淺談抽水蓄能電站工程建設(shè)的合理工期

潘福營

（國網(wǎng)新源控股有限公司基建部，北京市 100761）

淺談抽水蓄能電站工程建設(shè)的合理工期

潘福營

（國網(wǎng)新源控股有限公司基建部，北京市 100761）

抽水蓄能電站工程建設(shè)階段包括籌建期、工程準(zhǔn)備期、主體工程施工期、工程完建期、竣工驗(yàn)收期幾個(gè)階段，本文對(duì)國內(nèi)已建和在建的抽水蓄能電站實(shí)際工期進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析，對(duì)抽水蓄能電站工程建設(shè)各階段的合理工期提出了建議。

抽水蓄能電站；工程建設(shè)；合理工期

0 引言

自20世紀(jì)90年代以來，抽水蓄能電站在我國得以快速發(fā)展，截至2014年底，我國抽水蓄能電站在建及投產(chǎn)總裝機(jī)容量36223MW，其中已投產(chǎn)容量為22143MW，在建容量14080MW，按照規(guī)劃到2025年，全國抽水蓄能電站總裝機(jī)容量達(dá)到約1億kW。抽水蓄能電站不同于常規(guī)的水電站，關(guān)于抽水蓄能電站工程建設(shè)工期的階段劃分也應(yīng)不同于常規(guī)水電站，本文就抽水蓄能電站工程建設(shè)階段的劃分進(jìn)行了說明，通過對(duì)國內(nèi)已建和在建的抽水蓄能電站實(shí)際工期進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析，對(duì)抽水蓄能電站工期的影響因素進(jìn)行了分析，對(duì)抽水蓄能電站工程建設(shè)的合理工期提出了建議。

1 抽水蓄能電站建設(shè)工期

1.1 關(guān)于建設(shè)工期的階段劃分

根據(jù)《水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL/T 5397—2007）和《抽水蓄能電站設(shè)計(jì)導(dǎo)則》（DL/T 5208—2005）的規(guī)定，抽水蓄能電站工程建設(shè)一般劃分為四個(gè)階段，即工程籌建期、工程準(zhǔn)備期、主體工程施工期、工程完建期。

（1）工程籌建期：工程正式開工前為承包單位進(jìn)場(chǎng)施工創(chuàng)造條件所需的時(shí)間。主要包括對(duì)外道路、施工供電、施工通信、施工區(qū)征地移民、招投標(biāo)等。

（2）工程準(zhǔn)備期：為主體工程開工所需要準(zhǔn)備時(shí)間，準(zhǔn)備工程開始起至關(guān)鍵線路上的主體工程開工前的工期。一般包括場(chǎng)地平整、場(chǎng)內(nèi)交通、通風(fēng)兼安全洞、地下廠房交通洞、導(dǎo)流工程、施工工廠及生產(chǎn)、生活設(shè)施等施工準(zhǔn)備工程項(xiàng)目。

（3）主體工程施工期: 從關(guān)鍵線路上的主體工程項(xiàng)目（廠房開挖）施工開始，至第一臺(tái)機(jī)組發(fā)電為止的工期。主要完成永久擋水建筑物、泄水建筑物和引水發(fā)電建筑物等土建工程及其金屬結(jié)構(gòu)和機(jī)電設(shè)備安裝調(diào)試等主體工程施工。

（4）工程完建期:自第一臺(tái)機(jī)組投入運(yùn)行或工程開始受益為起點(diǎn)，至工程竣工為止的工期。

工程建設(shè)總工期為工程準(zhǔn)備期、主體工程施工期、完建期三項(xiàng)工期之和。

（5）抽水蓄能電站工期的劃分：由于竣工驗(yàn)收項(xiàng)目很多是由國家、地方相關(guān)部門組織進(jìn)行，各個(gè)項(xiàng)目不近相同，工期差別較大，沒有可比性。為便于抽水蓄能電站不同建設(shè)時(shí)期的工期橫向比較，結(jié)合抽水蓄能電站建設(shè)階段劃分的特點(diǎn)，抽水蓄能電站工程完建期劃分為完建期（首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)至最后一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)）和項(xiàng)目竣工驗(yàn)收期兩個(gè)階段。因此建議抽水蓄能電站工程建設(shè)劃分為五個(gè)階段，即籌建期、工程準(zhǔn)備期、主體工程施工期、工程完建期和竣工驗(yàn)收期。

