2013年,随着宝钢湛江钢铁基地、中科炼化项目落户东海岛,广东省湛江市吹响了“大工业时代”的号角。湛江市东海岛,这个面积286平方公里的广东第一大岛屿,承载着一座港城腾飞的雄心壮志,并被定位为粤西北最大的经济增长极。
经济发展,电力先行,湛江电网500千伏东海岛输变电工程应运而生。然而,滨海泥沙淤积,8米长松木桩竟不能探底;潮涨潮落,数千吨建材要打时间差才能运抵塔基。输电线路如何穿越9公里长滩涂地带,又如何避免破坏中国现存面积最大的一片红树林?
抢滩登陆,让电力建设者们面临一场艰苦卓绝的遭遇战。5月12日,记者登陆东海岛,亲历热火朝天的施工场面,揭秘广东首个海岛500千伏输变电工程的成长点滴,并记录一线建设者不为人知的峥嵘岁月。
背景 湛江大工业时代“主战场”
旧称“广州湾”的湛江市,身为粤西和北部湾经济圈的经济中心,2012年人均生产总值26763元,排在广东省第十五位,仅为该省平均水平的49%。没有主导产业作支撑,让湛江发展犹如小马拉大车。
地处湛江“怀抱”的东海岛,素以“中国第一长海滩”和海鲜特产闻名。钢铁、炼化两大项目投产在即,昔日南中国边陲海岛如今华丽转身,俨然已成湛江最受关注的热土。
湛江市经贸和信息化局局长黄寒接受记者采访时说,这里是湛江“工业立市”、开创大工业时代的主战场、最大增长极,承载着五年崛起的“湛江梦”,是一个“正在崛起的宜业宜居宜游的现代化大工业新城。”
他估算,两大项目年产值近千亿元,加上下游产业链和拟引进的汽车和造船产业,乐观估计东海岛未来每年贡献七八千亿元产值。“相当于再造两三个湛江,可以说没有东海岛,就没有湛江的大工业。”
一场声势浩大的基础设施建设铺展开来。此前,东海岛只有一座220千伏变电站,为确保电网安全可靠运行,广东电网公司近年加大了对该岛电网的升级改造力度,完成了110千伏硇洲输变电工程项目,更换了低压台区的陈旧设备,一度填补了东海岛用电负荷缺口。如今,除了确保当地老百姓生产生活用电的安全可靠供应,还要同步满足海岛现代农业和大工业的电力需求,建设500千伏东海岛输变电工程势在必行。
广东省电力设计研究院的设计者们闻风而动,两年前,他们组建了由10余个不同专业背景设计师参与的团队,并邀请广东省内资深的电力线路施工专家,进驻东海岛。
设计者们频繁往返广州市区和东海岛间,实地勘探,后来索性在当地安营扎寨,最终凭借设计方案精细,布局优化和工艺先进等亮点,从众多投标者中脱颖而出。
设计 全钢材架构可防50年一遇强风
强风高腐蚀的自然环境是500千伏东海岛输变电工程的首个“拦路虎”。
据历年的统计数据分析,台风登陆粤西的概率为45.2%,而登陆珠三角地区、粤东的概率分别为29.8%、25%。1951年至1990年,40年间影响和登陆湛江市的台风及低压共144个,年平均3.6个,最多年份达到8个。专家解释,粤西和雷州半岛具有明显的南北走向特点,这种地形走向更容易“捕捉” 来自西太平洋西行台风。
同时,因临近海岸线,盐雾腐蚀严重。广东省电力设计研究院项目管理部副部长陈冰,是500千伏东海岛输变电项目设计团队的主要负责
人。他介绍,按照大气清洁度和工业等环境对电力设计和设备维护的影响程度,电力系统对污区进行分级,东海岛处于Ⅳ级,目前广东省内尚无地区超过这一级别。 设计者们建议,该项目是南方五省区(海南岛除外)首个海岛上的500千伏变电站,采用的是全联合钢构架,设计风速为广东省最高,即在离地10米情况下,可经受平均最大风速达39米/秒的强风考验。
在线路上则采用先进的杆塔规划方法,选用钢管塔,应用高强钢管及角铁。该项目钢管塔采用的锻造高颈法兰,其设计理念代表着我国钢管塔设计制造的发展方向。
