浅谈抽水蓄能电站工程建设的合理工期

潘福营

（国网新源控股有限公司基建部，北京市 100761）

浅谈抽水蓄能电站工程建设的合理工期

潘福营

（国网新源控股有限公司基建部，北京市 100761）

抽水蓄能电站工程建设阶段包括筹建期、工程准备期、主体工程施工期、工程完建期、竣工验收期几个阶段，本文对国内已建和在建的抽水蓄能电站实际工期进行了统计和分析，对抽水蓄能电站工程建设各阶段的合理工期提出了建议。

抽水蓄能电站；工程建设；合理工期

0 引言

自20世纪90年代以来，抽水蓄能电站在我国得以快速发展，截至2014年底，我国抽水蓄能电站在建及投产总装机容量36223MW，其中已投产容量为22143MW，在建容量14080MW，按照规划到2025年，全国抽水蓄能电站总装机容量达到约1亿kW。抽水蓄能电站不同于常规的水电站，关于抽水蓄能电站工程建设工期的阶段划分也应不同于常规水电站，本文就抽水蓄能电站工程建设阶段的划分进行了说明，通过对国内已建和在建的抽水蓄能电站实际工期进行了统计和分析，对抽水蓄能电站工期的影响因素进行了分析，对抽水蓄能电站工程建设的合理工期提出了建议。

1 抽水蓄能电站建设工期

1.1 关于建设工期的阶段划分

根据《水电工程施工组织设计规范》（DL/T 5397—2007）和《抽水蓄能电站设计导则》（DL/T 5208—2005）的规定，抽水蓄能电站工程建设一般划分为四个阶段，即工程筹建期、工程准备期、主体工程施工期、工程完建期。

（1）工程筹建期：工程正式开工前为承包单位进场施工创造条件所需的时间。主要包括对外道路、施工供电、施工通信、施工区征地移民、招投标等。

（2）工程准备期：为主体工程开工所需要准备时间，准备工程开始起至关键线路上的主体工程开工前的工期。一般包括场地平整、场内交通、通风兼安全洞、地下厂房交通洞、导流工程、施工工厂及生产、生活设施等施工准备工程项目。

（3）主体工程施工期: 从关键线路上的主体工程项目（厂房开挖）施工开始，至第一台机组发电为止的工期。主要完成永久挡水建筑物、泄水建筑物和引水发电建筑物等土建工程及其金属结构和机电设备安装调试等主体工程施工。

（4）工程完建期:自第一台机组投入运行或工程开始受益为起点，至工程竣工为止的工期。

工程建设总工期为工程准备期、主体工程施工期、完建期三项工期之和。

（5）抽水蓄能电站工期的划分：由于竣工验收项目很多是由国家、地方相关部门组织进行，各个项目不近相同，工期差别较大，没有可比性。为便于抽水蓄能电站不同建设时期的工期横向比较，结合抽水蓄能电站建设阶段划分的特点，抽水蓄能电站工程完建期划分为完建期（首台机组投产至最后一台机组投产）和项目竣工验收期两个阶段。因此建议抽水蓄能电站工程建设划分为五个阶段，即筹建期、工程准备期、主体工程施工期、工程完建期和竣工验收期。

1.2 抽水蓄能电站的关键线路

（1）主关键线路（地下厂房）：项目开工→道路和通风兼安全洞施工→厂房开挖支护施工→厂房机电安装混凝土施工→厂房机电安装施工→首台机调试、试运行、投产发电→后续机组依次投产发电→工程完工。

（2）次关键线路（引水系统）：道路施工→上、中、下施工支洞施工→上、中、下平洞开挖支护施工和斜（竖）井开挖支护施工→上、下斜（竖）井钢管安装及混凝土回填施工和上、中、下平洞钢管安装及混凝土回填、回填灌浆施工→施工支洞封堵施工→充排水试验→验收。

