继2021年11月21日南方电网调峰调频发电有限公司阳江抽水蓄能电站(以下简称“阳蓄电站”)宣告世界上第一条800m水头级砼衬高压水道充水一次成功后,阳蓄电站捷报再传,12月10日,阳蓄电站首台机组投入试运行,12月28日,首台机组正式移交生产。
阳蓄电站是国家“十三五”水电发展规划中40万千瓦级抽水蓄能电站机组设备自主化的依托项目,是我国在建的单机容量最大、钢筋砼水道水头最高、埋深最大的抽水蓄能电站,实现了我国超高水头工程建设和高端装备制造的重大突破,为实现碳达峰、碳中和目标,促进经济社会发展全面绿色转型具有深远意义。
2015年10月,阳蓄电站核准开工,建设的乐章在群山中奏响,拼搏的精神在洞室内绽放,数年坚守、数年历练、数年奋战、数年奉献,一座总投资76.27亿元,装机120万千瓦具备周调节性能的大型抽水蓄能电站在鹅凰嶂崛起。
千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金。回首来路,建设者们披荆斩棘、栉风沐雨,谱写了工程建设领域的壮丽诗篇。
创新优化的施工工艺
阳蓄电站隧洞群包括两条400米级超深引水竖井和一条300米级36°超长高压电缆洞,这种规格的洞室施工在国内抽水蓄能行业还无先例可循,开挖精度偏差1%,偏离设计点将超4m,对于埋深接近100m的地下工程施工是无法接受的。建设者们引进定向钻机技术,并在业内首次提出新的导孔磁导向轨迹分析和控制方法,研制了定向钻机组合钻具装置,集成了随钻测斜系统,开挖精度低于1‰,保障了地下洞室开挖达到了预设的点位,规避了洞室贯穿错位。通过对反井钻机改造,优化掌子面及爆破设计参数,实现了高压电缆洞斜井全断面一次性正向开挖溜渣,极大地提高了施工效率,保证了施工安全。
抽水蓄能电站地下厂房洞室群规模大,体型各异,为控制爆破的作用范围和方向,使爆破后岩面光滑平整,防止岩石开裂,减少超挖、欠挖和支护工作量,增加岩壁的稳定性,减少爆破对保留岩体的破坏作用,进而达到控制岩体开挖轮廓的目的,项目部和各参建单位在开挖过程中不断对钻爆参数进行分析、总结、改进、优化,提出精细化微差爆破工艺和爆破控制理论,保证了高质量的开挖质量,据统计地下厂房ⅰ、ⅱ类围岩开挖半孔率达95%以上,雕刻出了边顶拱的优美轮廓线。
引水隧洞高压岔管、两级竖井上下弯段、平洞与调压井相交等部位结构复杂,混凝土浇筑成型难度大,且混凝土需浇筑密实以充分利用围岩承担内水压力,混凝土的浇筑质量将直接影响灌浆效果和传压能力,通过采用适型性能优良的薄木模板和足够刚度的钢桁架支撑体系等措施,成型后的混凝土衬体外形与设计尺寸完全吻合,内在密实,表面光滑,质量优良。
电站地下厂房和上库大坝等部位采用大体积免饰面装饰的清水混凝土,其具有朴实无华、自然沉稳的外观韵味,与生俱来的厚重与清雅是其他建筑材料无法效仿和媲美的,具有极高的工业艺术价值。通过上百组的试验,确定了最优的材料配合比,创新的明缝设计展现建筑线型,营造建筑立面的美感,拉筋孔隐藏式工艺使整个混凝土面均匀一致,不需后续修补而影响美观,呈现出完美的镜面效果。
执着坚守的初心使命
电站下平洞水道承受的静水头接近800m,最大动水压力1108m,灌浆压力达10mpa,高于国内外同类工程,灌浆难度和灌浆压力呈几何倍数关系,尤其是超高压灌浆,每增加1mpa都是对现用技术的重大突破。业主项目部英鹏涛和张琪琦长期扎根在阳蓄建设一线,负责土建工程的施工管理,多年的工作经验给了他勇担国内最高灌浆压力工作的底气和信心,组建以资深专家、施工工匠和参建单位总工为主的智囊团,全过程全时段为关键工作问诊把脉,先后组织召开87次日例会、42次周例会、58次专题讨论会、4次大型专家咨询会,及时优化了灌浆参数和施工工艺。但是高压灌浆的困难还是远远超过了预期,浆液温度在高压作用下5分钟内就会升至40℃而导致胶凝材料失效、320m长的下平洞密布10余条互相切割产状各异的断层导致灌浆效果难达预期、施工过程密闭空间高温高湿高强度高噪声的作业环境影响施工意志等问题凸显,他们始终保持昂扬的斗志,蹲守施工一线,挖掘问题根源,研讨合理可行的改进措施;针对断层构造部位,一孔一分析,一段一对策,下重手加密加深加强,有效地构建了可靠的固结防渗圈,灌浆后地下近100米的水道洞壁干燥无渗水,达到了理想的灌浆效果。
