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        “蓄”力遠航——水電十一局抽水蓄能業務發展側記
        來源:水電十一局 作者:婁曼曼 王建貞 時間:2022-06-16 字體:[ ]

        時值盛夏,群山疊翠,萬木競秀。

        日前,由水電十一局承建的南陽天池抽水蓄能電站工程、信陽五岳抽水蓄能電站工程、河北撫寧抽水蓄能電站工程相繼實現大壩面板澆筑、地下廠房開挖、TBM掘進預定目標,以優異的成績迎接黨的101周年華誕和黨的二十大勝利召開。

        十成抽蓄,九成電建。水電十一局作為新中國水電建設的搖籃和中國電建的特級子企業,是中國電建抽水蓄能建設的主力軍。20余年來,分別承建參建了九座標志性的抽水蓄能電站工程,施工內容涵蓋大壩、地下廠房、輸水系統、金屬結構安裝、房建等,擁有抽水蓄能電站全業務鏈核心施工能力和一大批工程施工管理人才,建設并打造著一項項優質工程和享譽業界的抽蓄品牌。

        江山如畫,大道行遠。作為央企,水電十一局胸懷“國之大者”,踐行綠色發展理念,助力“雙碳”目標實現,在推動施工生產機械化、數字化、智能化轉型中,勇擔使命,誠信守諾,于山河之上不斷譜寫著抽水蓄能建設的新篇章。

        從手風鉆到TBM——

        施工生產方式轉型的先行者

         施工作業手段的大跨越,對工程建設來說往往具有劃時代的意義。

        “原來我們的隧道開挖往往是采用手風鉆,粉塵大,功效低,還不安全?,F在在撫寧,我們聯合多家單位設計制造了TBM硬巖掘進機,它集開挖、噴錨支護和混凝土澆筑為一體,可以說這是時代的產物,更是企業實力的標志?!瘪T宏朝是水電十一局地下掘進分局的分局長,他對機械設備有著特別的感情和深刻的認識。

         作為世界首臺雙護盾頻變坡大直徑超小轉彎半徑硬巖掘進機,“撫寧號”TBM整機長85米、重1700噸,用于河北撫寧抽水蓄能電站通風洞和交通洞施工。它的掘進線路全長2241米,開挖直徑9.5米,最小轉彎半徑90米,最大適應坡度10%,是目前國內超大直徑TBM施工中最小轉彎半徑、最大縱坡的施工。該TBM的應用突破了傳統工法制約,為抽水蓄能電站大斷面隧洞施工提供了新方案,也為水利水電建設增添了智能建造的大國重器,是綠色施工的重大創新。

        撫寧TBM項目經理焦玉瑩告訴我們,TBM硬巖掘進施工如同在鋼板上鑿洞,每前進一米都非常不易,一些掘進技術都是開創性的。他們依托豐富的地鐵掘進施工經驗,迎難而上,不斷創新,及時破解施工中出現的問題,將掘進、支護、注漿等每一道工序做細做實做完美。當前,硬巖掘進已完成過半。

        從“大雨落幽燕”到山水茶都,奮斗的人們賦予時空的穿梭以特有的價值。

        越過云蒸霞蔚的茶山,在信陽光山縣殷棚鄉,五岳抽水蓄能電站工程大干正酣。該工程在2公里多的范圍內布置了40余條隧洞,洞室開挖總長度超過11公里,地下廠房長168.6米,而且洞室相互交叉、洞徑各異,被稱為“地下迷宮”。

        地下洞室群開挖支護是整個工程施工的中心工作,必須有先進的機械設備作為支撐,五岳項目經理王竹波說。項目部按照公司的安排部署,經過多方考察對比,引進了阿特拉斯單臂鑿巖臺車、雙臂鑿巖臺車、三臂鑿巖臺車、混凝土濕噴機械手等先進設備。鑿巖臺車帶有電腦智能數控系統,可實現智能定位、自動調整錨桿角度、精確控制鉆孔深度、自動生成鑿巖日志和掃描日志自動上傳。每班可完成9米錨桿60根、4.5米或6米錨桿90根,施工精度和效率大為提高。

        在這里還有一個“巨無霸”——目前國內同類型最大的懸臂式掘進機。它長17.5米、高3.3米、寬4.11米,整機重達145噸,切割范圍長7.2米、寬7.2米,集切削、裝渣、轉運和自行于一身,可以做到切削、裝運同步進行,同時對圍巖的擾動極小,能有效控制超欠挖。五岳項目總工李闖表示,懸臂式掘進機開挖后斷面規范,可快速拼裝鋼拱架、鋼筋網片、噴射混凝土等,不僅節省了大量工序銜接時間,還保證了施工安全。