（3）可能成为的关键线路（水库工程）：道路工程施工→主坝坝基开挖与基础处理施工→料场开挖和爆破试验→堆石料碾压试验→主坝填筑施工→主坝面板施工→面板缝面止水施工→安全鉴定→蓄水验收→水库开始蓄水→坝顶结构施工→验收。

1.3 目前国内已建部分抽水蓄能电站工期

国内抽水蓄能电站发展大体可分为三批，第一批以十三陵、天荒坪、广州抽水蓄能一期为代表性工程，从厂房开挖至机组全部发电总工期约为75～82个月；第二批以桐柏、泰安、宜兴、西龙池、张河湾为代表性工程，从厂房开挖至机组全部发电总工期约为58～69个月；第三批以仙游、响水涧为代表性工程，从厂房开挖至机组全部发电总工期为55～70个月。期中仙游项目从厂房顶拱开挖至第一台机组投产发电工期为47个月，四台机组全部投产工期为55个月；响水涧项目从厂房顶拱开挖至第一台机组投产发电工期为48个月，四台机组全部投产工期为59个月。

2 抽水蓄能电站关键线路上各阶段工期分析

2.1 筹建期工程

2.1.1 征地移民工作

项目核准后，项目公司组织地方政府开始进行征地移民工作，主要开展工作有：与地方政府签订征地移民协议，林地使用报批（永久征地、临时租地），先期用地报批（永久征地的10%），临时租地报批（省政府批准），与地方有关部门签临时租地协议，征地申报材料准备、组卷，并由县、市、省逐级审核上报至国土资源部审批。组织进行移民新村建设、移民搬迁或临时过渡搬迁。

工程建设用地获批后，组织开展现场用地征收征用，实施林木砍伐，拆除用地区域内的建筑物，办理用地移交手续。

2.1.2 对外公路

对外公路虽然没有修建，但采用临时道路方案，一般可满足施工承包商进场交通要求，不占关键线路工期。

2.1.3 施工用电

前期施工用电在现场可以使用柴油发电机作为电源，不占关键线路工期。

筹建期的关键工作是征地移民。抽水蓄能电站的征地移民涉及的范围较大，工作主要由地方政府实施，实际进度项目公司很难掌控。工期占用一般在9～20个月（平均12个月），且前期工程施工中的征地移民干扰较大。

2.2 准备期工程

2.2.1 通风兼安全洞施工

通风兼安全洞也是地下厂房顶拱开挖的施工支洞。施工项目主要有通达通风兼安全洞洞口的施工道路、洞脸开挖支护施工、隧洞开挖支护、洞内路基路面施工。各项目由场内主干道通往通风兼安全洞的施工道路长度不同，施工便道和场地平整施工一般可按1个月左右安排控制，洞脸开挖支护按2个月安排控制。通风兼安全洞如果围岩好，最大月开挖进尺可达150m，如果围岩较差，为确保安全，需要缩短开挖进尺和加强支护，月开挖进尺在50m以下，甚至更低。目前已建和在建的抽水蓄能电站通风兼安全洞洞挖月进尺平均在75～110m。

通风兼安全洞（大部分洞长900～1500m）的施工工期一般在11 ～17个月（平均14个月）。

2.2.2 厂房顶层排水廊道和上层排水廊道施工

抽水蓄能电站地下厂房埋深较大，地下水位大部分比较高，为了保证厂房顶拱开挖的安全和进度，在厂顶开挖前先进行厂房顶层排水廊道和上层排水廊道施工，再进行厂房顶拱开挖支护施工。排水廊道施工较厂顶开挖开始一般需提前4～6个月（平均5个月）。

2.2.3 进厂交通洞施工

进厂交通洞虽然不在关键线路上，但是其进度直接关系到厂房开挖进度。对整个施工工期有较大影响，进场交通洞长度一般在1000～1800m，施工工期一般在13～17个月（平均15个月）。

