抽水蓄能电站地下工程施工技术

抽水蓄能电站地下工程施工技术摘要随着我国社会水平的提升，经济步伐的推进，我国的电力事业也在这个过程中得到了较大程度的发展，其中，抽水蓄能电站具有调峰填谷、启动灵活、适应负荷急剧变化、调频性能好等特点，适合承担调频、调相、事故备用、黑启动等任务，对保障电网安全及供电质量具有重大意义。在本文中，将就抽水蓄能电站地下工程施工技术进行一定的分析与探讨。关键词：抽水蓄能电站；地下工程；施工技术；1引言抽水蓄能电站是一种通过水作为能量载体，并通过这种能量转换的形式向城市的电力系统提供电能的一种水利发电站。而在实际建造的过程中，其厂房也多数设置为地下的形式，只有少数为地面式或者半地下式。可以说，做好抽水蓄能电站的地下工程施工，是保证未来蓄能电站能够稳定运行的重要因素，是我们应当对其认真应对的关键关键。2地下厂房施工技术2.1开挖分区分层规划首先，应当对地下厂房进行分区规划以及开挖分层，而其也正是保证施工质量、施工进度以及施工安全的重要关键。通常，我们应当根据厂房的环境特点来对结构分层的施工通道、布置方式以及附属洞室等等进行设计。通常来说，典型的抽水蓄能电站其厂房的高度为50m左右，且跨度为23m左右。并且在开挖工作中主要有以下层级：一层：为顶拱层，其主要对施工机械性能以及施工通道进行开挖爆破，这种方式不仅会对下方的岩锚造成很小的影响，同时也更加方便我们实施锚喷支护施工，且要保证锚喷的高度为8m左右。而为了能够对爆破的规模进行控制、保证顶拱的稳定性，则最好选择三区开挖的形式进行。而如果施工环境较为恶劣、且地下水发育的拱顶来说，则需要以两侧边导洞交替领先、中部扩挖跟进的方式进行。二层：为岩锚梁层，其所需的开挖质量最高，同时其也是我们开展地下厂房施工的难点以及重点。在实际施工过程中，首要需要考虑的就是应当能够方便我们后续岩锚梁混凝土以及岩锚梁锚杆的施工，并且能够以此来保证我们开挖成型的混凝土质量能够得到保证。对此，我们则需要分三区进行挖掘，并在其中部垂直拉槽开挖，并在两侧都预留一定距离的保护层。三层：在厂房施工过程中，进场交通洞以及安装间都适当布置在此层当中，且应当考虑进场交通洞底板以及安装间的层高保持在7m左右。四层：通常需要对其母线洞开挖的过程中能够进行考虑，并能够结合施工实际环境对层高进行确定。五层：在厂房下部施工的工作中通常布置在该层，且应当能够根据施工通道的钻孔性能以及通道高程对其进行确定，通常也应当保证为7m左右。2.2施工布置在施工布置环节当中，首先应对施工通道进行布置。在这个环节中，主要需要施工的通道有厂顶施工支洞、厂房下部施工支洞、尾水管、引水支管、以及进厂交通洞等。之后，则应对工程的通风环节进行设置，在主副厂房开挖的过程中，需要能够尽早的安排同其两线的附属洞室进行挖掘，如排风洞、出线洞等等，从而能够以此种方式尽早的在洞中形成一种自然通风的条件，从而良好的对厂房的施工环境进行改善。而在厂房前期挖掘的过程中，则需要先以机械通风的方式进行，并使用吸出式或者压入的形式进行。而随着厂房开挖的逐渐下降，则会使得安全洞同交通洞相连、厂房同母线洞相通，此时则可以完全依靠自然通风进行。2.3施工程序设计在具体施工过程中，我们需要能够根据地下厂房的施工质量、布置特点以及施工的进度要求来进行具体的设计：第一，在工程进场时候，需要能够在第一时间对水电等管线以及管路等等进行铺设，并对施工通道及时的进行挖掘，从而以此方式对主体洞室工程的开工创造条件。第二，对于主副厂房来说，其通常都应当设置在工程施工的关键线路的位置处，也应当在实际开工之后优先对其进行施工。