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抽水蓄能电站土建施工中的质量检测重要性与实践

作者

雷荣辉

中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司 陕西省西安市 710000

引言:

抽水蓄能电站作为调节电力系统峰谷差、提高能源利用效率的重要设施,在全球能源转型与“双碳”目标推进的背景下,发挥着不可替代的作用。土建工程是抽水蓄能电站建设的基础,其施工质量直接关系到电站的运行安全、使用寿命及经济效益。质量检测作为贯穿土建施工全过程的关键环节,通过对原材料、施工工艺、成品结构等进行科学评估,及时发现并解决潜在质量问题,为工程质量提供有力保障。

当前,抽水蓄能电站土建施工面临地质条件复杂、施工技术要求高、结构功能多样等挑战,传统的质量检测手段已难以满足工程精细化、智能化建设需求。随着超声检测、雷达探测、物联网监测等先进技术的应用,质量检测正朝着自动化、信息化、智能化方向发展。因此,深入研究质量检测在抽水蓄能电站土建施工中的重要性与实践路径,对提升工程建设水平、推动行业高质量发展具有重要意义。

一、抽水蓄能电站土建施工质量检测的重要性

(一)保障工程结构安全

抽水蓄能电站土建工程涉及大坝、地下厂房、输水系统等关键结构,承受水压、荷载、地质应力等复杂作用力。质量检测通过对混凝土强度、钢筋锚固性能、地基承载力等指标的严格检测,可有效避免因材料不合格、施工缺陷导致的结构失稳风险。例如,若大坝混凝土浇筑过程中未检测出蜂窝、空洞等缺陷,可能在长期水压作用下引发渗漏甚至溃坝事故,威胁下游安全。

(二)提升工程经济效益

科学的质量检测有助于减少返工、维修成本。通过对施工过程的实时监控,可及时纠正不合格工序,避免因质量问题导致的工期延误和资源浪费。此外,高质量的土建工程能够降低电站运行期的维护费用,延长设备使用寿命,间接提升发电效率与经济效益。

(三)推动行业标准化建设

质量检测需严格遵循国家及行业标准(如《水工混凝土施工规范》《水利水电工程施工质量检验与评定规程》),其实施过程可促进施工单位规范操作,推动行业技术标准的落地与完善。同时,检测数据的积累为后续工程设计、施工工艺优化提供参考,助力行业技术创新。

(四)增强社会与环境效益

抽水蓄能电站作为大型基础设施,其质量问题关乎公众生命财产安全与生态环境稳定。高质量的土建工程可减少运行期的安全隐患与环境污染风险,例如通过检测防渗结构的完整性,避免地下水污染;通过监测边坡稳定性,预防地质灾害,从而实现社会与环境效益的最大化。

二、抽水蓄能电站土建施工质量检测的关键环节与实践方法

(一)原材料质量检测

对水泥、骨料、外加剂等进行严格检验,确保其强度、耐久性等指标符合设计要求。例如,通过水泥安定性试验检测水泥是否存在体积膨胀隐患;通过骨料含泥量、级配分析优化混凝土配合比,防止因材料问题导致混凝土强度不足或裂缝产生。采用拉伸试验、弯曲试验、化学成分分析等方法,检测钢筋、钢板的力学性能与化学成分,确保其抗拉强度、屈服强度满足设计标准,避免因钢材不合格导致结构承载能力下降。

(二)地基与基础工程检测

采用静载试验、动力触探等方法,验证地基土的承载能力是否达到设计要求。例如,通过静载试验模拟建筑物荷载,测试地基沉降量与稳定性,为后续基础设计提供数据支持。利用低应变反射波法、超声波透射法等无损检测技术,检测桩基完整性,判断桩身是否存在断桩、缩颈、离析等缺陷,确保桩基承载性能可靠。

(三)混凝土工程质量检测

通过预留试块抗压试验、回弹法、超声回弹综合法等手段,评估混凝土强度。其中,无损检测技术可在不破坏结构的前提下,快速检测混凝土强度,尤其适用于已浇筑完成的结构物.采用超声波探伤、地质雷达等技术,探测混凝土内部的空洞、裂缝、疏松等缺陷。例如,地质雷达可通过发射高频电磁波,接收混凝土内部介质反射信号,直观呈现缺陷位置与范围。

(四)地下洞室与支护工程检测

通过埋设位移计、应力计等传感器,实时监测地下洞室开挖过程中围岩的变形与应力变化,评估支护结构的有效性。一旦监测数据超出预警值,立即采取补强措施,防止塌方事故。对锚杆拉拔力、喷射混凝土厚度、钢拱架安装质量等进行检测。例如,通过锚杆拉拔试验检测锚杆锚固力是否达标;利用地质雷达检测喷射混凝土与围岩的密贴程度,确保支护结构与围岩协同受力。

三、抽水蓄能电站土建施工质量检测的技术创新与发展趋势

(一)无损检测技术的深化应用

无损检测技术(如声发射检测、红外热像检测)凭借非破坏性、高效性等优势,在土建施工质量检测中得到广泛应用。未来,随着人工智能与大数据技术的融合,无损检测将向智能化、精准化方向发展,例如通过机器学习算法自动识别缺陷类型与严重程度,提升检测效率与准确性。

(二)智能监测系统的普及

基于物联网、传感器技术的智能监测系统可实现对工程结构的实时、动态监测。通过在关键部位布设应变计、渗压计、倾斜仪等传感器,将数据实时传输至监测平台,利用云计算与数据分析技术进行风险预警。例如,某抽水蓄能电站通过智能监测系统,成功预测并避免了地下厂房顶拱局部塌方事故。

(三)数字化与信息化管理

建立基于 BIM(建筑信息模型)的质量检测管理平台,将检测数据与施工模型相结合,实现质量问题的可视化溯源与全过程追溯。同时,利用 GIS(地理信息系统)技术整合工程地质、施工进度等信息,为质量决策提供全面支持。

四、案例分析:某抽水蓄能电站土建施工质量检测实践

某抽水蓄能电站装机容量 1200MW,土建工程包含上水库大坝、地下厂房、输水系统等复杂结构。在施工过程中,采用以下质量检测措施:

1.混凝土浇筑质量控制:利用超声回弹综合法检测混凝土强度,结合地质雷达探测内部缺陷,发现并处理 3 处混凝土空洞问题,确保结构强度达标。

2.地下洞室支护监测:在主厂房、主变洞等关键部位布设位移传感器与应力计,实时监测围岩变形与支护受力,优化锚杆支护参数,保障洞室开挖安全。

3.智能监测系统应用:搭建全生命周期监测平台,整合变形、渗流、应力等数据,实现质量问题的自动化预警,累计发出预警信号 12 次,均及时采取措施消除隐患。

结论:

抽水蓄能电站土建施工质量检测是保障工程安全、提升经济效益的核心环节。通过对原材料、地基基础、混凝土工程等关键环节的严格检测,结合无损检测、智能监测等先进技术,可实现施工质量的全过程管控。未来,随着数字化、智能化技术的发展,质量检测将更加高效、精准,为抽水蓄能电站工程建设提供坚实保障。施工单位应持续优化检测体系,加强技术创新,推动抽水蓄能电站建设迈向高质量发展新阶段。

参考文献:

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