2.3 主体工程

2.3.1 地下厂房开挖支护施工

地下厂房尺寸一般为：长度145～200m，宽度21～26m，高度45～56m，为大型地下洞室工程。

地下厂房开挖施工从上至下一般分为七层，其中第一层为厂房顶拱，为了保证顶拱的安全稳定，厂房第一层开挖一般采用中导洞先行，支护跟进，稳定后左右侧错开一定安全距离再分别开挖，第一层全部支护完成后才能进行第二层开挖支护施工。第二层包含岩锚梁施工，为了保证岩台的开挖质量，第二层开挖支护施工工期相对加长，第二层开挖完成后立即开始岩锚梁混凝土浇筑施工，岩锚梁混凝土浇筑后待强一个月后才能进行第三层全面开挖施工。以下每层支护完成后才能进行下一层的开挖支护施工。为了减小爆破对厂房的振动和保证厂房周边的开挖质量，地下厂房全部采用控制爆破技术，每层支护完成后才能进行下一层的开挖支护施工。厂房开挖支护工期为：

第一层（顶拱层）开挖、支护：7～8个月。

第二层（含岩锚梁）开挖、支护：2～3个月。

岩锚梁混凝土浇筑：2个月，待强1个月。自厂房顶拱开挖开始至岩锚梁混凝土浇筑完成，一般12～14个月。

第三至六层开挖、支护：每层1.5～2个月，共6～7个月。

第七层开挖、支护、基坑清理、找平混凝土浇筑：2个月。

因此厂房开挖支护工期：自厂房顶拱开挖开始至向机电安装标移交工作面，一般四台机为20～22个月（平均21个月），一般六台机为24～26个月（平均25个月）。

2.3.2 地下厂房机组段混凝土施工

地下厂房机组段混凝土施工工期一般为：

厂房机组段开挖支护交面、支墩混凝土浇筑、尾水管安装开始：1.5个月。

尾水管混凝土浇筑：1个月。

蜗壳支墩施工：1.5个月。

蜗壳安装（包括水压试验）：2个月。

蜗壳混凝土浇筑：2个月。

水轮机层混凝土浇筑：1个月。

母线层混凝土浇筑：1.5个月。

发电机层混凝土浇筑：2个月。

厂房机组段结构混凝土浇筑工期：自机组段开挖支护交面至第一台机组结构混凝土浇筑至发电机层，一般为12～14个月（平均13个月）。

2.3.3 首台机机电安装工程施工

自机组段结构混凝土浇筑至发电机层完成，即转入机组机电设备安装。首台机机电安装工期为：

自发电机层混凝土浇筑完成至机组转轮吊入机坑：3个月。

定子吊入机坑：4个月。

转子吊入机坑：2.5个月。

机组整体盘车检查：1.5个月。

机组分部调试：2个月。

机组机电设备安装工期：一般为11～13个月（平均12个月）。

2.3.4 首台机机组启动试运行

机组整组调试：4个月。

机组15天试运行：1个月。

机组启动试运行工期：一般为3～5个月（平均4个月）。

2.4 工程完建期

首台机组投产之后，后续机组投产的工期，一般每间隔3个月投产1台机组，即装机四台机组的电站为9个月，装机六台机组的电站为15月。

2.5 竣工验收期

机组投产后应进行尾工项目施工和专项验收工作，专项验收包括：建设征地和移民安置专项验收、工程整体消防专项验收、职业病防治专项验收、水土保持工程专项验收、环境保护专项验收、工程档案专项验收、安全设施专项验收、枢纽工程专项验收、工程竣工决算等9个专项验收和达标投产验收、工程竣工验收。

各专项验收需由国家、地方相关部门组织进行。在项目验收申请后，具体验收时间由国家、地方相关部门安排，有的项目持续时间较长。一般最后一台机组投产后18个月内完成竣工验收。