水电七局的项目经理王强是一个地道的东北汉子,为人豪爽刚毅,2018年从海蓄现场载誉抽身,临危受命接管阳蓄主标——输水系统土建工程标。当时输水系统标问题重重,工程进度严重滞后,七局在南网后续抽水蓄能项目可能已没有合作的机会。王强主政七局阳蓄项目后,迅速改革组织机构,精简人员体系,在人员配置上坚持识人重品、用人唯能原则,确定重学历也重能力、重水平更重品德的标准,要求管理人员必须是一专多能,实行一岗多职,采用规范管理和人性化管理相结合的方式,运用激励机制,充分调动全体员工的工作积极性,严格考核,任职期间将之前100余人的管理团队精简至50余人,提拔80后、90后项目班子成员3人,构建了高效团结务实的员工队伍;迅速厘清分包商的合同关系,对分包商不合理的要求重新谈判,充分吸取意见,全面落实对分包管理责任,监督落实分包工作要求,择优选择分包队伍,动态掌控工程分包信息,有效控制分包风险;身先士卒,冲锋在前,下竖井下弯段施工期间堆积了大量的施工废料,洞室内无法进行机械作业,全靠人工清理搬运,肩扛背挑翻过6个灌浆台车运至500米外的#4施工支洞,工期紧任务重,当地专门从事建筑日杂的工人只干了半天就不愿意再来,虽能挣钱但身体吃不消!王强带领七局项目部所有的管理人员,全部投入清运一线,班子成员和党员干部主动冲在前面,采用流水线传递的方式将上万袋的施工废料清理完毕,几个20多岁的年轻小伙子都累倒了,但稍作休息之后又马上填补到自己的传递岗位,这样的施工管理团队怎能不让人动容,怎能不收获各方的赞誉和肯定!王强担当作为,带出了一批敢打硬仗、能打胜仗的优秀团队,可谁能想到人称“王老虎”的王强在充水成功后趴在办公桌上痛哭,这几年他承受了太多的质疑、压力和责任,这一刻终于得到了释放,是值得我们点赞、值得我们长远合作的有血有肉有性情的优秀项目经理。
最让人感动的是下平洞高压灌浆现场监理四人组:刘进春、尹华贤、龙开舟、杨云浩。短短300多米的下平洞,高峰期有6个灌浆台车、1台钻孔台车、4台液压钻机、8台手风钻机、8部水泥灌浆机、12部化学灌浆机同时工作,洞内噪声高达95db以上、温度36℃以上、湿度80%以上、粉尘布满整个洞室、化灌味道浓重难闻,但是为了保障工程质量和进度,监理项目部安排四位经验丰富、担当作为的专业监理工程师三班倒24h驻守下平洞施工一线,毫不夸张的说在下平洞呆5分钟就会全身湿透,头上的汗水顺着安全帽的边缘不停下淌,在这样的环境下他们整整坚守了7个月,克服了常人无法想象的困难,发挥了专业咨询公司的关键作用,下平洞27719.87m的水泥灌浆和20542.5m化学灌浆中的每一米都有他们的验收,每一孔都有他们的见证,他们是阳蓄电站高压水道灌浆工作的守护者,他们在条件最艰苦的施工一线释放出了最耀眼的光芒。
