蒲依依 張子年 楊占金
青海黃河中型水電開發有限責任公司
結合世界風力能源協會的研究報告分析,在全球已有的風力發電裝機容量中,美國居第一,德國居第二,中國僅僅是風力發電規模增幅較大,因此在技術、建設等方面要借鑒經驗,做好項目建設的前期計劃、預算和中期的建設過程控制,從而有利于風電企業節省成本,。基于此,以下就新能源風電工程建設的施工管理要點進行探討
風力發電設計原理是利用空氣動力學,使得由風能轉化為機械能,機械能再轉化為電能。通常風電廠由若干期分期建設而成,每期一般建設并安裝33臺風機,每臺風機由風機基礎、風機安裝、風機智能監控系統、塔架、電纜、箱式變壓器、防雷接地系統等組成。由于新能源風電工程在我國發展較晚,因而新能源風電工程項目的施工與管理還是一個比較新的課題,主要體現在新能源風電工程施工技術的運用及現場工程施工及管理人員的綜合素質、協調藝術、施工過程控制、項目目標管理等方面。
1、風機基礎混凝土施工管理要點。風機基礎質量控制主要在于風機基礎定位、基礎混凝土的現場控制。某工程風機基礎承臺設計基坑深度3m,直徑16m,鋼筋用量28.7t,C35混凝土334m3,屬大體積混凝土。大體積混凝土施工的特點是:基礎混凝土一次澆筑數量較大,持續時間較長(一般8-12h),混凝土強度等級較高,由于水化熱作用,大體積混凝土澆筑后經升溫、降溫、穩定期三個階段。經現場每臺基礎的實際測量,混凝土內部溫度最高可達65℃,在這個過程中,混凝土體積變化產生的溫度應力較大,如果混凝土內外溫差大于25℃,就會產生裂縫,甚至出現貫通縫,嚴重影響工程質量。因此,風機基礎混凝土澆筑工藝及溫度控制成為該部位的關鍵控制點。(1)、基礎大體積混凝土配合比設計。由于水泥品種及用量直接影響著混凝土水化熱的多少和混凝土的溫度升高速度,故選用合適品種的水泥、混凝土配合比就非常重要。該項目根據設計及施工要求,均采用集中攪拌、罐車運輸、泵車入模的混凝土施工工藝,基礎采用P·O42.5R低水化熱礦渣硅酸鹽水泥,骨料級配良好。(2)、“三摻”技術及測溫工作要點。為了改善風機基礎混凝土的性能,在攪拌過程中摻加粉煤灰、泵送劑和引氣劑,以保證混凝土的和易性和降低混凝土的水化熱,有效地防止風機基礎混凝土的應力裂縫。在施工過程中,從混凝土的拌合、運輸、澆筑、振搗、養護、保溫等整個過程進行有效的過程監控,并且根據規范及設計要求建立大體積混凝土測溫制度和應急處理方案,并安排專人進行測溫,隨時掌握風機基礎混凝土溫度的變化并形成測溫記錄,以保證出現異常情況及時、準確地處理。(3)、混凝土的養護及保溫。新能源風電工程的施工地點大都處于干旱丘陵、多風炎熱地區,晝夜溫差較大,風機基礎混凝土表面受風吹日曬的影響,水分蒸發快。所以,在澆筑前應制定合理可行的澆筑與養護方案,并在澆筑過程中及時測定混凝土塌落度和入模溫度,保證過程控制嚴格,澆筑完成后,混凝土表面采用初凝壓面和終凝前二次壓面的方法以確保外觀質量,然后采用土工布及草簾子覆蓋,并及時澆水,專人負責養護,做到“潮濕保溫”養護。一方面,保證混凝土強度的正常增長;另一方面,降低混凝土表面的干縮應力,且在拆模后及時進行回填,防止混凝土表面裂縫的產生。
2、風機基礎環安裝工藝管理要點分析。風機基礎環承載整個風機基礎上部結構的重量(普通風機機體均在180t左右),同時承受風機運行過程中的動荷載,所以,基礎環安裝的工藝精細確定風機機體安裝及運行的整體質量。安裝前,通過監理方組織建設方、設計方、監理方、承包方進行設備驗收和技術交底,然后工程項目部組織技術、安全、質量、測量、施工等各班組進行安裝前的現場技術交底,并且對照設計圖紙對各部件進行數量和外觀檢查,并檢查部件第三方提供的檢驗報告及資料,查看法蘭盤是否變形、底腳螺栓是否損傷,然后進行除銹。安裝過程中,要注意核對法蘭中心距、基礎環的整體垂直度、法蘭盤的整體表面水平度,并進行二次交叉檢驗測量,最后配合監理單位進行驗收。
3、風機箱式變壓器基礎位置確定及其管理要點分析。箱式變壓器位置是風機基礎工程中一個相對較難控制的部位,因為現場地理環境及施工交叉等問題,其位置確定是否合理直接影響到風機塔架安裝、送電線路終端桿位置的確定及電纜等材料長度的預留尺寸。一般確定箱式變壓器位置的原則是:采用50cm鋼卷尺,以風機基礎中心點為原點,以風機基礎半徑R+10m為半徑,沿風機塔門方向(主導風向)60°范圍內,盡量定位到地貌較高的位置,防止雨水的滲入。箱變位置確定后,沿該位置中心5-8m為風機送電線路終端桿位置。
4、風機工程施工工序管理要點分析。根據風機工程的特點,主要施工及管理所要控制的工序有:風機基礎定位,基礎土石方開挖,混凝土墊層澆筑,風機基礎環安裝,風機基礎鋼筋綁扎,預埋管、件安裝,定型模板支設,基礎混凝土澆筑,土石方回填,風機塔筒吊裝,風機機艙吊裝,風輪現場組裝,風輪吊裝及就_位,箱變吊裝,電氣安裝,機組調試,機組試運行等。
綜上所述,風力發電是一種清潔的綠色能源,對于減少有毒氣體排放量和控制溫室效應有著極大的意義,目前國內風電事業也得到快速發展,使得風電工程建設不斷增多,為了充分發揮其作用,必須加強對新能源風電工程建設的施工管理要點進行分析,從而確保風電項目建成運營后能夠產生合理的經濟效益。
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