        在南陽天池抽水蓄能電站工程,項目總工于慶時敢想敢干,將上、下水庫面板堆石壩上游防護變更為翻模固坡砂漿防護。在傳統翻模固坡工藝的基礎上,他們利用小型移動吊車進行模板吊裝作業,制作可移動溜槽進行砂漿澆筑,在模板與楔板之間采用花籃螺栓連接,減少了翻模固坡人工投入,保證了安全度汛,達到多方共贏的效果。

         從數字技術到精雕細琢——

        核心施工能力延伸的開拓者

        數字技術改變著世界,也給施工生產和現場管理帶來巨大變化。

        水電十一局抽水蓄能電站工程大壩涉及常態混凝土重力壩、碾壓混凝土壩、面板堆石壩和瀝青混凝土心墻壩。位于南陽市南召縣黃鴨河上游的天池抽水蓄能電站,就是河南省目前已規劃抽水蓄能電站中最高的面板堆石壩。

        標準要求高,技術難度大,不創新肯定是不行的,天池項目經理周立波說。為了快工出細活,精確控制大壩的體型結構,項目技術人員根據設計資料創建了上水庫大壩BIM模型,實現二維向三維可視化的轉換,所見即所得。在大壩填筑過程中,項目部一改傳統作業模式,給大壩裝上了一個“大腦”——大壩碾壓智能控制系統。該系統實時監測倉面碾壓設備的碾壓遍數、軌跡、速度、高程、激振力等關鍵指標,將系統支持碾壓數據接入基建智能化管控平臺,對每層填筑施工過程進行統計,自動生成質量監控報告。

        “碾壓軌跡圖、碾壓遍數圖、碾壓速度圖、碾壓震動情況圖、倉面施工過程合格率、項目總體壓實情況匯總表等圖表一目了然?!庇趹c時說,這些數據的匯總實現了對大壩填筑施工過程的全方位數字化監控,做到了動態分析,為大壩高質量施工提供了保障。

        白山黑水,苦寒之地。

        “工程地處高寒地區,冬季多年平均氣溫-3℃,極端最低氣溫-44℃,工程區實測最大凍土深度近2000米,室外工程年有效施工期不足6個月,對施工技術要求極高?!奔侄鼗樗钅茈娬卷椖靠偣埈偦叵肫甬敃r的施工情形仍是心有感慨。

        敦化項目是國內首座700米級水位高差抽水蓄能電站,也是東北地區最大、吉林省首座純抽水蓄能電站,施工難度很大?!爸灰覀凖R心協力、同舟同濟,就沒有搬不走的攔路虎,就沒有攻克不下的關口?!表椖控撠熑嗽诙啻螘h上為參戰職工加油打氣。

        根據壩型和氣候條件,項目部圍繞嚴寒地區瀝青混凝土施工關鍵技術、抽水蓄能有特點通用設計結構施工方法創新、特殊地質條件下的水工建筑物基礎處理等方面開展科技攻關,形成了瀝青混凝土配合比試驗研究、嚴寒多雨地區瀝青混凝土施工技術、矩形框架結構攔污柵排架整體滑升技術、全風化巖層豎井開挖技術等系列成果。

        大壩是水電站工程的“脊梁”。敦化項目上下水庫大壩均為瀝青混凝土心墻壩,為切實控制好瀝青混凝土溫度和密實度,確保大壩填筑質量,項目引入了數字化大壩建造技術。

        據張瓊介紹,所謂數字化大壩,就是以GPS/北斗全球定位系統或超高頻脈沖定位系統為核心技術,通過監測混合料生產、運輸,層級碾壓等施工過程的方法手段,實現對大壩填筑進度和質量的全天候監控,從而為后期工程驗收、安全鑒定和施工期、運行期安全評價提供完善的信息服務。

        仿佛一顆碧綠的明珠滑落山間。如今,風光秀麗的敦化項目已經按期發電,上水庫壩后滲漏量8.62L/s、下水庫大壩滲漏量7L/s,均優于設計標準,各方稱贊水電十一局又打造了一項精品工程。

