探究大型抽水蓄能电站施工关键技术

探究大型抽水蓄能电站施工关键技术

李更福周佩朱伟

西北水利水电工程有限责任公司陕西西安710000

摘要：在电力系统中，抽水蓄能电站可以实现电力的稳定安全运行，使得电能质量可以获得了很好的提升。本文就对大型抽水蓄能电站施工关键技术进行分析和探讨。

关键词：大型抽水蓄能电站；施工；关键技术

1渗控工程施工技术

1.1新建水库防渗方式

大型抽水蓄能电站根据防渗范围分为全库防渗、局部防渗和不设防渗三类。在这当中应用的防渗型式主要有单一防渗和联合防渗两种，单一防渗形式为所有防渗部位均采用同一种方式；联合防渗形式中有“库岸面板+垂直帷幕”和“库岸面板+库底铺盖”两种模式，库岸面板有沥青混凝土面板、钢筋混凝土面板，库底铺盖采用沥青混凝土、黏土铺盖、土工膜或土工膜黏土复合体等。渗控工程中，库底黏土铺盖、沥青混凝土、陡坡混凝土面板和长陡坡垫层料等技术是关键，帷幕灌浆及土工膜铺设为成熟施工技术，不在此赘述。

1.2库底黏土铺盖填筑施工技术

对于库底黏土铺盖抵御垂直渗流等技术特性，对库底黏土铺盖填筑施工的分期分区、进料布料、组合碾压、纵横接缝、库岸接头等一系列技术难题合理解决，不但可以确保施工质量，还能够将施工效率不断提升，在施工中通常需要重视以下相关内容：（1）填筑区合理进行分期、分区，施工道路采用平面不交叉、上下层投影不重合的布置方式，并使用“后退法”布料，保证了施工质量，实现了大面积黏土铺盖快速施工。（2）黏土铺盖施工分区纵横结合部预留斜坡面，坡面不陡于1∶3.0，在相邻区段填筑时，坡面需进行取样检测，各项指标合格后，边打毛、边洒水、边铺料，并进行骑缝碾压。（3）针对黏土铺盖水平防渗及工作面较大的特点，采用振动平碾碾压、振动凸块碾刨毛的组合碾压和层间结合面处理技术，提高了施工效率。（4）黏土铺盖与库岸防渗体结合部施工采用振动平碾薄层（库底部位松铺35cm，结合部松铺25cm）静压，与库岸防渗体接触部分（接触线以内20cm范围）黏土采用薄层摊铺、隔层补压的施工技术，确保了施工质量。（5）黏土铺盖与沥青混凝土面板结合部填筑前，先在沥青混凝土面板上涂刷1∶1.1～1∶1.5的浓泥浆，且涂刷高度与铺土厚度、涂刷进度与铺土强度基本一致，保证在黏土覆盖前泥浆保持黏性。

1.3沥青混凝土施工技术

（1）沥青混凝土配合确定。①沥青、骨料原材料选定，一般整平胶结层采用普通石油沥青，防渗层、加厚层和封闭层采用改性沥青，要按照当地气温和防渗要求进行试验比选；②配合比试验，在设计配合比基础上拟订多组配合比，对其密度、孔隙率、渗透系数和斜坡流淌等项目进行试验，再优选择施工配合比。（2）施工工艺。沥青混凝土在90℃以上特别是超过110℃时，具有良好的可塑性和碾压施工性能。沥青混凝土面板施工工艺经过试验确定，其一般流程是:①采用自动化沥青拌和系统拌制160℃以上的拌和料；②保温运输车运至现场，摊铺机摊铺成一定厚度，并由摊铺机自带的振动碾进行预压；③当温度降到110～130℃时，用振动碾碾压2～3遍达到设计要求密实度，当温度降到90～100℃时，对面板进行收光碾压，形成符合设计要求的面板结构。（3）施工机械。沥青混凝土拌和、运输、摊铺、碾压等都配备相应的专用施工设备；库岸沥青混凝土喂料小车、摊铺机和斜坡碾都需要在环库公路上布置牵引平台。

1.4长陡坡库岸垫层料施工技术

①布料。一是采用牵引平台＋摊铺机，施工可控，质量有保证，但成本很高；二是牵引平台＋简易布料车，再辅以人工、机械相配合，宝泉、张河湾均采用此方法。②加水。一般在布料前对垫层料进行预洒水，摊铺完成后碾压前在坡面再次洒水，洒水量按照试验控制；坡面洒水由软式水管引水人工在现场自上而下喷洒。③碾压。采用牵引平台＋斜坡碾，库岸上端、下端及与结构物结合处等部位辅以液压夯板，碾压参数由试验确定。对非平面部位，斜坡碾步进以宽缘端控制，确保不漏压；布料时可酌情先初压精平，再进行碾压，防止飘移。

