帕級高強鋼應(yīng)用于水電行業(yè)。目前,引水中平洞的壓力鋼管已經(jīng)安裝至450米的長度,鋼岔管的回填混凝土澆筑也已經(jīng)達到了300米,各項工程正在穩(wěn)步推進。
2024年6月,天臺抽水蓄能電站首倉低熱混凝土順利澆筑,這是低熱混凝土在抽水蓄能行業(yè)內(nèi)的首次應(yīng)用,具有示范引領(lǐng)作用。首倉低熱混凝土施工選在天臺抽水蓄能電站上水庫主壩趾板,累計澆筑方量50方。
為確保首倉低熱混凝土的順利澆筑,天臺抽蓄項目部進行了周密組織和精心安排。在澆筑工作開始之前,項目部認真執(zhí)行了室內(nèi)試驗和現(xiàn)場試驗,對澆筑工藝進行了深入總結(jié),并進行了質(zhì)量安全風險識別以及倉面設(shè)計審查。
澆筑過程中,項目部組織了試驗檢測,由項目質(zhì)量管理人員全程監(jiān)督拌和樓出機口和澆筑倉面,確保了拌和物性能的優(yōu)良和施工組織的順暢。收倉后,項目部立即進行了施工總結(jié),進一步優(yōu)化了低熱水泥混凝土的施工工藝,為進一步做好大壩面板混凝土的澆筑和防裂工作奠定了堅實基礎(chǔ)。
精細管理? 數(shù)字監(jiān)管賦效能
2024年7月,由中國施工企業(yè)管理協(xié)會組織2024年工程建設(shè)行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展實踐案例征集活動中,應(yīng)用于天臺抽水蓄能電站的洞室施工數(shù)字化監(jiān)管系統(tǒng)成功獲評2024年“工程建設(shè)行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展最佳實踐案例”。
地下洞室施工一直以來都是安全管理的重點和難點,特別是抽水蓄能電站中斜井、豎井、地下廠房、主變洞、施工、交通、輸水隧洞等,施工難度高、安全風險突出,機械化、自動化程度低,事故概率高。
針對地下洞室施工管理重難點,天臺項目引入“長斜井安全數(shù)字化管理平臺”,積極以科技引領(lǐng)生產(chǎn),不斷推動抽水蓄能電站施工向機械化、智能化、數(shù)字化轉(zhuǎn)變。“長斜井安全數(shù)字化管理平臺”充分利用AI識別、物聯(lián)傳感等先進技術(shù)手段,實現(xiàn)施工進度數(shù)字化管控、人員精細化管理、重大機械設(shè)備運行實時監(jiān)測、AI智能監(jiān)控、有毒有害氣體監(jiān)測和環(huán)境監(jiān)測等,全面提升項目施工安全、質(zhì)量和進度管控能力,形成現(xiàn)場、項目部和總部為一體的三級管理體系。
“長斜井安全數(shù)字化管理平臺”具備多項功能,包括多維度和多場景的實時監(jiān)測;在線核驗施工人員身份;實時監(jiān)控卷揚和提升系統(tǒng);實時檢測設(shè)備和人員的違章行為;以及實時監(jiān)測有毒有害氣體等。這些功能有助于提升長斜井的安全性和運營效率,進一步提升洞室安全監(jiān)管水平,確保現(xiàn)場作業(yè)人員的安全。
天臺抽水蓄能電站總裝機容量170萬千瓦,預(yù)計2027年5月全部機組投產(chǎn)發(fā)電后,年發(fā)電量可達17億千瓦時,可節(jié)約燃煤約52萬噸,減排二氧化碳約104萬噸,對促進新能源消納、提高電網(wǎng)運行安全穩(wěn)定性、優(yōu)化地區(qū)電源結(jié)構(gòu)、推動區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、助力國家實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標有著重要意義。
風華正茂展新篇,砥礪前行繪藍圖。2024年是天臺抽蓄項目的攻堅之年,項目部將持續(xù)發(fā)揚攻堅克難、創(chuàng)先爭優(yōu)、努力拼搏的優(yōu)良作風,進一步加強現(xiàn)場精細化管理,勠力同心、再接再厲,保障浙江天臺抽水蓄能電站2025年底首臺機組發(fā)電目標如期實現(xiàn)。
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