近日,随着“岫岩号”TBM刀盘缓缓停转,辽宁岫岩龙潭抽水蓄能电站可研阶段勘探平硐主硐掘进任务提前50天完成,标志着该项目朝着年内核准开工目标进一步迈进。
历时4个月项目筹备、用时108天地下掘进,岫岩抽蓄项目稳步推进的背后,满载着“水电报国、改革创新、追求卓越、艰苦奋斗、团结协作、合作共赢”的葛洲坝精神。
核准在即 集智攻关最优路径
2023年9月,中国能建葛洲坝集团获辽宁岫岩龙潭抽水蓄能电站的项目开发权。根据投资协议要求,岫岩抽蓄项目须在2024年内完成核准目标。其中,可研阶段地下厂房勘探平硐的施工是项目能否按期完成核准目标的关键线路。
岫岩抽蓄项目鸟瞰图
建设地冬季施工组织困难、极寒天气施工进度无法保障,影响核准进度的关键线路——地下厂房勘探平硐硐线长,现有施工方案无法满足工期要求……一系列亟待解决的现实问题摆在眼前。
近年来,设计公司积极践行“双碳”目标,深度参与公司内外抽水蓄能、压缩空气储能等新能源业务,在推动新能源高质量发展的赛道上全力奔跑。2023年12月,设计公司积极承担岫岩抽蓄项目上库勘察设计任务,并勇挑重担主动承接了项目关键线路——地下厂房勘探平硐的方案优化、设计及前期工作,组建了由多名技术专家组成的勘察设计团队,以助力项目顺利实现年内核准目标为己任,第一时间远赴辽宁现场开展踏勘工作。
历经20余天的现场工作,勘察设计团队对现有5条勘探平硐轴线方案进行了反复研究和设计优化,在综合考量地下厂房布置、输水系统区地形地貌、现场实施条件、主硐长度及与厂房拱顶高差等因素后,又结合以往高寒地区相同岩性的抽水蓄能施工经验,再经过严密测算最终择优选取了总长2070米的平硐主硐轴线方案。
刚性工期 新智装备引入破局
施工路线终于落地,但工期问题尚未解决。“勘探平硐如果全线采用传统钻爆法施工,主硐贯通都要等到明年1月份了,后续还要给支硐施工和可研审查预留时间,也就是说项目当年核准完全没可能。”勘察设计团队负责人贺文强,回想起当初的工期压力仍心有余悸。
面对刚性的项目核准任务,勘察设计团队在做大量技术研讨、方案论证工作基础上创新性提出——勘探平硐主硐以TBM施工方式替代传统钻爆法的建议。
TBM掘进设备
被喻为“掘进机之王”的TBM以连续作业、快速施工著称,相较于全线采用传统钻爆法施工,TBM施工是贯穿“机械化换人、自动化减人、智能化无人”新理念,集TBM掘进速度快、质量优良、安全环保、机械化程度高、综合效益高等优点于一体的新型智能化施工方法。具体应用于岫岩抽蓄项目,有望推动工期提前近4个月,为年内核准后续准备留足了时间。
岫岩抽蓄项目始发现场
针对TBM在抽蓄项目实际应用效果,该建议一经提出就遭受到很多质疑。勘察设计团队开展密集对接、实地考察应用效果,结合岫岩抽蓄项目地质条件,通过对建设工期、施工条件、经济合理性、安全质量环保综合分析,对前者疑问一一作出有效回应,并进一步确定了“主硐TBM+支硐钻爆法”,并加以无导硐始发技术的施工方案。
过程严控 “天眼”之下提前贯通
积极开展施工技术革新,率先引入智能化装备。岫岩抽蓄项目作为公司国内首个采用TBM施工的大型水电项目,从“引进”到“引领”,无疑成为了备受瞩目的“明星”工程。切实做好“防风险、保安全、抓质量、控工期”过程管理,成为岫岩抽蓄项目TBM始发前的重要议题。
该公司抢抓数字化转型发展机遇,第一时间派出数智研发团队,多次实地对接项目公司、TBM施工项目部,收集应用诉求,了解建设条件,采集设备端口,结合自身在低代码和低能耗软件开发领域的研发积累,提出了一套完整的解决方案——运用数智化手段,将深埋地下的掘进作业“可视化”,并强调不仅要能“看得见”TBM掘进过程,更要全面掌握施工各项管理要素。
历时两个多月的潜心研究、反复测试工作,按需定制研发的自主易迭代通用数智建造监控平台在“岫岩号”TBM始发当日同步上线。
随着TBM刀盘缓缓转动,设备传感器上多项数据同步传送到服务终端,实时精确监控现场气体浓度、刀盘转速、刀盘压力等关键数据,并通过BIM模型同步生成TBM设备刀盘转动的实时动画,为深埋地下的智能化机械设备运行情况打开了一扇可视化“天窗”。此外,该系统还集成激光三维扫描、点云、全景录像等技术成果,通过超前地质预报,实时关注平硐地质数据,动态掌握掘进过程中的围岩稳定情况,并通过激光自动导向系统,保障TBM沿着设计轴线“无偏差”前进,极大提升了工程安全、质量、进度等关键要素的管理水平。
勘探平硐主硐掘进任务完成现场
设计公司专项配套研发的岫岩平硐数智建造智能监控系统,实现了在线BIM模型与项目现场实时进度无缝对接,形成了一套智能化程度高、示范带动作用明显、建设模式可推广的数字化建造示范成果。在岫岩抽蓄TBM观摩交流会,与会人员现场观看了TBM智能建造监控系统演示,该项数智化成果应用受到集团高层和行内专家高度认可。
准确识变、科学应变、主动求变。设计公司不断加快传统生产方式向数智化生产方式转变步伐,主动拥抱智能建造,积极开展自主研发,正在培育催生出更多、更具有葛洲坝特色的新质生产力和代表性样板工程,并不断沿着“三型四化新葛洲坝”发展之路稳步发展、永续前行。