        光面爆破技術攻關小組的成立,讓五岳項目的精細化施工又往前走了一步。小組針對光面爆破工藝開展研究,通過選擇高水平鉆工、精準測量放線、合理布置爆破鉆孔、優化爆破參數,使得項目隧洞光面爆破半孔率達到95%以上?!巴ㄟ^廠房光面爆破技術提升,廠房超欠挖得到良好得控制,進一步降低了噴射混凝土消耗量,節約了施工成本,塑造了企業良好的品牌形象?!表椖勘乒こ處熽愖嫖母嬖V我們。

        巖壁吊車梁作為五岳項目主副廠房關鍵受力結構,承擔著后期整個發電機組吊裝的重要任務,混凝土的成型質量直接影響到巖壁吊車梁的受力狀態。在澆筑前期,李闖連續制定了十幾個澆筑方案,與技術團隊、施工班組反復模擬推演計算,研討最優施工方案。同時,他邀請外部專家對方案進行評估和分析,保證選出的施工方案最省時、最高效、最安全。最終,澆筑完成的吊車梁顏色均勻、平直順滑,達到了清水混凝土的效果,贏得廣泛好評。

        “洞內氣體檢測采用的是自動氣體監測系統,可實時對洞內氧氣、一氧化碳、硫化氫等氣體濃度進行檢測,對氣體超標情況進行報警,管理人員根據報警信息,調整通風機的效率,加大洞內送風量”。作為五岳項目的生產經理,王亞飛對每一處的施工細節都了如指掌。

        在工程實施中,五岳項目還引進數字智慧管理系統,使用了智能化APP和PC端智慧管理平臺,管理人員可登錄手機APP、電腦網頁實現圖紙查看、施工進度計劃查看、現場整改、方案審核查看、工作面情況實時監測、監測視頻回放等功能,讓數字技術融匯進施工管理各個環節。

         從保護環境到山水名片——

        綠色生態文明思想的踐行者

        人不負青山,青山定不負人。

        被稱為“充電寶”的抽水蓄能電站,是以新能源為主體的新型電力系統的重要組成部分,是最可靠、最經濟、壽命周期長、容量大、技術最成熟的儲能裝置,也是綠色低碳發展的一個抓手。水電十一局深入踐行新發展理念,在工作中追求人與自然的和諧共生、發展與環境的友好相待,以高度的使命感和責任感聚力清潔能源、打造綠色未來。

        為了最大限度地減少施工對生態環境的影響,河南天池抽水蓄能電站項目在公司、分局的指導下,及時開展施工環境檢測、巖土情況勘察、環保施工方案設計,制定了減少開挖對山體造成的擾動、廢料綜合利用、減少工程用地、做好環保降塵等諸多舉措。

        天池項目上水庫壩址河谷呈“V”型,壩址上游有范家溝、老馮溝與炮房溝3條溝交匯,使得地勢較開闊,形成了一個良好的天然庫盆,庫容條件較好。但左、右壩肩附近山體較單薄且有小埡口,壩址巖性主要為花崗巖。于慶時告訴我們,根據庫容復核情況,決定對范家溝進行大規模開挖,炮房溝與老馮溝作適當整形,從而大幅度減少開挖。挖出來的石料可直接用于大壩一期、二期填筑,做到挖填平衡、物盡其用。為減少工程用地,項目部盡量利用荒地、灘地、坡地以及原施工場地,減少了不必要的開墾。據了解,天池項目全部建成投產后,每年可節省標準煤8.4萬噸,減少二氧化碳排放21萬噸,伏牛山的樹將更綠,天將更藍。

        五岳抽水蓄能電站項目在進廠交通洞和通風安全洞洞口均布置廢水處理系統,處理能力為每小時150方,隧洞內施工廢水經處理后水質達到直排標準。

        青山西北凈無埃,風自東南遠海來。

        位于秦皇島市的撫寧抽水蓄能電站項目是國家能源局“十三五”規劃的重點建設項目,其業主營地、進場道路工程處在風景區內,施工環保、水保要求嚴格。施工過程中,項目部堅持高標準、嚴要求,對施工現場所有裸露黃土用防塵網進行覆蓋,對已覆蓋部位進行梳理,避免因覆蓋不嚴密導致揚塵。根據實際增加灑水車數量和灑水頻次,安排專人負責監督灑水車灑水作業,保證道路不揚塵。同時,在Y1路沿線設置了3公里的噴淋系統,全天不間斷噴淋。加強道路邊坡綠化,使用TBS噴播技術進行作業,提高了施工效率和成品形象。該項目建成后,將成為秦皇島全域旅游戰略的一大亮點,有力促進地區生態旅游產業的發展,提升周邊群眾生產生活水平。

