水電站地面廠房作為水電站的核心樞紐,是安裝水輪發電機組及其輔助設備、進行電力生產與管理的重要場所。其建設施工是一項技術復雜、組織嚴密的系統工程,通常遵循從基礎到上部結構、從土建到機電安裝的總體流程。以下是其主要施工歷程與關鍵技術環節。
一、 施工準備與基礎開挖
施工伊始,需進行詳盡的場地平整與測量放樣。隨后進入大規模的基礎開挖階段。對于地面廠房,通常采用分層、分區的爆破與機械開挖方式,將廠址開挖至設計建基面。此階段需嚴格控制開挖邊坡的穩定,并做好基坑排水與支護,為后續混凝土澆筑奠定堅實基礎。開挖出的石方經過篩選,質量合格的常作為混凝土骨料加以利用。
二、 混凝土工程與主體結構施工
這是廠房建設的核心階段,具有工程量大、結構復雜、質量要求高的特點。
- 基礎混凝土澆筑: 在驗收合格的建基面上,首先進行墊層混凝土施工,然后開始大規模的基礎底板和大體積混凝土澆筑。需采取嚴格的溫控措施(如使用低熱水泥、預埋冷卻水管、分層澆筑等)防止溫度裂縫產生。
- 結構分層上升: 廠房主體結構如尾水管層、蝸殼層、水輪機層、發電機層及安裝間等,通常采用分層、分塊、跳倉的方式依次向上澆筑。大型模板系統(如大型鋼模板、滑模)和腳手架的應用保證了施工效率與外觀質量。每一層都預埋了密集的機電管道、電纜管路和各類埋件,土建與機電預埋的協同至關重要。
- 屋面與圍護結構施工: 主體混凝土結構完成后,進行屋面系統(鋼網架或混凝土屋面)和墻體圍護結構(如砌體或預制墻板)的施工,完成廠房的封閉。
三、 機電安裝與裝修工程
在土建施工為機電安裝交出工作面后,廠房內進入交叉作業高峰期。
- 關鍵設備安裝: 以橋式起重機的安裝為里程碑,它為后續重型設備吊裝提供條件。尾水管里襯、座環、蝸殼、機坑里襯等水輪機部件,以及定子、轉子、發電機上下機架等發電機部件依次吊入、定位、安裝。此過程精度要求極高,常以毫米計。
- 輔助系統與電氣設備安裝: 同時進行的還有油、氣、水系統管路,調速系統,勵磁系統,以及主變壓器、開關柜、控制保護屏柜等電氣設備的安裝。
- 內部裝修與公用工程: 包括廠房內部抹灰、地坪施工、吊頂、照明、暖通、消防、給排水等工程的實施,為運行人員創造安全、高效的工作環境。
四、 調試、試運行與完工
所有設備安裝完畢后,進入分系統調試和整體聯合調試階段。進行機組充水試驗、空轉試驗、過速試驗、并網試驗及帶負荷試驗等一系列測試,驗證設備性能與系統協調性。試運行成功,機組正式投入商業運行后,進行施工場地的清理與綠化等收尾工作,標志著地面廠房建設工程基本竣工。
關鍵挑戰與管理要點
整個施工歷程面臨諸多挑戰:復雜地質條件下的開挖與支護、大體積混凝土溫控防裂、超重超大件設備的運輸與吊裝、多專業(土建、金結、機電)立體交叉作業的安全與協調、嚴格的工期控制等。因此,成功的建設依賴于科學的施工組織設計、精細化的進度、質量與安全管理,以及先進技術(如BIM技術用于碰撞檢測與施工模擬)的應用。
水電站地面廠房的建設施工是一個環環相扣、循序漸進的動態過程,它凝聚了設計、施工、管理等各方的智慧與努力,最終將藍圖轉化為能夠持續輸出清潔電能的現代化工業設施。