同时，我们也应当能够根据施工进度的实际需求以及施工资源情况等等对其它洞室的施工进行安排。第三，厂房顶拱层的开挖应在厂房顶部监测仪器安装并取得初始数据后进行。2.4开挖及支护施工在这个环节中，应当对围岩的稳定性进行分析。对于地下厂房来说，其稳定性主要决定于岩体中断层、节理、裂隙等的产状、发育程度以及各种构造结构面(陡、缓)和岩层面相互间的组合切割关系。而我们首先就需要能够对厂房顶拱的稳定性进行分析。在此环节中，主要需要能够对厂房顶拱围岩是否具有不利结构面的组合情况，以及是否在局部存在相同或者相反倾向的不稳定快递等等。之后，则应当对长广的端墙以及边墙等等进行稳定性的分析。对于厂房的高端以及高边墙来说，如果边墙同优势结构面间存在较大的夹角，那么其所具有的稳定性则较高，而如果优势结构面倾角较陡，且其同端墙以及边墙之间的交角较小，则其在实际施工的过程中由于会受到应力调整以及开挖爆破的影响而使岩体非常容易沿着结构面张开或者松弛，这对于岩体的整体稳定是非常不利的。而对于具有不同走向的陡倾角来说，其也能够在边墙位置处形成具有较差稳定性的棱柱体。2.5总体施工方案对于地下厂房来说，其在支护以及开挖工作中通常都会使用“立面多层次、平面多工序”的施工方案来进行。其中，“立面多层次”就是指在厂房的高度方向上，同时组织多个层面的施工，主要是施工通道的施工和上部混凝土与下部开挖、支护等工序间的平行作业。施工通道进入主机间后一般暂停其所在层面的施工，待上一层开挖及支护完成后再进行本层的开挖。立体交叉施工方案必须经过充分论证，在保证安全的前提下方可采用。而“平面多工序”是指在某个施工层面上，同时组织钻爆、出渣、支护等多个工序的流水作业，以减少各工序的直线工期，从而降低该层面总的施工时间。厂房顶拱层开挖采用先导洞后扩挖，开挖领先、支护跟进的方式施工，并在第二层开挖前将顶拱的锚喷支护等工作全部完成，以确保顶拱的稳定。对于地质条件较差、地下水较为发育的厂房顶拱层，应遵循“短进尺、少扰动、强支护、及时封闭、勤观测”的原则进行施工。而在厂房岩锚梁层(II层)开挖的过程中，也应当将施工的重点控制在两侧保护层的开挖和岩台的成型方面，而当中部拉槽梯段开挖时，边线部位即采用预裂爆破，以减少梯段爆破对保护层的扰动和破坏。岩台部位分块、分序开挖，施工中应根据围岩情况不断调整钻爆参数，严格控制超欠挖和岩面起伏差，限制围岩松动范围，确保岩面不产生明显爆破震动裂隙。2.6厂房相关洞室施工同厂房相关的洞室主要有附属洞室、尾水管以及引水直管等等。对于厂房附属洞室来说，其主要由通风系统、排水系统以及交通系统所组成的，且其具有着出渣困难、断面较小的特点。施工中应根据洞室围岩稳定需要，结合工程设计要求，对不同洞室分清先后开挖次序，合理安排出渣运输通道，减少对主体洞室的施工干扰。3结束语在上文中，我们对于抽水蓄能电站地下工程施工技术进行了一定的研究，而在实际施工过程中，也需要我们能够联系实际，从而使工程效果得到保证。参考文献[1]马进潮,林亚东.响水涧抽水蓄能电站桥式起重机安装技术[J].施工技术.2011(12):101-103.[2]雷晓锋,马双科,郑娅娜.某水电工程地下厂房开挖的岩体参数反分析[J].中国农村水利水电.2011(07):140-143.[3]白彦峰,石庆旺.导洞法施工在西龙池抽水蓄能电站放空洞洞室开挖中的应用[J].科技创新导报.2010(10):118-118.[4]李金山,张菊梅.抽水蓄能电站工程施工阶段造价控制探讨[J].科技创新导报.2010(29):77-78.