楊衛輝
(貴州水利水電職業技術學院)
抽水蓄能電站,能夠對電力系統起到良好的調節作用,提升電力系統的安全性與穩定性。與水利水電工程相比,抽水蓄能電站的施工難度比較大,施工技術特別復雜。因此,為了保證抽水蓄能電站施工質量得到更好的提升,本文主要分析抽水蓄能電站上水庫施工關鍵技術的應用要點,保證抽水蓄能電站能夠更加安全穩定的運行。
近些年來,伴隨我國電力行業的快速發展,抽水蓄能電站的建設規模不斷擴大,通過建設合理的抽水蓄能電站,能夠保證電力系統更加安全的運行,提高電力能源的利用率。在一些大電網系統當中,適當提升抽水蓄能電站的建設質量,能夠有效減少電網出現波動的次數,提高電力系統的運行安全。在20世紀90年末期,我國開始興建大型抽水蓄能電站,如十三陵與廣蓄等抽水蓄能電站,截止到2014年6月,我國抽水蓄能電站的裝機容量已經達到21510MW。
為了保證抽水蓄能電站的建設質量得到更好的提升,采用先進的施工技術至關重要,通過分析抽水蓄能電站關鍵施工技術,能夠幫助相關工作人員提供良好的技術支持,進一步提高抽水蓄能電站的總體運行效率。一般情況下,抽水蓄能電站主要由5部分組成,分別是上水庫、下水褲、地下廠房、引水系統與開關站等,涉及的領域比較廣,相關工作人員在實際工作當中,要運用合理的施工技術,在保證抽水蓄能電站施工質量的基礎之上,有效減少施工資源的浪費[1]。
某抽水蓄能電站中的電站裝機主要由6×300MW的立軸單級混流可逆式水泵水輪發電機組組成,年平均發電量能夠達到21.36億kW/h,年平均抽水耗電量能夠達到28.50億kW/h,綜合效率為0.86,節能效果較好。該抽水蓄能電站由主壩、副壩、排水洞與進出水口等建筑物構成,庫盆主要采取開挖方式,開挖流程比較復雜,工程量也比較大。在該抽水蓄能電站中,庫盆表面面積達到34萬m2,正常蓄水位為790.8m,正常蓄水位以下的庫容量為753.90萬m3,采用200年一遇洪水設計方案,1000年一遇洪水進行校核,設計洪水位795.50m。
由于該抽水蓄能電站施工規模比較大,在一定程度上增加了安全防護施工難度,為了保證抽水蓄能電站安全防護質量得到更好的提升,施工人員要結合上水庫結構特點,并合理確定上水庫位置,采用先進的開挖方式,保證抽水蓄能電站安全防護結構更加合理。在該抽水蓄能電站中,想要更好的提升水庫防滲能力,施工人員要選擇合理的水庫防滲方式,通常情況,抽水蓄能電站的防滲方式主要分為三種,分別是全庫防滲方式、局部防滲方式與布設防滲方式等,施工人員在實際工作當中,可以將這三種防滲方式進行有效結合,采取“庫岸面板+垂直帷幕”防滲方式[2]。
另外,在填筑庫底時,施工人員要結合抽水蓄能電站水庫底部結構特點,采用合理的填筑施工技術。由于該抽水蓄能電站水庫結構具有一定的復雜性,施工人員可以采取瀝青混凝土護岸與面板壩結合防滲方法,水庫岸邊坡比例為1:1.9,面積為18.63m2左右,施工人員在實際工作當中,要嚴格控制瀝青面板厚度,一般情況下,瀝青面板厚度不宜超過0.205m,黏土的鋪蓋厚度不宜超過4.6m。在該抽水蓄能電站當中,為了保證水庫結構更加完整,提升水庫的防滲性能,施工人員也可以采用瀝青混凝土面板施工方法,降低面板的變形率。瀝青混凝土面板主要分為兩種結構,分別是復式結構與簡式結構,其中,復式結構的封閉層與防滲層結構比較復雜,而簡式結構則比較簡單,施工人員一般采用簡式瀝青混凝土面板較多[3]。
在抽水蓄能電站中,庫岸主要采用瀝青混凝土進行防滲,庫岸的比例為1:1.9,邊坡比較陡峭,坡長為95m左右,坡面的墊層厚度為0.8m,填筑總量為7.9萬m3。為了保證墊層結構更加穩定,施工人員可以將自卸車作為載體,并選擇JG4型號的卷揚機作為相應的牽引裝置,進一步提升庫岸墊層的穩定性。由于該抽水蓄能電站庫跨度比較大,邊墻結構復雜,墊層的施工難度較大,因此,工程中的施工人員要選擇合理的抽水蓄能電站墊層施工參數,采取分層施工方法進行施工[4]。
另外,由于抽水蓄能電站上水庫系統結構比較復雜,施工人員要結合上水庫的運行情況,將墊層進行有效連接,保證上水庫空間得到更加高效的利用。因為上水庫作業環境比較差,含有大量的粉塵,如果施工不當,很容易出現嚴重的涌水安全事故,影響上水庫墊層的施工進度。因此,在進行墊層施工時,施工人員要明確施工先后順序,并做好施工設備準備工作,保證地下工程中的各項施工設備更加安全的運行。
所謂自密實堆石混凝土施工技術,主要指的是在混凝土澆筑過程中,施工人員不必進行振搗,混凝土利用自身的自重,能夠有效填充模板角落與鋼筋縫隙。研究表明,自密實混凝土的坍落度小于260mm,混凝土的擴展度能夠達到610mm以上,不會產生任何的離析現象。在抽水蓄能電站上水庫施工過程中,通過采用自密實堆石混凝土施工技術,能夠保證混凝土施工強度得到更好的提升,保證堆石縫隙有效填充。在澆筑混凝土的過程中,要保證混凝土澆筑的連續性,不斷減少自密實堆石混凝土施工材料的浪費[5]。
為了保證自密實堆石混凝土施工技術在抽水蓄能電站上水庫中得到更好的應用,施工人員要嚴格控制自密實混凝土澆筑量,如果混凝土澆筑量過大,則會降低抽水蓄能電站上水庫結構的穩定性,很容易出現脆性斷裂,如果自密實混凝土澆筑量過小,則會增加施工難度,影響工程的施工進度。因此,施工人員要運用先進的大型土石方施工機械設備,儲存一定量的施工材料,并做好相應的保管工作,保證抽水蓄能電站上水庫倉面更加平整,不斷提高抽水蓄能電站上水庫結構的安全性。
綜上,通過詳細介紹安全防護技術、庫岸墊層料施工技術、自密實堆石混凝土施工技術,能夠幫助抽水蓄能電站上水庫工程中的施工人員更好的了解工程結構特點,提升抽水蓄能電站上水庫結構的安全性。對于工程中的施工人員來講,在實際工作當中,要不斷學習先進的抽水蓄能電站上水庫施工技術,并進行合理的運用,從而推動我國抽水蓄能電站能夠更好的發展。