为防腐蚀,500千伏东海岛变电站采用国内首套35千伏集合电容器及抗污秽能力很强的HGIS和GIS设备。陈冰介绍,集合电容器为全封闭式,能抵御盐雾侵蚀,相当于把不同货物装进同一个集装箱,维护工作量小,占地也少。在线路上选用绿色节能的新型导线——铝合金芯成型铝绞线,这种导线由于采用全铝材质,减少了涡流和磁滞损耗,电阻损耗小,输送能力强,载流量相对增加16%,同时耐腐蚀能力大幅提高,有效延长使用寿命。
陈冰即兴从办公室拿出一截导线,指着截面说,传统导线的芯只有19根,而新型导线有37根。从外形上看新型导线块头更大,“外套”形线也呈梯形,不同于传统的圆形,“这个工程首次在南方电网范围内使用这种新型导线。”
施工 潮汐成“总调度”每天抢时运输
5月13日,大门涵水道大跨越段中最后一个铁塔K3封顶。当天上午10时,记者跟随建设者们前往滩涂中围堰的小岛。500千伏东海岛输电线路南段项目部副经理朱华招呼工人们登船后,抓起缆绳纵身跃上船头。
“哒哒”马达声响,木船犁开浪花,绕过成排的蚝桩逶迤向前。朱华习惯性站在船头凝望,沿途矗立的雁翅铁塔,仿佛正张开双臂欢迎它们的锻造者。他指着滩涂上延绵数十公里的蚝桩,“这些在退潮时是天然的航标,涨潮时会淹没水下成为暗礁。”因此,船夫都是特意雇请的当地渔民,行船好手。
半个小时后,木船抵达K3塔基——一处面积达2000多平方米的人工小岛。金黄的海沙铺满岛上,烈日下耀眼灼热,临时搭建的移动板房内热气蒸腾。在缺水高温的离岛上,工人们携带的水杯都是能装数升的加大号。成百上千个铁塔横担部件排列地面,紧张又关键的组工作正在有序展开。
而在一年前,面对茫茫滩涂,建设者们曾一筹莫展。全长4.38公里的东海岛跨海大桥是陆岛的主要通道。可500千伏东海岛输电线路,却因线路走廊资源紧张,不能沿大桥登岛,剩下的只有跨海抢滩。
东海岛素有“雷州半岛大渔仓”的美誉,以此岛为主体的经济开发试验区内,1米等深线内的浅海滩涂面积50多万亩,海岛北面广袤的滩涂上遍布鱼塘。
该输电线路全长38公里,其中9公里途经滩涂地段,须建塔9座。设计者陈冰介绍,这是目前国内途经滩涂地带最长的500千伏输电线路。这同时意味着,青赔任务艰巨。湛江供电局基建部负责人介绍,鱼塘小则数百亩,大则上千亩,少数渔民漫天要价,更有甚者要求按塔基所在的整块鱼塘面积赔偿,一度影响工程进展。 “如果按渔民的那种要求赔,光青赔的钱就超过整个工程的造价啦。”
在滩涂建塔,如何运输材料是关键。建设者最初的设想是在塘埂上修建一条便道,很快被否定。他们用一根8米长的松木打桩,一锤子下去,松木沉到顶端竟探不着底。其次,要让便道经受台风考验,代价和难度可想而知。而单纯利用船只运输也不现实,涨潮时塔基处水位可达四五米,但退潮时离水域超过十余米远。
水路结合的折中方案,后来被证明是切实可行的。施工者在岸边修建了一个大码头,并在滩涂上每一处施工点修9个小型码头。根据潮汐变化,码头被创造性地建成阶梯状,高度等差1米依次排开,以便船只在不同水位泊岸。随之,一条宽30米、深3.5米、长达15公里的航道被疏浚。
载重数百吨的运输船吃水达5米多,只有在接近最高水位时行船,才能最大限度避免搁浅。潮涨潮退,每天最佳运输时间被限制在五六个小时。受塔基围堰面积所限,施工点难以堆放过多建材,不得不每天“限供”。如此一来,施工时间不再是传统的朝九晚五,潮汐成为“总调度”。
500千伏东海岛输变电工程材料站位于S081省道边,出门右转不到20分钟车程,便抵达东海岛跨海大桥。数千平米的材料站内堆满钢筋、水泥和工具,施工进度不同所需钢材尺寸不一,加工一般要求当天完成,继而装车上船。施工高峰时期,最多1天有40多台车从这里运出。
最让人惊心动魄的便是混凝土运输,司机、船夫和工人,每个角色必须紧密协作;加工、运输和施工,每个环节需要严丝合缝。
在塔基浇筑阶段,500千伏东海岛输电线路塔基因防腐蚀需要,要采用C40混凝土,而这种材料的初凝时间在两个小时左右,从码头上船、搅拌到上岸、施工,每个环节的时间必须严格控制,精确计算。若不能在初凝前运到施工点,就会成为一车废料。