3 抽水蓄能电站工期影响因素分析

抽水蓄能电站建设工期受到征地移民、水文地质、环境气候、交通等因素的影响。

3.1 征地移民的影响

按照要求应先移民、后开工建设。项目核准后至开工主要受到征地移民的影响。征地移民由地方政府负责具体实施，各项目的实施进度差异较大。

3.2 地形地貌对工期的影响

根据地形地貌确定大坝的高度和坝体填筑量；确定地下厂房的位置，确定通风洞、交通洞的位置和长度等，因此不同的地形地貌影响造成不同项目的工程量不同，造成建设工期也不相同。

3.3 水文、地质条件对工期的影响

根据不同的水文、地质条件确定相应的支护形式和施工方法，对工程的施工进度影响较大，特别是地下工程，一类、二类围岩月开挖进尺可以达到150m以上，三类围岩月开挖进尺可以达到120m以上，四类围岩月开挖进尺可以达到50m以上，五类围岩月开挖进尺在30m以下。如果项目地下水丰富或遇到塌方，对施工进度的影响更大。

3.4 环境气候对工期的影响

水电工程施工工期长，跨越几个冬季与雨季。北方由于气候寒冷，当年11月份开始至第二年4月份地面工程根本无法施工，地下工程在进洞200m以后，通过采取保温措施可以施工，但施工效率大大降低，施工成本也增加很多。2014年，国网新源控股有限公司组织以黑龙江荒沟蓄能电站为依托，开展寒冷地区蓄能电站建设合理工期研究，通过研究，北方地区建设蓄能电站，总工期较南方地区长6～12个月。南方地方蓄能电站建设夏季多台风、多雨，雨天地面工程无法施工，地下工程施工效率也降低，对工期也有影响。

4 结束语

4.1 抽水蓄能电站工程建设工期阶段划分

抽水蓄能电站工程建设划分为五个阶段，即工程筹建期、工程准备期、主体工程施工期、工程完建期和竣工验收期。

4.2 蓄能电站工程建设合理工期建议

通过对蓄能电站建设各阶段的分析，综合考虑各方面影响因素，建议各阶段控制工期为：

（1）工程筹建期：9～20个月（平均12个月）。

（2）工程准备期：15～23个月（平均19个月）。

（3）主体工程施工期：4台机组50个月，6台机组55个月。

（4）工程完建期：4台机组9个月，6台机组15个月。

（5）竣工验收期：18个月。

（6）工程总工期（工程准备期+主体工程施工期+工程完建期）：4台机组为78个月，6台机组为89个月。

北方寒冷地区由于受冬季施工影响，总工期相应再延长6～12个月。

[1]黄悦照，韩小鸣，王海琴.关于抽水蓄能电站工程建设期阶段划分的思考[C]//抽水蓄能电站工程建设文集2015，2015：9-12.

[2]高苏杰.抽水蓄能的责任[J].水电与抽水蓄能.2015，1（1）：1-7.

[3]于洪文.云峰大坝监测系统倒垂孔钻孔施工[J].水电与抽水蓄能.2015，1（1）：97-100.

[4]夏智翼，胡云鹤.某抽水蓄能电站水毁面板修复灌浆施工[J].水电与抽水蓄能.2015，1（3）：12-14.

潘福营（1971—），男，硕士，教授级高级工程师，主要研究方向：工程项目管理工作。E-mail: 183983936@qq.com，fuying-pan@sgxy.sgcc.com.cn

Preliminary Discussion on the Reasonable Construction Time Limit of Pumped Storage Power Station

PAN Fuying
（Capital Construction Department， State Grid Xin Yuan Company limited， Beijing 100761，China）

The pumped storage power station project construction stage can be divided into preparation，construction preparation， main works and project completion.Via statistical analysis on the actual construction time limit of the domestic pumped storage power station either in built or under-construction， this paper put forward some suggestions about the reasonable time limit for all project construction periods of pumped storage power station.

pumped storage power station; project construction;reasonable time limit