2地下工程施工技术

2.1对于长斜井施工技术

斜井为水利水电工程中的主要部分，是地下工程引水系统施工过程中施工难度最大、安全风险最高的环节。长斜井施工的难点在于施工中各环节提升系统的布置。施工技术已从传统的卷扬机作为提升系统、阿里马克爬罐进行斜井导井开挖、国外进口滑模浇筑混凝土的施工技术到由绞车作为提升系统、反井钻进行斜井导井开挖、自主研制斜井滑模浇筑混凝土的斜井施工新技术。所以斜井开挖主要采用反井钻机钻Φ1.40m导井，再分两次扩挖成型。

2.2对于扩挖与支护技术

在反井钻导井施工贯通后，一次扩挖自下而上进行，扩挖施工平台采用一台双筒绞车牵引；二次扩挖自上而下进行，两台单筒绞车牵引扩挖平台从上而下到达工作面，一台双筒绞车牵引运输小车运送施工材料及人员到工作面；扩挖施工都是利用绞车，在钢平台上进行，二次扩挖作业平台一共分为四层。不仅能实现扩挖钻爆以及喷锚支护作业，也能为操作手打通周边孔和径向锚杆提供方便。

2.3对于斜井混凝土施工技术

斜井混凝土施工作业平台总共四个工作平台，操作平台：安放液压操作系统、电气配电柜、工具和设备的平台；主平台（模板体）：混凝土平仓振捣的工作平台；抹面平台用于混凝土的养护等工作；尾平台用于后行走轨道的铺设操作和备用轨道放置等。混凝土衬砌从下到上进行，采用液压爬升系统作为滑模爬升的动力系统，两台绞车作为运输小车的牵引设备，运输小车底盘设置防坠落的抱轨装置；灌浆施工也从下至上进行，采用液压爬升器作为灌浆平台的牵引系统，两台单筒绞车作为运输小车的牵引设备。

2.4对于斜井钢衬施工技术

大型抽水蓄能电站在实际建设期间，使用钢筋混凝土将面对较大风险，工程设计后，需要为其增设斜井钢衬。将其入井后，焊接、回填混凝土施工为其中的关键，为了在实施期间满足相关要求，需要在上弯段进行扩挖，并将钢衬平移到斜井的上方。如果钢衬与斜井的基础面空间比较小，其焊缝是无法在外部实现焊接工作的，所以，要利用单面焊双面成型的焊接工艺，从而提高焊接质量。在对钢衬的外部进行混凝土回填工作期间，对混凝土进行振捣是十分困难的，所以，可以使用回填微膨胀自密实混凝土，该工作不仅实施进度较快，实施的质量也是比较高的。

3机电安装调试技术

大型抽水蓄能机组为电站的核心设备，在电网中承担着重要作用。存在转速高、功率大等特点，所以，抽水蓄能机组在安装与调试工作中，使用的施工技术也具备一定的独特性。如：蜗壳水压技术，因为蜗壳工作面对较大压力，在安装工作中，需要执行水压试验以及保压工作，保证其符合一定的设计要求。在蜗壳周边混凝土浇筑期间，要保证保压浇筑和回填灌浆的有效执行。首先，要做好充分的准备工作，在安装压力表期间，保证能够对蜗壳的变形情况进行监测。然后，启动试压泵，实现试压泵的本体试验工作，对安全阀的最大压力数值进行分析。还要给蜗壳充水，将充水阀关闭后，实现升压。在整个水压试验过程中，专业人员要做好相关的实验数据分析，并对各个情况进行检查，分析渗透、裂纹、变形等现象，检查百分表的读数，也要对封堵渗漏现象进行检查。

结语

现代化发展过程中，在大型抽水蓄能电站的实际建设和发展中，需要对施工技术进行充分利用。基于对各个技术的有效研究，不仅促进现代社会的技术创新，还为以后的各项工作提供便利的应用条件。

参考文献

[1]何平,刘光明,吴强.P3软件在抽水蓄能电站施工进度管理中的应用[J].水电与抽水蓄能,2017,3(06):123-128+113.

[2]林铭山.抽水蓄能发展与技术应用综述[J].水电与抽水蓄能,2018,4(01):1-4+22.

[3]黄悦照.大型抽水蓄能电站建设关键技术的研究与应用[J].水电与抽水蓄能,2018,4(02):2.