厂房开挖完成 梅蓄电站二期工程进入建设新阶段
两汪碧绿的水库，一汪在山巅，一汪在山底。从航拍的空中俯瞰，碧水依山峦而歇，绿树银线在山脊交错，夕阳洒满金辉，这里是坐落于广东省梅州市五华县的南方电网梅州抽水蓄能电站（以下简称“梅蓄电站”）。
该工程分为一、二两期，其中梅蓄电站二期工程是“十四五”粤港澳大湾区首个抽水蓄能工程，日前已经完成厂房开挖，进入机电设备安装的新阶段。
再增4台机组
为粤港澳大湾区“蓄电”“稳压”
“梅蓄电站上下水库总库容达到9232万立方米，位居全国第二，具有满足8台30万千瓦机组满发14小时的周调节能力，在一期工程4台30万千瓦机组的基础上，再建一个共用上下水库、安装4台30万千瓦机组的二期工程，能够在大幅降低工程投资和地面工程施工的前提下，把电站调节发电能力提高1倍。”梅蓄电站二期工程项目部总经理朱金华介绍。
在电网企业内部，大家形象地把抽水蓄能工程比作“超大型充电宝”。对构建新型电力系统、确保能源安全转型有着非常重要的作用。梅蓄电站二期工程项目部副总经理詹才锋介绍，抽水蓄能电站被称为电网的“蓄电池”“稳压器”和“调节器”。
据了解，此次完成厂房开挖的梅蓄电站二期工程的主体工程总装机容量达120万千瓦，将在主厂房区安装4台发电机组的主机、球阀等。该二期工程投产后，预计每年可向粤港澳大湾区输送17.3亿千瓦时清洁电能，减少二氧化碳排放47.1万吨。
穿山而行
直线距离122米的零震荡护航
来到梅蓄电站二期工程的交通洞前，只见装载有满车石渣的卡车不时从洞口驶出，进行厂房开挖完成后的现场清理作业。坐车从地面穿过1500米的交通洞通道，才能到达深埋地下380米的梅蓄电站二期工程主厂房。
“厂房总长179米，宽26米，高57米，体积达到27.2万立方米，如果要用标准足球场来比喻，相当于在地底深挖了45个叠加在一起的标准足球场。”詹才锋介绍，厂房开挖完成意味着工程建设整体形象进度达到40%，是电站建设一个关键节点。
尽管不用重新开挖上下水库及蓄水，但二期工程仍然浩大，既包括输水发电系统，含引水隧洞、尾水隧洞、地下厂房、主变室等地下工程，还包括开关站、排风竖井等地面建筑物。其中，地下厂房是放置抽水蓄能机组和各种辅助设备的场所，既是水工建筑物、机械和电气设备的综合体，又是运行人员主要生产活动地，属于整个工程的“心脏”。
两期工程共用上下水库和山体，意味着二期工程要在前期设计阶段更加精准。梅蓄电站一期、二期厂房最近距离仅122米，稍有偏差，就有可能对已经正常发电的梅蓄电站一期工程造成影响。
开挖厂房顶拱时，传统施工方式中为了避免爆破效果较差影响顶拱成型，通常会预留保护层，再对保护层采用光面爆破等手段进行二次爆除。詹才锋介绍，在此次开挖过程中工作人员通过优化设计爆破方案，将传统方法改为“摸顶”开挖，即直接沿顶拱设计边线进行爆破，取消了保护层二次开挖的工序，确保二期工程爆破开挖不对一期工程运行设备造成影响。
“其实我们一直在实时优化调整爆破方案，积极协调机组开机计划和爆破作业计划，保证一期工程机组停机状态下进行预裂爆破，实现了一期工程机组运行安全稳定，二期工程爆破作业进度未受影响。”詹才锋回顾整个爆破历程时感慨。
此外，该工程项目部还在一期工程主厂房发电机层、水轮机层、主变室等重要部位不间断开展爆破监测。运维人员也持续加强对一期工程运行设备的巡视。二期工程开工以来，一期工程电站累计发电达到17.7亿千瓦时，相当于82万居民用户一年的用电量。
“利器”加持
关键技术指标国内领先
抽水蓄能地下厂房洞室施工具有大跨度、高边墙、洞室交叉口多、地下洞室群结构复杂、施工强度高、通风散烟较困难等难点。安全和进度是施工过程中始终要统筹好的两大方面。
梅蓄电站二期工程整个厂房总开挖量达23万立方米，挖掘分为9层，从上到下进行深挖，在保障安全和进度过程中采用了很多技术优化手段。
朱金华介绍，地下深挖过程中，钻孔和爆破是影响地下厂房施工进度的关键。在二期工程地下岩石硐室锚杆钻孔施工时，引入多臂钻凿岩台车这一“利器”，该车每台多臂钻可以同时进行3个孔的钻孔施工，在花岗岩上钻9米深的孔，只需要3分钟左右，实现了对岩体的快速支护，大幅降低了岩石垮塌带来的人身风险。
“从1到2”比“从0到1”要难得多。此次整个厂房爆破施工的过程中，一期工程的机组设备均在同一山体内正常运行。与没有投运设备的“空山”爆破不同，“减少爆破对一期机组设备的震动影响”成为摆在项目部面前的头号难题。为此，詹才锋组织施工方做了大量试验对比论证，终于发现了“深孔预裂爆破”是此次爆破工作的最优解。“我们先在爆破区域钻取深孔，增加一次预先爆破，使得开挖区域与基岩之间形成炸裂缝隙。有了这个间隙，后续爆破产生的震动波能衰减60%以上，这样能把爆破对一期工程机组设备的影响降到最低。”詹才锋自豪地介绍着“新方式”原理。
新爆破方式成效如何，“半孔率”是重要性能指标。所谓“半孔”，是指爆破前在指定位置的钻孔内放置炸药，爆破后，理想情况是钻孔剩余一半残留。统计“半孔”所占比例的指标即为“半孔率”，半孔率高，说明爆破对周边岩体的破坏程度小。据统计，此次主副厂房顶拱、岩壁梁岩台平均半孔率分别达到96.03%和98.08%，居行业领先水平。
（信息来源：南方电网报）