1.2 抽水蓄能電站的關(guān)鍵線路

（1）主關(guān)鍵線路（地下廠房）：項(xiàng)目開工→道路和通風(fēng)兼安全洞施工→廠房開挖支護(hù)施工→廠房機(jī)電安裝混凝土施工→廠房機(jī)電安裝施工→首臺(tái)機(jī)調(diào)試、試運(yùn)行、投產(chǎn)發(fā)電→后續(xù)機(jī)組依次投產(chǎn)發(fā)電→工程完工。

（2）次關(guān)鍵線路（引水系統(tǒng)）：道路施工→上、中、下施工支洞施工→上、中、下平洞開挖支護(hù)施工和斜（豎）井開挖支護(hù)施工→上、下斜（豎）井鋼管安裝及混凝土回填施工和上、中、下平洞鋼管安裝及混凝土回填、回填灌漿施工→施工支洞封堵施工→充排水試驗(yàn)→驗(yàn)收。

（3）可能成為的關(guān)鍵線路（水庫工程）：道路工程施工→主壩壩基開挖與基礎(chǔ)處理施工→料場(chǎng)開挖和爆破試驗(yàn)→堆石料碾壓試驗(yàn)→主壩填筑施工→主壩面板施工→面板縫面止水施工→安全鑒定→蓄水驗(yàn)收→水庫開始蓄水→壩頂結(jié)構(gòu)施工→驗(yàn)收。

1.3 目前國內(nèi)已建部分抽水蓄能電站工期

國內(nèi)抽水蓄能電站發(fā)展大體可分為三批，第一批以十三陵、天荒坪、廣州抽水蓄能一期為代表性工程，從廠房開挖至機(jī)組全部發(fā)電總工期約為75～82個(gè)月；第二批以桐柏、泰安、宜興、西龍池、張河灣為代表性工程，從廠房開挖至機(jī)組全部發(fā)電總工期約為58～69個(gè)月；第三批以仙游、響水澗為代表性工程，從廠房開挖至機(jī)組全部發(fā)電總工期為55～70個(gè)月。期中仙游項(xiàng)目從廠房頂拱開挖至第一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電工期為47個(gè)月，四臺(tái)機(jī)組全部投產(chǎn)工期為55個(gè)月；響水澗項(xiàng)目從廠房頂拱開挖至第一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電工期為48個(gè)月，四臺(tái)機(jī)組全部投產(chǎn)工期為59個(gè)月。

2 抽水蓄能電站關(guān)鍵線路上各階段工期分析

2.1 籌建期工程

2.1.1 征地移民工作

項(xiàng)目核準(zhǔn)后，項(xiàng)目公司組織地方政府開始進(jìn)行征地移民工作，主要開展工作有：與地方政府簽訂征地移民協(xié)議，林地使用報(bào)批（永久征地、臨時(shí)租地），先期用地報(bào)批（永久征地的10%），臨時(shí)租地報(bào)批（省政府批準(zhǔn)），與地方有關(guān)部門簽臨時(shí)租地協(xié)議，征地申報(bào)材料準(zhǔn)備、組卷，并由縣、市、省逐級(jí)審核上報(bào)至國土資源部審批。組織進(jìn)行移民新村建設(shè)、移民搬遷或臨時(shí)過渡搬遷。

工程建設(shè)用地獲批后，組織開展現(xiàn)場(chǎng)用地征收征用，實(shí)施林木砍伐，拆除用地區(qū)域內(nèi)的建筑物，辦理用地移交手續(xù)。

2.1.2 對(duì)外公路

對(duì)外公路雖然沒有修建，但采用臨時(shí)道路方案，一般可滿足施工承包商進(jìn)場(chǎng)交通要求，不占關(guān)鍵線路工期。

2.1.3 施工用電

前期施工用電在現(xiàn)場(chǎng)可以使用柴油發(fā)電機(jī)作為電源，不占關(guān)鍵線路工期。

籌建期的關(guān)鍵工作是征地移民。抽水蓄能電站的征地移民涉及的范圍較大，工作主要由地方政府實(shí)施，實(shí)際進(jìn)度項(xiàng)目公司很難掌控。工期占用一般在9～20個(gè)月（平均12個(gè)月），且前期工程施工中的征地移民干擾較大。

