穆阳溪畔,群峰之间,一座百万千瓦级的抽水蓄能电站宛如一颗明珠闪耀于闽东大地之上。
8月28日,水电十二局承建的福建周宁抽水蓄能电站4号机组正式投入商业运行,标志着“十四五”期间福建省首个抽水蓄能电站全面投产发电,提前七个月实现机组全面投产年度目标。
福建省宁德市周宁县境内溪流纵横,坡降陡峻,水系发达,河流天然落差大,水资源丰富,周宁抽水蓄能电站就坐落于福建的东北部——周宁县七步镇境内。
周宁抽水蓄能电站是福建省“十三五”重点建设项目,也是福建省科学发展、跨越发展重点项目之一,电站总装机容量120万千瓦,安装4台单机容量为30万千瓦的可逆式水泵水轮发电机组,平均年发电量12亿千瓦时,总投资66.93亿元。
周宁抽蓄电站主要由上水库、输水系统、地下厂房系统、地面开关站及下水库等建筑物组成。水电十二局承担输水系统、地下厂房系统等工程施工任务。工程中标后,公司迅速组织精兵强将进驻工地,全面掀起大干高潮,实现与前期标的无缝对接。
五年来,水电十二局人砥砺奋进、接续奋斗,通过加大资源投入、优化工程方案、科学组织施工、设置节点考核、强化进度质量管控、提升安全生产管理等强有力措施全力推进周宁抽水蓄能电站建设,在安全、质量、进度上均取得了良好成效,多项技术实现国内首创或居国内领先水平,以拳拳匠心和技术实力在闽东大地树立起一座抽蓄丰碑。
迎难而上,勇创精品
百年大计,质量为先。二千多个日日夜夜,水电十二局人抓进度、保质量,牢记水电人的初心使命,勇创精品工程。
为保证地下厂房开挖工程的顺利进行,周宁施工局高度重视技术方案编制,从地层岩性、围岩类型、水文地质等多个角度对地下洞群的地质条件进行分析和研究,对爆破、开挖、掘进作业中可能出现的安全风险进行评估。项目多次召开地下厂房施工方案技术讨论专题会,充分吸收采纳公司内外专家的意见和建议,制定了成熟可靠的厂房爆破作业开挖施工方案,在保证安全和质量的前提下按照方案有序推进。
周宁抽水蓄能电站地下厂房全长170米,跨度26.5米,从上至下共分七层开挖,具有技术含量高、质量要求严、施工强度大、安全责任重等特点。施工过程中,施工局狠抓工程进度、质量安全和文明施工,积极开展科技攻关和技术创新,确保了工程建设安全、优质、高效进行,工程质量和安全始终处于受控状态,厂房总开挖量达到18.61万立方米。
厂房岩壁梁位于主厂房开挖的第二层,全长300米,是整个地下厂房系统质量要求最高、技术难度最大的部位。由于岩壁梁开挖爆破成型要求极高,局部岩台裂隙发育,成型难以控制,且岩锚梁需进行三层边墙和中槽预裂爆破施工,待岩壁梁混凝土达到设计强度后才能进行主厂房三层中槽开挖出渣施工,工期较紧。施工过程中,厂房岩锚梁开挖采用预留保护层施工工艺,岩台开挖采用竖孔、斜孔同步光面爆破施工工艺,成型效果好,监测结果表明厂房岩锚梁受力状态、位移、变形均满足设计要求。
厂房岩壁梁混凝土浇筑是地下厂房系统施工控制的重点和难点,岩壁梁混凝土浇筑温度控制、成型控制及裂缝控制要求较高,浇筑成型后养护要求较高。施工团队在岩壁梁混凝土浇筑前,优先完成厂房三层边墙预裂及中部拉槽、使用镜面竹胶板和钢构大模板分别做底模侧摸、统一采购优质原材料、进行大量试验确定混凝土配合比、模板安装及时测量校核,使用同一类型脱模剂以及埋设冷却水管控制混凝土内外温差等措施保证岩壁梁施工质量。通过对首仓岩壁梁混凝土浇筑的情况,及时总结浇筑参数指标及后续仓面工作经验,并适时依据施工参数优化岩壁梁混凝土浇筑工艺,精心组织保质保量完成地下厂房岩壁梁混凝土整体浇筑。侧面采用钢结构大面模板,底模采用镜面竹胶板,满堂脚手架支撑,岩锚梁混凝土一次浇筑成型,最大浇筑长度达12米,仓与仓之间设置键槽,混凝土采用卧灌入仓,浇筑完成后先喷养护液,再采用薄膜—棉被—薄膜进行进行包裹,并通水冷却,最后采用毛竹片进行防护,岩锚梁混凝土表面至今未发现裂缝,并达到精品工程要求。
