大型抽水蓄能電站施工關鍵技術研究

王永剛 羅超

摘 要：文章針對大型抽水蓄能電站施工中的重要工程，滲控工程、地下工程以及機電安裝與調試工程中的關鍵技術進行研究和分析，以期為同行提供借鑒作用。

關鍵詞：大型抽水蓄能電站 滲控工程 地下工程 機電安裝調試 關鍵技術

1 引言

近年來我國加大了對抽水蓄能電站的建設力度，而且抽水蓄能電站的規模不斷擴大、裝機容量也在不斷增加，其不僅在電力系統中起到調峰調谷、調頻調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，具有較為重要的環保意義。在大型抽水蓄能電站的建設和改造過程中，其主要的施工工程有地下洞室群、滲控工程、土石開挖與填筑、混凝土工程、堆石壩、機電安裝與調試等多個環節和工程類型，本文以其中比較典型的關鍵施工技術進行分析和研究。

2 滲控工程施工技術

滲控工程就是在原有的水庫上進行擴建并進行上水庫建立的過程中對其防滲功能進行控制和實現的主要工程。而對于新建水庫來說，滲控工程施工技術在需要在對建設地區的地質情況進行分析并選擇防滲形式之后進行選擇和確定。以其中比較常用的庫底黏土鋪蓋填筑施工技術為例，在滲控工程施工中采用黏土鋪蓋的方式進行護底，將瀝青混凝土護岸和面板壩進行結合，在進行填筑施工時采用分區工作的方式進行，這樣不僅可以確保施工質量，而且可以有效確保施工效率，這主要是由于在分區工作的過程中不會出現施工道路在平面上進行交叉工作的情況。此外在進行黏土鋪蓋施工過程中采用分區工作的方式，還需要在縱橫面上進行斜坡面的預留，并且在斜坡面上進行取樣檢測并合格之后再進行最終的碾壓作業。此外，還有瀝青混凝土施工技術，雖然其具有較高的造價成本，但是可以進行快速修補并起到良好的防滲效果，而且在此技術的應用過程中要對其配合比進行科學選擇和控制，主要是在對所在地區的地質條件進行分析和試驗之后進行原材料類型和所用數量的確定，以及對密度以及空隙率等參數進行選擇，確保所用施工工藝的最優性，在按照一定的流程進行碾壓工作等開展并確保其密實性之后，還要確保其具有良好的可塑性。最后對于采用陡邊坡混凝土面板施工技術來說，是目前在水庫陡邊坡施工中比較常用也相對較為成熟的技術，其具有較快的施工速度。

3 地下工程施工技術

3.1長斜井施工技術。大型抽數蓄能電站建設中，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、安全風險較高的施工環節。其中對于長斜井施工來說，其主要的施工難度就是每個施工環節中進行提升系統的布置問題。目前在長斜井施工中所用采用的提升系統已經由現有的絞車提升系統、反井鉆進行斜井導井開挖、自助研制斜井滑模澆筑混凝土等新技術將傳統的幾種提升系統和施工技術進行取代，且通常使用反井鉆機進行直徑為1.4m導井的鉆進，而且采用兩次擴挖成型的施工方式來實現。3.2擴挖與支護技術。在上述長斜井施工完成之后，就需要進行擴挖，而且采用的是兩次擴挖作業的形式，對錢第一次擴挖作業來說，采用的是從下而上進行擴挖的方式，并且使用一臺雙筒絞車來提供牽引力。而第二次擴挖作業則需要從上而下進行，同樣是需要一臺雙筒絞車來提供牽引力，并主要對運輸小車進行牽引，來實現對施工材料和人員的輸送。而這兩次擴挖作業則采用的是在鋼平臺上使用絞車進行擴挖施工的方式，且其作業平臺總共分為四層，可以在此平臺上進行擴挖鉆爆以及噴錨支護等作業，實現對周邊孔進行鉆打以及進行錨桿的徑向鉆打等操作。3.3斜井混凝土施工技術。此技術所采用的施工方式為從全斷面進行自下而上的施工方式，而且此技術最大的難點就是進行模板系統的施工。此施工環節是在斜井混凝土施工作業平臺上完成的，且主要有操作平臺、主平臺、抹面平臺、尾平臺等四個平臺組成。其中操作平臺的主要作用是對液壓操作系統、電氣配電柜以及工具和設備進行安防的平臺；抹面平臺則主要是進行混凝土的養護；尾平臺則主要是進行鋪設后行走軌道以及防止備用軌道等操作。在此環節施工中進行混凝土襯砌時，采用的是自下而上的襯砌方式，其動力系統則主要是液壓爬升系統、牽引系統則主要是由于兩臺絞車組成，其中絞車的底盤中要進行防墜落抱軌裝置的設備。此外，進行灌漿施工也需要自下而上進行，其牽引系統則主要是液壓爬升器，牽引系統則同樣為兩臺單筒絞車。

4 機電安裝調試技術

在進行大型抽水蓄能電站施工中，其主要的機電安裝調試工作內容就是抽水蓄能機組整個核心設備的安裝與調試，其具有較高的轉速和較大的功率，所以其安裝調試技術則主要有蝸殼水壓技術、動平衡試驗技術、首次水泵工況啟動技術等。對于蝸殼水壓技術來說，需要在施工中對蝸殼的變形情況進行實時監測，并且在試壓泵啟動時對其本體進行試驗，以及對此施工過程中的安全閥最大壓力數值進行分析。在蝸殼沖水完畢并關閉充水閥之后進行升壓，并且對升壓過程中的實時數據進行記錄和分析，主要是對滲透、裂紋以及變形等情況進行分析，并對百分表的讀數以及封堵滲漏現象進行檢查。而對于動平衡試驗技術來說，需要將抽水方向與發電的旋轉方向分開進行試驗，其中在抽水方向下，基于SFC機組啟動以及速度的提升對機組的各個部位進行振動數值的檢測，并且完成轉子配重工作。對于首機首次水泵工況啟動技術，需要采用首先進行充氣壓水設備對機組的轉輪進行壓水，確保其處于空載狀態下并且變頻裝置不能啟動的條件下進行SFC設備的啟動，然后實現機組的抽水運行。

5 結語

近年來我國的大型抽水蓄能電站的工程建設速度不斷提升、建設規模也在不斷增加，并推動了其中關鍵施工技術的發展和應用，我國在不斷引入先進的施工技術的同時也在進行自主創新，為推動我國大型抽水蓄能電站建設的快速發展和技術進步做出了重要貢獻。

參考文獻：

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