【品牌采风】地下1200兆瓦的“心脏手术”——河北邢台抽水蓄能电站技术创新纪实 |
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太行山余脉,一场没有无影灯的手术正在进行——手术刀是钻机,缝合线是混凝土,监护仪是遍布山体的监测传感器。而患者,是河北南网的未来。 这里的“主刀医生”,是一群平均年龄不到35岁的抽蓄建设者。他们要在这片强风化岩体与矿渣堆积的复杂地层中,为河北南网植入一颗总装机1200兆瓦的“心脏”——河北邢台抽水蓄能电站。 这颗“心脏”由4台单机容量300兆瓦的立轴单级混流可逆式水泵水轮机组成,额定发电水头305米,连续满发6小时,为大一等(1)型工程。一旦“起搏”,将为河北南网提供调峰、填谷、储能、调频、调相和紧急事故备用等功能,为提升风电、光伏等新能源消费输送源源不断的“血液”。 但这场“手术”的难度,堪比地质版“开胸手术”——施工区域分散、交叉作业频繁、节点工期紧迫、地质条件复杂……无影灯下,这群“地下外科医生”没有麻醉剂,唯有握紧技术创新这把手术刀,开始一场向险而行的精准切除。 术前加固——在边坡“绣花” “手术”的第一刀,落在Y3号公路的高边坡上。 项目经理路明旭逢人常提起,刚进场那年他们第一次爬上边坡时的场景,彼时脚下风化严重的破碎岩体,一刮风甚至能带落碎石。 “这儿的边坡主要是片麻岩,片麻岩本身强度不低,但问题是它‘病’了。”路经理回忆着。受长期风化卸荷和采矿扰动影响,岩体结构面张开、切割严重;而表层更是深度沙土化,岩体完全失去骨架支撑。一旦遭遇降雨,雨水沿裂隙下渗,沙土化层将迅速饱和,极易形成滑坡。 “梁场、大桥、基础开挖……想推进后续施工,首先得把坡面‘锁住’。”彼时已近5月,为避免超挖扰动原岩,技术部负责人王森与首批进场人员反复踏勘,最终定下“分级分层开挖、自上而下、快防护早封闭”的作战方案。每一级边坡开挖前,先由测量队精准放样,划定单次开挖范围与高度,严控一次开挖进尺,从源头避免应力集中。开挖成型后,他立即组织喷射混凝土临时防护,将岩土体裸露时间压缩到最短。 但真正让他心里有底的,是另一套“神经系统”——为控制边坡开挖,项目部提前布设地表位移、裂缝观测等监测点,开挖期间按频次常态化监测,实时掌握坡体变形规律,根据监测数据动态调整开挖步序与支护参数,实现信息化施工。 “这是我们喷混的‘名片’。”喷护完成的坡面旁,王森拉过一块小标牌,上面清晰标注着设计厚度、实测厚度和施工日期:“有这小牌,厚度够不够一目了然。咱们标准化施工有了抓手,谁也别想糊弄。” 岩体会碎,沙土会松,但数据不会假,标准不会低——术前准备已就绪,只待开刀。 术中操作——给隧道“穿针” 5座隧道,总长数公里,想要在良莠不齐的围岩中穿越断层破碎带,如同在豆腐里打洞。 受埋深浅、围岩差等不良地质段制约,传统爆破作业的短板,在邢台抽蓄隧洞施工中被无限放大——爆破振动管控难度大,易诱发地表开裂、围岩失稳,影响周边建筑物安全;且开挖超欠挖病害突出,增大衬砌回填处置成本,隧洞成型质量难以保障。此外,洞室爆破参数选取多依赖于现场经验,缺乏成套的标准化控制技术;外加钻爆出渣各工序协同性差、循环进尺偏低等因素影响,项目工期被严重制约。 “浅埋短隧道爆破,就像在薄冰上做手术。”项目总工程师程伟强打了个比方:“力道大了冰裂,力道小了刀不到位。” 力道要适度,“术式”亦要因地制宜。