500千伏出线竖井井深274米,典型开挖断面为8.7米×9.3米矩形(四角圆弧半径1.4米),与500千伏出线洞相交,底部与竖井下平洞相交,井内通过隔墙分为7个腔,分别为过厅、电梯井、楼梯间、高压电缆井、高压电缆送风井、高压电缆排烟井及一、二次电缆井,井圈厚50厘米,隔墙厚40厘米,井圈及隔墙均为双层钢筋布置。竖井衬砌自2020年12月8日开始,采用多腔滑模工艺,自下而上全断面连续滑升,一次浇筑成型,2021年3月11日结束,春节期间连续施工,共历时94天,浇筑混凝土约7500立方米。
为确保1#引水下平洞首仓自密实混凝土钢衬回填顺利完成。考虑到自密实混凝土具有高流动性、不离析、均匀性和稳定性高等众多优点,施工局多次与业主、监理和设计单位等沟通协调,最终确定引水及尾水系统钢衬回填混凝土由压力钢管外包混凝土改为自密实混凝土。浇筑时依靠其自重流动,无需振捣而达到密实,可有效保证钢管与混凝土接触密实,保证钢衬回填混凝土质量,同时减少人力投入及工人劳动强度,保障施工安全,加快推进施工进度,为1#引水系统如期完成充排水试验节点目标打下了坚实基础。
目前,在科技进步、质量管理方面,施工局已获得科技立项7项,申请专利4项,工法1项,QC成果1项。开工建设以来,共计验收3342个单元,合格3342个,合格率100%;优良3121个,优良率94%,得到了业主、监理以及质监站对工程的一致好评。
安全为大,有序推进
2020年夏天,笔者就到周宁抽水蓄能电站进行采风,走进进厂交通洞的施工现场,只见工人们正戴着口罩马不停蹄地进行爆破开挖作业。
大工地,是一个大战场。“建设中,最高峰达到1000人同时进场施工。”作为负全责的指挥官项目经理占根法说,这个大“战役”容不得丝毫马虎。为加强对施工现场组织管理,施工局曾花了半年时间,制定了一系列的技术、质量、安全管理相关管理文件,“规范流程,让每个人都清楚工作怎么做,达到什么样的目标。”
在电站建设过程中,施工局克服了地下厂房洞群结构复杂、施工强度高等系列困难,优化了引水系统、尾水系统、进出水口以及500千伏出线竖井施工工艺,圆满地完成了各项工作施工任务。
施工局始终践行安全发展理念,坚持“安全第一、预防为主”原则,不断强化安全红线意识和底线思维,以落实全员安全责任为抓手,持续加强安全建设。截至目前,周宁抽水蓄能电站已实现安全生产2065余天,开展入场安全教育3300余人,内部安全检查130余次,发放安全管理文件430余份,构筑了成熟完善安全管理体系。
三大洞室开挖跨度大,上、下游边墙高,顶拱和高边墙开挖质量及安全是施工的重点。由于三大洞室相邻且间距较小,且本工程进场后均要从三大洞室的顶拱层开始自上而下进行施工,随着开挖高程的下降,上、下游边墙均成为高边墙。由于技术、质量、安全施工措施得当,从而保证了三大洞室顶拱层和上、下游高边墙在开挖支护过程中的围岩稳定安全。
电站地下洞室群结构复杂,共计51条隧洞,长约18公里,洞室爆破开挖、支护要求高,施工强度大,施工局高度重视交叉作业面的协同配合工作,针对本工程地下厂房系统埋藏深,洞室繁多,主要施工通道少且长,施工的工作面多,洞室与厂房穿插作业面较多等困难。施工局合理安排施工顺序,安排劳动力和设备资源投入,做好各工作面的协同配合,确保了施工有序进行,保障了安全生产。