        在河南新鄉,已經建成發電的寶泉抽水蓄能電站上下水庫,猶如鑲嵌在峽谷中的兩顆明珠,熠熠生輝。通過整體旅游規劃,寶泉景區已被評為國家4A級景區,走上了“人與自然和諧、經濟與社會和諧”的綠色發展道路,成為踐行“綠水青山就是金山銀山”理念的美麗名片。

         從學習充電到技術創新——

        高素質人才成長的賦能者

         人才是推動企業高質量發展、贏得市場競爭主動的戰略性資源。

        水電十一局圍繞人才強企戰略,瞄準抽水蓄能業務的現實需求和未來發展,深入做好感謝留人、待遇留人、事業留人各項工作,惜才、愛才、敬才、容才、育才,讓人才在一線的炮火硝煙中經受淬煉,在學習工作中獲得價值、得到成長,不斷打造抽水蓄能領域的專業團隊。

        “電氣組裝過程中,我們一定要認真對照圖紙,核對電纜標號有無錯誤,做到線路連接準確無誤。同時,也要認真研究電氣圖紙,找到規律,這樣才能提高效率……”3月20日晚上七點半,在撫寧抽水蓄能電站項目會議室里,職工內部培訓正在火熱進行。

        自“撫寧號”TBM進場以來,項目部就充分利用業余時間組織職工開展學習培訓,以學促行、以行踐學。針對TBM組裝和使用要求,項目對拼裝工藝、液壓、電器電路、掘進使用等各方面設立課程,堅持每周開展兩到三次專題學習,以內部老帶新、外部聘請專家授課的方式,進行系統學習和交流。

        2021年7月畢業于長春工業大學的崔鵬博,學的是機械工程專業。他告訴我們,通過實際接觸大型TBM掘進機,并在師傅和專家們的指導下,自己的實踐能力有了很大提高,特別是在機械安裝及液壓管道安裝方面,學到了很多以前在書本上學不到的知識。

        王竹波是個工作了二十多年的“老水電”,他非常清楚青年人才培養對項目、對分局、對公司發展的重要意義。他說,對于優秀的年輕人才一定能用、敢用,這樣才能打造出一支有朝氣、有活力的團隊。

        “有一天,我在洞子里發現技術員楊明濤在燈帶下看圖紙,津津有味,很投入,我走過去在他身邊站了足足五分鐘,他愣是沒反應一動沒動?!蔽逶理椖堪踩偙O張森森感慨萬千。

        良好的平臺加上個人的努力,讓許多年輕人才快速成長起來。李闖、全書琴、夏志鵬、閆靈通等人積極嘗試、敢想敢干,由他們主導的主副廠房第一層開挖支護施工技術獲得省部級QC成果二等獎和實用新型專利,下水庫進出水口爆破試驗技術成果獲評省部級工法,樹脂預應力錨桿工藝性試驗技術獲得省部級工法和實用新型專利。而今,他們中很多人已經走上了項目領導崗位。

        采訪過程中,大家紛紛表示,在項目一線,年輕大學生們拼搏著、轉變著、成長著,已經成為推動項目優質履約的主力軍,也為今后抽水蓄能業務的持續發展積蓄了強大力量。

        只身無問在西東,心有明月映山河。我國抽水蓄能電站裝機容量世界第一,未來抽水蓄能發展將繼續加快步伐,抽水蓄能業務天地廣闊,必有可為,大有可為。

        電建集團黨委書記、董事長丁焰章指出,抽水蓄能源于水、產出能、可制砂、服務城、集成數,是中國電建重點發展的核心業務。要推動智能化建造,培養現代化人才隊伍。加大關鍵技術攻關,努力突破大型地下洞室群智能化機械化施工、復雜地形地質條件下筑壩成庫與滲流控制等技術難題。

        水電十一局黨委書記、董事長張玉峰也提出,要繼續強化對抽水蓄能市場的開發,用良好的履約來提升企業的信譽,確保在抽水蓄能市場實現新的作為。

        青山不墨千秋畫,綠水無弦萬古琴。

        水電十一局將在電建集團發展戰略的引領下,圍繞“十四五”發展目標,團結一心,拼搏進取,銳意爭先,奮力走在抽水蓄能市場的前列,為國家生態文明建設和集團高質量發展做出新的、更大的貢獻。

        吉林敦化抽水蓄能電站

        河北張河灣抽水蓄能電站

        南陽天池抽水蓄能電站上水庫大壩


        “撫寧號”硬巖掘進機


        五岳抽水蓄能電站懸臂式掘進機

        多臂鉆施工

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