面对难题,项目部没有照搬经验,而是融合数码电子雷管、现场振动测量与数值仿真分析技术,搭建起一套闭环爆破控制技术体系,开始向“低振、稳围、精准、高效、绿色”的目标发力。 为从源头降低爆破振动、控制开挖轮廓,项目部推行了低扰动复合装药结构创新。他们通过“间隔—不耦合—底部加强”一体化减振装药结构,配套缓冲软垫层介质,削弱爆轰冲击波对围岩的直接冲击;同时耦合光面爆破轮廓控制工艺,实现周边孔定向精准控裂。爆破员老赵起初不适应:“以前装药凭手感,现在每一段药量、每一个间隔都要按设计来。”可当第一循环爆破后,效果摆在眼前——超欠挖率控制在5%以内,光面爆破半孔率提升至90%以上,洞壁平整如削。老赵服了:“这哪是爆破,这是雕刻。” 浅埋短隧道工期紧,传统钻爆出渣各工序衔接松散,循环进尺偏低。为在安全环保的前提下提升施工进度,项目部优化短台阶快速开挖循环工法,打通钻孔、装药、爆破、出渣各工序衔接链路,提升单循环爆破作业工效;同时集成防飞石、降尘、降噪一体化管控技术,统筹施工安全与绿色建造要求。实现“快挖、快出、快封闭”,让循环进尺稳步提升,节点工期不再受制于爆破效率。 “以前是各干各的,现在是环环相扣。”掌子面前,技术员郭占林正和现场工人们压实着炮被防护的沙袋:“爆得准,才能挖得稳嘛。”他们清楚,洞壁向前掘进一米,“心脏”就靠近跳动一天——日臻成型的隧洞间,一条“血管”正在打通。 术后康复——给装备“换血” 锚杆无损拉拔检测现场,平稳升降的电动曲臂式高空作业平台正在钢梁之间灵活地移动臂架。操作手小赵调整好电流,将焊枪精准停在焊缝位置。引弧瞬间,火花飞溅,电弧行经之处,齐整的融合线清晰可见。 “以前在脚手架或者燃油车上焊,人一晃,焊缝就跟着歪,还得回头打磨返工。现在这电动曲臂车,升到位就纹丝不动,”工程部副主任韩鹏超接过手柄,平台平移半米,又精准停在下一道焊缝前:“焊一道是一道,成型漂亮,合格率也上去了。” 这套电动曲臂式高空作业平台是替代传统燃油高空车的“后浪”。效率上,它无需依赖卡车底盘转场,可减少调车就位等待时间;且臂架灵活,能适配钢结构厂房多工况高空安装、焊接、防腐作业,减少二次搬运与拆搭脚手架工序。质量上,该平台运行平稳,晃动幅度小,人员作业稳定性更好,使焊缝处理和防腐喷涂质量显著提升。安全上,其自带过载保护、倾斜报警、紧急停止等多重装置,无需支腿完全展开也可小范围作业,消除了卡车底盘行车带来的场内交通安全风险,相比脚手架作业大幅降低高处坠落风险。 “后续,我们的智能化钢模台车、智能化拌合站也会陆续投入使用。”技术员田义龙介绍着:“这种智能钢模台车将实现模板自动定位和脱模,混凝土浇筑效率会提升30%。智能化拌合站还能精准控制配合比,确保混凝土质量稳定。” 从高边坡的分级分层开挖,到隧道的短进尺弱爆破;从电动曲臂车的灵活作业,到智能化设备的全面应用——这把创新的“手术刀”并非纸上谈兵的花架子,而是刮骨疗毒的真招式。 机械轰鸣的地下厂房间,一簇簇亮起的焊花像微小的起搏器,把钢梁、钢柱、钢屋架一寸寸“缝合”成这座地下电站的坚实骨架。当最后一根焊缝收弧,当最后一仓混凝土浇筑收面,当最后一台机组转子吊装入位——这颗地下1200MW的“心脏”,将正式接入河北南网的“循环系统”。 而那群把光明种进大山深处的人,已携着全站仪和焊枪,奔赴下一场“手术”。 |
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