2018年4月施工局具备自主爆破条件。为加强民爆物品的管理,施工局结合实际制定了《爆破安全管理制度》等多项制度,加强对项目民爆破作业的全过程管理,配备爆破员、安全员、保管员及专业爆破技术人员,坚持日常监管巡查,开展“周检”和“月检”排查隐患,坚持每月召开民爆管理例会。洞室爆破作业通过采用“弱爆破、短进尺”施工方法,每炮装药量控制在250公斤以内。施工过程中,专职爆破质检员对炮孔放样、样架搭设、钻孔、装药、联网爆破各工序进行验收检查,执行验收签证手续和旁站制度,有较控制爆破参数和单响药量,加强周边防护,做好安全警戒,有效控制爆破飞石。在爆破作业施工中,施工局首次采用爆破作业“一体化平台”“危企助手”等手机APP,对现场爆破作业施工情况进行掌控,通过执行记录仪、布控球等,对爆破作业过程录像上传,即时上传相关爆破信息,加强现场爆破作业的安全管理,帮助项目及当地公安机关进行爆破作业的全方位监控和监管。
五年来,施工局累计爆破作业9700余次,使用炸药740余吨,数码雷管424700余发,导爆索313700余米,实现了爆破作业安全无事。同时,火工品仓储规范,火工品领用手续严谨,未发生一起火工品丢失事件。
党建引领,凝心聚力
周宁施工局党支部自2017年1月成立以来,不断夯实组织建设,提高党建工作水平,将党的建设与工程建设有机融合,为工程建设引领方向、保驾护航。
施工局以开展党员责任岗、党员突击队、党员先锋号等“亮身份、当先锋”活动为载体,让党员在生产经营、急难险重施工任务中担大梁、唱主角,充分发挥党员的先锋模范表率作用,哪里需要就在哪里冲锋。适时组织开展“1号引水上斜井全面扩挖支护”“鏖战三六五保发电、建党百年献大礼”“2号引水隧洞具备充排水试验条件”等一系统劳动竞赛活动,在全工区范围了掀起了你追我赶的氛围,确保了工程安全、优质、高效推进。
针对地下洞室群数量庞杂、一线施工人员流动性大、岩壁梁施工工艺复杂等问题,在地下厂房岩壁梁混凝土过程中,施工局党支部开展了“党员先锋号”创建活动,党支部书记聚焦质量提升,围绕现场问题,带头投入到模板放样校核、混凝土温度控制、成型养护等施工管理工作中去,实现了安全、优质浇筑精品岩壁梁混凝土的目标。
在周宁抽水蓄能电站的上下斜井扩挖现场、岩壁梁混凝土浇筑段、500千伏出线竖井复杂衬砌总能见到共产党员的身影,总能见到一群身着电建蓝工装、佩戴着党徽的党员同志们,他们冲在急难险重任务最前面,奔波在解决技术难题的第一线和每一个关键施工部位的岗位上,切实发挥了施工局党员先锋模范示范带动作用,为施工局生产经营提供强有力的组织保障。
周宁抽水蓄能电站投产后每年可减少电网煤炭消耗量20.79万吨,减少排放二氧化碳41.58万吨、氮氧化合物1040吨、二氧化硫2765吨。作为福建电网的“稳压器”,可以配合核电运行,提高电网运行的经济性和安全性,有效促进节能减排,提升旅游资源品质,进一步推动闽东革命老区发展,助力国家早日实现“双碳”目标。
初心如磐,山河为证。水电十二局作为中国电建子企业中抽水蓄能建设方面的“王牌队伍”,已经深耕抽蓄领域20余年,参与建设了我国26座抽水蓄能电站,树立了一座座抽蓄丰碑。未来,水电十二局将继续以“建设清洁能源,点亮绿色未来”为己任,围绕国家重大战略需求,加快关键核心技术攻关,以抽蓄样板工程引领行业发展,为构建以新能源为主体的新型电力系统做出更大贡献。
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