2.2 準(zhǔn)備期工程

2.2.1 通風(fēng)兼安全洞施工

通風(fēng)兼安全洞也是地下廠房頂拱開挖的施工支洞。施工項(xiàng)目主要有通達(dá)通風(fēng)兼安全洞洞口的施工道路、洞臉開挖支護(hù)施工、隧洞開挖支護(hù)、洞內(nèi)路基路面施工。各項(xiàng)目由場(chǎng)內(nèi)主干道通往通風(fēng)兼安全洞的施工道路長度不同，施工便道和場(chǎng)地平整施工一般可按1個(gè)月左右安排控制，洞臉開挖支護(hù)按2個(gè)月安排控制。通風(fēng)兼安全洞如果圍巖好，最大月開挖進(jìn)尺可達(dá)150m，如果圍巖較差，為確保安全，需要縮短開挖進(jìn)尺和加強(qiáng)支護(hù)，月開挖進(jìn)尺在50m以下，甚至更低。目前已建和在建的抽水蓄能電站通風(fēng)兼安全洞洞挖月進(jìn)尺平均在75～110m。

通風(fēng)兼安全洞（大部分洞長900～1500m）的施工工期一般在11 ～17個(gè)月（平均14個(gè)月）。

2.2.2 廠房頂層排水廊道和上層排水廊道施工

抽水蓄能電站地下廠房埋深較大，地下水位大部分比較高，為了保證廠房頂拱開挖的安全和進(jìn)度，在廠頂開挖前先進(jìn)行廠房頂層排水廊道和上層排水廊道施工，再進(jìn)行廠房頂拱開挖支護(hù)施工。排水廊道施工較廠頂開挖開始一般需提前4～6個(gè)月（平均5個(gè)月）。

2.2.3 進(jìn)廠交通洞施工

進(jìn)廠交通洞雖然不在關(guān)鍵線路上，但是其進(jìn)度直接關(guān)系到廠房開挖進(jìn)度。對(duì)整個(gè)施工工期有較大影響，進(jìn)場(chǎng)交通洞長度一般在1000～1800m，施工工期一般在13～17個(gè)月（平均15個(gè)月）。

2.3 主體工程

2.3.1 地下廠房開挖支護(hù)施工

地下廠房尺寸一般為：長度145～200m，寬度21～26m，高度45～56m，為大型地下洞室工程。

地下廠房開挖施工從上至下一般分為七層，其中第一層為廠房頂拱，為了保證頂拱的安全穩(wěn)定，廠房第一層開挖一般采用中導(dǎo)洞先行，支護(hù)跟進(jìn)，穩(wěn)定后左右側(cè)錯(cuò)開一定安全距離再分別開挖，第一層全部支護(hù)完成后才能進(jìn)行第二層開挖支護(hù)施工。第二層包含巖錨梁施工，為了保證巖臺(tái)的開挖質(zhì)量，第二層開挖支護(hù)施工工期相對(duì)加長，第二層開挖完成后立即開始巖錨梁混凝土澆筑施工，巖錨梁混凝土澆筑后待強(qiáng)一個(gè)月后才能進(jìn)行第三層全面開挖施工。以下每層支護(hù)完成后才能進(jìn)行下一層的開挖支護(hù)施工。為了減小爆破對(duì)廠房的振動(dòng)和保證廠房周邊的開挖質(zhì)量，地下廠房全部采用控制爆破技術(shù)，每層支護(hù)完成后才能進(jìn)行下一層的開挖支護(hù)施工。廠房開挖支護(hù)工期為：

第一層（頂拱層）開挖、支護(hù)：7～8個(gè)月。

第二層（含巖錨梁）開挖、支護(hù)：2～3個(gè)月。

巖錨梁混凝土澆筑：2個(gè)月，待強(qiáng)1個(gè)月。自廠房頂拱開挖開始至巖錨梁混凝土澆筑完成，一般12～14個(gè)月。

第三至六層開挖、支護(hù)：每層1.5～2個(gè)月，共6～7個(gè)月。

第七層開挖、支護(hù)、基坑清理、找平混凝土澆筑：2個(gè)月。

因此廠房開挖支護(hù)工期：自廠房頂拱開挖開始至向機(jī)電安裝標(biāo)移交工作面，一般四臺(tái)機(jī)為20～22個(gè)月（平均21個(gè)月），一般六臺(tái)機(jī)為24～26個(gè)月（平均25個(gè)月）。