兵马未动、粮草先行,成功的背后也离不开后勤公司的支持和付出。后勤公司的物业经理杜波掌管着保安、司机、厨师、勤务等近100人的服务队伍。一切服务于业主,服务于业主一切,是杜波提起最多的。在同事们的眼中,他不仅是后勤经理还兼任司机、保洁、杂物等工作,其他岗位同事工作太忙的时候,他不会苛求责怪,而是主动挑起工作,承担责任。在夏季高温施工时期,杜波带领后勤员工为奋战在一线的施工人员送去绿豆汤等消暑饮品,每一点每一滴都深深镌刻在阳蓄的每一个建设者心中。杜波总说阳蓄这样的国家级重大工程,虽然帮不上别的忙,但在后勤保障上面一定当仁不让,要做到能力范围内的最好。以他为代表的全体后勤人脚踏实地、辛勤奉献、开拓创新,认真开展后勤工作,为施工建设、各项验收、500kv送电、水道充水等提高了坚强的支撑,是阳蓄电站成功的参与者、见证者和亲历者。
多方协作的成功范例
电站项目管理以阳蓄项目部为核心,以优质工程为目标,团结和带领各参建单位,构建和谐奋进的项目管理团队,在项目管理过程中形成多维约束因素情况下的最佳组织、协调和管理,最终达到安全与质量有保证、技术有创新与优化、进度有把握、投资有控制的目的。实行执行概算管理,确保投资可控,规范合同管理,采用量价分离的造价管控模式。严格按流程控制变更,变更立项和变更价格双重审批;严格按合同控制支付流程,确保资金安全。定期进行统计分析,及时掌握投资动态,做好过程反馈与纠偏调整工作,做到了动态管控投资。定期召开专题经济协调会议,组织参建各方共同研究、处理合同变更和结算问题,及时解决参建各方资金压力和相关问题,为工程建设解决后顾之忧。
阳蓄电站优化建设工期,各参建单位通过倒排工期,在做好疫情防控的同时,改进方案、精心组织、加紧施工,确保各个项目保质保量如期完成。高压洞室灌浆工作原方案为水泥灌浆后再进行化学灌浆,但是一方面部分洞段地质条件较好,裂隙细微不发育,水泥灌浆后会堵塞化学灌浆的通道,化学浆液的扩散半径将大大减少,难以达到预期效果;另一方面因多了水泥灌浆的工序而增加工期,鉴于此种情况,业主、设计、监理和施工四方多次组织专题研讨,最终确定将围岩条件较好部位或钻孔后无渗水的孔段优化为直接采取化学灌浆的方式,从而优化缩短近3个月的直线工期;上、下竖井弯段混凝土施工按以往惯例采用一套模板周转使用,从而减少投入,但该部位占用直线工期且安全风险较高,过长的施工周期将增加风险度,经四方商讨确定一次性投入全部模板和充足人手,保障混凝土质量浇筑的同时缩短工期近四个月;以上种种,离不开各参建单位的大力配合和真诚支持,真正做到了建一座电站、交一批朋友,建设了一个团结和谐的优秀电站。
经济社会的重要意义
阳蓄电站设计年发电量12亿千瓦时,年抽水耗电量16亿千瓦时。电站投产后,每年可节约系统标煤约39.6万吨,减少因燃煤产生各类废气排放量1.28万吨,减少灰渣量108万吨,对于广东电网构建以新能源为主体的新型电力系统,提高系统灵活调节能力和服务国家“碳达峰”“碳中和”目标具有重要意义,为南方电网后续1600万千瓦抽水蓄能的建设储备了关键技术和骨干人才。
庞大的工程建设需要大量的劳动力,阳蓄电站落实精准扶贫政策,与当地政府签订了劳务用工框架协议,优先选用吸纳当地富余劳动力,促进乡镇居民增收,当地在电站从事物业后勤服务、安保、司机、道路维护工作和建设的村民有近500人,人均月收入5600余元。累计用于所在乡镇地区对口帮扶、教育支持、环境保障和公益事业的捐赠资金达1000万元,助力地方政府提前完成各项脱贫攻坚指标任务,高质量打赢脱贫攻坚战。
电站上、下水库近6000万立方米库容在雨季拦蓄洪水,保护村镇居民的生命财产安全,旱季为水库下游近万亩良田和五万位百姓提供宝贵的生产生活用水,发挥着不可替代的调蓄洪水、灌溉农田作用。电站三台机组全部投产发电后,每年可向地方贡献税收约1.5亿元,有效利用能源企业的优势带动当地社会经济的绿色、健康、可持续发展,长足贡献央企担当。
时光不居,绿水长流。承载着希望和梦想,阳蓄电站今天已创造了世界蓄能电站建设的传奇故事,明天这首艨艟巨舰将乘着新时代的春风,以辉煌的成就和宝贵的经验引领我国绿色能源发展驶向新的征程!
(作者:史云吏)