来源:中铁一局四公司
秦岭以北,渭北高原的沟峁纵横间,耀州的山风终年呼啸。在这片厚重的黄土地上,国内首台大罐式人工硐室压缩空气储能电站——陕西铜川350MW压缩空气储能电站正在建设中。其中,由中铁一局承建的铜川压气储能项目2#地下储气库,容积达12.5万m³,为我国大规模压缩空气储能地下工程建设探索了全新路径。这项深埋地下的重点工程,见证着项目团队跨越数百个日夜深耕地下、突破壁垒的实干担当。
群山之下 每一寸掘进都是与地层的博弈
不同于传统隧道的横向贯通施工,这座“胶囊式”立式储气库更像是在地下开凿出的一个大型容器。储气库总高度达114米,相当于40层楼垂直向下延伸;穹顶跨度42米,接近两个标准篮球场的宽度。在这样的地下空间内完成全断面开挖支护,难度可想而知。
进场之初,地质勘探报告就对项目团队提出了明确挑战:施工区域并非完整坚硬的岩体,而是石灰岩与泥灰岩水平互层的构造,软弱夹层分布频繁,部分泥灰岩夹层无胶结强度,遇水易软化、受震动易碎裂。在这种地层中开挖大跨度穹顶,围岩极易沿层面剥离掉块,传统的施工方法在这里完全失灵。
“没有成熟的路,我们就自己蹚出一条可行的路。”项目团队没有贸然动工,而是沉下心梳理国内外类似地层施工案例,联合设计院、高校科研单位开展多轮桌面推演与专家论证。最终,确定了“先导硐挑顶至穹顶、自上而下分层分块开挖”的施工方案:先通过交通洞向上掘进直达罐体顶部,率先完成穹顶支护形成稳固的“顶部屏障”,再从上到下逐层开挖、逐层跟进支护,为整个工程的稳步推进打下了扎实基础。
这套因地制宜的专属施工工法,从源头规避了围岩变形、岩体坍塌等安全隐患,为复杂地质条件下立式储气库掘进施工筑牢技术根基,让无先例可循的地下工程施工有了科学可行的实操经验。
险阻之中 每一米进尺都是意志的较量
方案定了,但硬仗还得打。穹顶挑顶段坡道坡度达34%,远超普通工程设备的通行阈值,普通的出渣车、开挖台车根本上不去。针对这一难题,项目部引进了定制化的单臂凿岩台车,凭借其强大的爬坡能力和灵活的机械臂,在陡峭岩壁上一步步凿出了向上延伸的作业通道。
软弱岩层的不稳定性,是现场施工的核心难点。岩层对爆破震动敏感度极高,常规爆破作业极易造成岩面松散、结构破损。为此,项目部严格落实“短进尺、弱爆破、勤支护”施工准则,优化爆破参数、缩小单次掘进尺度,关键施工段落采用铣挖头“静力”修整,最大限度保护岩体原始结构完整性。
“那时候,我们不是在打洞,是在‘养’洞。”一位现场技术员回忆道。为应对水平裂隙与软弱夹层风险,项目部把强支护要求落到实处,锚杆、锚索、钢纤维混凝土依次跟进,逐层为围岩构建防护体系。监控量测成为每日必做的核心工序,所有传感器传回的变形数据安排专人实时盯控,一旦数值出现异动,第一时间调整施工参数,在技术管控与地质变化的动态拉锯中,稳步推进每一段作业面的施工。
那是技术与自然的拉锯战。前脚刚挖出雏形,后脚就得赶紧立架喷浆;这边刚稳住拱顶,那边又要防范侧壁收敛。建设者们就在这种高度紧张的节奏中,一点一点地啃下了这块硬骨头。
毫厘之间 每一次突破都是智慧的闪光
超大跨度穹顶结构、软弱复杂围岩工况,对工程支护体系的稳定性、整体性提出了严苛要求。项目部聚焦核心施工环节,优化工艺细节、创新施工技法,以技术革新破解建设痛点,保障工程质量与施工效率双提升。
面对205根、20米长、深入岩体的预应力锚索施工,项目部没有直接沿用传统工艺,而是对注浆、张拉全流程进行适配性调整,反复试验确定最优浆液配比,精准控制不同部位锚索的张拉时序,让每一根锚索都达到设计预应力值,像坚固的岩钉一样,将表层不稳定岩层牢牢锚固在深部完整岩体上。
穹顶布设的1300根预应力中空锚杆,是支撑地下罐体结构稳定的核心载体。项目部通过优化施工工序,实现钻孔、安装、注浆一体化快速作业,大幅提升了支护施工效率。项目部还创新性采用三角形钢筋肋,将穹顶所有锚杆、锚索紧密连接成整体,利用这种稳定的三角形结构,把原本分散的受力点编织成连续的整体防护网,极大增强了支护结构的整体性和稳定性,有效抵御了围岩的变形风险。
当最后一处穹顶支护完成,项目2#储气库风险最高、难度最大的核心节点正式告破。从导洞掘进、分层挑顶到初期锚喷支护,项目部全流程积累的施工数据,为后续大罐式储气库建设提供了可直接复用的实操经验。
山无言,风有声,作为区域新型电力系统的重要配套设施,这座深埋渭北高原的地下储气库,将承担空气储能、电力调峰、新能源消纳等核心功能,为地方新能源产业高质量发展、能源结构转型升级提供坚实支撑。
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