2.3.2 地下廠房機(jī)組段混凝土施工

地下廠房機(jī)組段混凝土施工工期一般為：

廠房機(jī)組段開挖支護(hù)交面、支墩混凝土澆筑、尾水管安裝開始：1.5個(gè)月。

尾水管混凝土澆筑：1個(gè)月。

蝸殼支墩施工：1.5個(gè)月。

蝸殼安裝（包括水壓試驗(yàn)）：2個(gè)月。

蝸殼混凝土澆筑：2個(gè)月。

水輪機(jī)層混凝土澆筑：1個(gè)月。

母線層混凝土澆筑：1.5個(gè)月。

發(fā)電機(jī)層混凝土澆筑：2個(gè)月。

廠房機(jī)組段結(jié)構(gòu)混凝土澆筑工期：自機(jī)組段開挖支護(hù)交面至第一臺(tái)機(jī)組結(jié)構(gòu)混凝土澆筑至發(fā)電機(jī)層，一般為12～14個(gè)月（平均13個(gè)月）。

2.3.3 首臺(tái)機(jī)機(jī)電安裝工程施工

自機(jī)組段結(jié)構(gòu)混凝土澆筑至發(fā)電機(jī)層完成，即轉(zhuǎn)入機(jī)組機(jī)電設(shè)備安裝。首臺(tái)機(jī)機(jī)電安裝工期為：

自發(fā)電機(jī)層混凝土澆筑完成至機(jī)組轉(zhuǎn)輪吊入機(jī)坑：3個(gè)月。

定子吊入機(jī)坑：4個(gè)月。

轉(zhuǎn)子吊入機(jī)坑：2.5個(gè)月。

機(jī)組整體盤車檢查：1.5個(gè)月。

機(jī)組分部調(diào)試：2個(gè)月。

機(jī)組機(jī)電設(shè)備安裝工期：一般為11～13個(gè)月（平均12個(gè)月）。

2.3.4 首臺(tái)機(jī)機(jī)組啟動(dòng)試運(yùn)行

機(jī)組整組調(diào)試：4個(gè)月。

機(jī)組15天試運(yùn)行：1個(gè)月。

機(jī)組啟動(dòng)試運(yùn)行工期：一般為3～5個(gè)月（平均4個(gè)月）。

2.4 工程完建期

首臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)之后，后續(xù)機(jī)組投產(chǎn)的工期，一般每間隔3個(gè)月投產(chǎn)1臺(tái)機(jī)組，即裝機(jī)四臺(tái)機(jī)組的電站為9個(gè)月，裝機(jī)六臺(tái)機(jī)組的電站為15月。

2.5 竣工驗(yàn)收期

機(jī)組投產(chǎn)后應(yīng)進(jìn)行尾工項(xiàng)目施工和專項(xiàng)驗(yàn)收工作，專項(xiàng)驗(yàn)收包括：建設(shè)征地和移民安置專項(xiàng)驗(yàn)收、工程整體消防專項(xiàng)驗(yàn)收、職業(yè)病防治專項(xiàng)驗(yàn)收、水土保持工程專項(xiàng)驗(yàn)收、環(huán)境保護(hù)專項(xiàng)驗(yàn)收、工程檔案專項(xiàng)驗(yàn)收、安全設(shè)施專項(xiàng)驗(yàn)收、樞紐工程專項(xiàng)驗(yàn)收、工程竣工決算等9個(gè)專項(xiàng)驗(yàn)收和達(dá)標(biāo)投產(chǎn)驗(yàn)收、工程竣工驗(yàn)收。

各專項(xiàng)驗(yàn)收需由國家、地方相關(guān)部門組織進(jìn)行。在項(xiàng)目驗(yàn)收申請(qǐng)后，具體驗(yàn)收時(shí)間由國家、地方相關(guān)部門安排，有的項(xiàng)目持續(xù)時(shí)間較長。一般最后一臺(tái)機(jī)組投產(chǎn)后18個(gè)月內(nèi)完成竣工驗(yàn)收。

3 抽水蓄能電站工期影響因素分析

抽水蓄能電站建設(shè)工期受到征地移民、水文地質(zhì)、環(huán)境氣候、交通等因素的影響。

3.1 征地移民的影響

按照要求應(yīng)先移民、后開工建設(shè)。項(xiàng)目核準(zhǔn)后至開工主要受到征地移民的影響。征地移民由地方政府負(fù)責(zé)具體實(shí)施，各項(xiàng)目的實(shí)施進(jìn)度差異較大。

3.2 地形地貌對(duì)工期的影響

根據(jù)地形地貌確定大壩的高度和壩體填筑量；確定地下廠房的位置，確定通風(fēng)洞、交通洞的位置和長度等，因此不同的地形地貌影響造成不同項(xiàng)目的工程量不同，造成建設(shè)工期也不相同。

3.3 水文、地質(zhì)條件對(duì)工期的影響

根據(jù)不同的水文、地質(zhì)條件確定相應(yīng)的支護(hù)形式和施工方法，對(duì)工程的施工進(jìn)度影響較大，特別是地下工程，一類、二類圍巖月開挖進(jìn)尺可以達(dá)到150m以上，三類圍巖月開挖進(jìn)尺可以達(dá)到120m以上，四類圍巖月開挖進(jìn)尺可以達(dá)到50m以上，五類圍巖月開挖進(jìn)尺在30m以下。如果項(xiàng)目地下水豐富或遇到塌方，對(duì)施工進(jìn)度的影響更大。

3.4 環(huán)境氣候?qū)て诘挠绊?/h3>

水電工程施工工期長，跨越幾個(gè)冬季與雨季。北方由于氣候寒冷，當(dāng)年11月份開始至第二年4月份地面工程根本無法施工，地下工程在進(jìn)洞200m以后，通過采取保溫措施可以施工，但施工效率大大降低，施工成本也增加很多。2014年，國網(wǎng)新源控股有限公司組織以黑龍江荒溝蓄能電站為依托，開展寒冷地區(qū)蓄能電站建設(shè)合理工期研究，通過研究，北方地區(qū)建設(shè)蓄能電站，總工期較南方地區(qū)長6～12個(gè)月。南方地方蓄能電站建設(shè)夏季多臺(tái)風(fēng)、多雨，雨天地面工程無法施工，地下工程施工效率也降低，對(duì)工期也有影響。

4 結(jié)束語

4.1 抽水蓄能電站工程建設(shè)工期階段劃分

抽水蓄能電站工程建設(shè)劃分為五個(gè)階段，即工程籌建期、工程準(zhǔn)備期、主體工程施工期、工程完建期和竣工驗(yàn)收期。

4.2 蓄能電站工程建設(shè)合理工期建議

通過對(duì)蓄能電站建設(shè)各階段的分析，綜合考慮各方面影響因素，建議各階段控制工期為：

（1）工程籌建期：9～20個(gè)月（平均12個(gè)月）。

（2）工程準(zhǔn)備期：15～23個(gè)月（平均19個(gè)月）。

（3）主體工程施工期：4臺(tái)機(jī)組50個(gè)月，6臺(tái)機(jī)組55個(gè)月。

（4）工程完建期：4臺(tái)機(jī)組9個(gè)月，6臺(tái)機(jī)組15個(gè)月。

（5）竣工驗(yàn)收期：18個(gè)月。

（6）工程總工期（工程準(zhǔn)備期+主體工程施工期+工程完建期）：4臺(tái)機(jī)組為78個(gè)月，6臺(tái)機(jī)組為89個(gè)月。

北方寒冷地區(qū)由于受冬季施工影響，總工期相應(yīng)再延長6～12個(gè)月。

[1]黃悅照，韓小鳴，王海琴.關(guān)于抽水蓄能電站工程建設(shè)期階段劃分的思考[C]//抽水蓄能電站工程建設(shè)文集2015，2015：9-12.

[2]高蘇杰.抽水蓄能的責(zé)任[J].水電與抽水蓄能.2015，1（1）：1-7.

[3]于洪文.云峰大壩監(jiān)測(cè)系統(tǒng)倒垂孔鉆孔施工[J].水電與抽水蓄能.2015，1（1）：97-100.

[4]夏智翼，胡云鶴.某抽水蓄能電站水毀面板修復(fù)灌漿施工[J].水電與抽水蓄能.2015，1（3）：12-14.

潘福營（1971—），男，碩士，教授級(jí)高級(jí)工程師，主要研究方向：工程項(xiàng)目管理工作。E-mail: 183983936@qq.com，fuying-pan@sgxy.sgcc.com.cn

Preliminary Discussion on the Reasonable Construction Time Limit of Pumped Storage Power Station

PAN Fuying
（Capital Construction Department， State Grid Xin Yuan Company limited， Beijing 100761，China）

The pumped storage power station project construction stage can be divided into preparation，construction preparation， main works and project completion.Via statistical analysis on the actual construction time limit of the domestic pumped storage power station either in built or under-construction， this paper put forward some suggestions about the reasonable time limit for all project construction periods of pumped storage power station.

pumped storage power station; project construction;reasonable time limit