徐冬青
摘要:風力發電項目工程建設有其自身特點,在風電項目工程建設施工中,必須通過科學嚴格的工程建設管理,控制好施工建設中的各個環節,做好施工水電準備工作及場地平整,周全考慮施工期間的交通運輸,嚴格按工藝進行風機基礎施工,正確進行風力發電機組安裝,合理安排工期等主要環節,妥善處理工程施工中應注意的一些問題,才能確保風電項目按照設想順利完成工程建設,真正達到預期的效果,發揮良好經濟、環境效益。
關鍵詞:風力工程;施工管理;建議
前言:
隨著風力發電的快速發展,風電項目的工程建設也十分普遍,但是,由于風力發電是新興行業,大型風電工程發展時間較短,且風電建設地點一般較為偏遠,施工環境較差,相關人員對于風電工程建設還存在經驗不足等問題,風電項目工程建設管理需要我們不斷摸索和總結經驗,以便更好的開展風電工程建設。
1風電場工程建設施工管理中的主要環節及建議
1.1做好施工水電準備工作及場地平整
西北地區的風電工程一般建設在山地或丘陵地帶,考慮風機尾流的相互影響,風機之間的水平距離一般需保持3-5倍葉輪直徑的距離,垂直距離一般需保持6-8倍葉輪直徑的距離,風機布置在約6-10km2區域范圍內。施工區域的擴大,施工位置分散,給施工及施工管理都帶來不便,因此在施工前應修建好相應施工用電、供水設施。根據風電場施工分散的特點,需設一個集中施工電源,選擇在110kV變電站旁邊,供混凝土攪拌站、鋼筋制作場、生活、生產房屋建筑等輔助工程用電,另外選擇使用柴油發電機發電,專門供應風機基礎的混凝土泵送、振搗,風電機組吊裝使用。風電場施工用水由混凝土攪拌等建筑施工用水,施工機械用水,生活用水等組成,高峰日施工用水量為50m3/天,可在攪拌站現場設置臨時蓄水池。
風力發電機基礎為大體積混凝土現澆基礎,為確保基礎穩固,基礎混凝土不得裸露在原土外,如在山地建設,基礎施工前需將山頭削平,削出一個30米的平臺后再進行基坑開挖。同時考慮風機塔筒、葉片存放及安裝時組裝葉片的需要,按葉輪展開直徑考慮,組裝時應在葉片中部進行支撐,同進也需為吊裝用的履帶吊及輔助吊車修建作業平臺,因此在山丘上建設的風機,一般需修建約50米×50米的組裝平臺,施工時需部分挖填平整,才可形成施工場地。
風電機組為重型高空吊裝作業,風電工程風力發電機的吊裝工作一般需用大型履帶吊及汽車吊共同完成風機的吊裝,應提前準備好吊裝機械。
1.2周全考慮施工期間的交通運輸
從風力發電施工的特點來看,理想的風電場地理位置都比較偏僻,自然條件相對惡劣,交通不便,設備運輸、施工物資及人員進出很不便利。施工區域較大,施工位置分散,風機的獨立布置型式及風電場場內地形地貌復雜多變,也給大型履帶吊等施工機械從一個風機位置到另一個風機位置轉場帶來很多過程中的困難,因此風電建設施工應周全考慮設備運輸及場內吊裝機械在風機間的移位。
風機的塔筒及葉片因是超長超重設備,根據場外交通條件,設備運輸前需提前勘察行車路線,以確保大件設備運輸順利。到達風電場內按指定線路將大件設備如機頭、葉片、塔架、箱式變壓器等均按指定地點一次卸到風機基礎四周修建的組裝平臺,盡量減少二次轉運。
為滿足履帶吊車在吊裝過程中在風機間移位,各風機間的吊裝道路需鋪沙石壓實,道路寬度滿足履帶吊車或汽車吊行走,道路坡度及轉彎半徑應滿足運輸車輛的爬坡性能及塔筒和葉片轉彎需求。場內吊裝道路土石方工程量較大,修建時應根據地勢選取合理路徑,順地形而為,盡量減少工程量,節約工程費用。
1.3嚴格按工藝進行風機基礎施工
風電場主體土建工程主要為風機基礎施工。基坑開挖以鋼筋混凝土結構尺寸每邊各加寬1m,開挖按1:0.5 放坡,以防止脫落土石滑下影響施工,風機基礎混凝土一般要求強度C40,砂石最大礫徑40mm,水灰比0.55。開挖出底面后先灑少量水、夯實、找平,再澆厚度100mm的C20混凝土墊層。在其上進行混凝土施工,施工需架設模板、綁扎鋼筋并澆筑混凝土,注意其尺寸和鋼筋的布置符合圖紙要求。風機基礎大體積混凝土必須一次性澆筑完成,不允許有施工接縫。混凝土施工中應用水平測量儀器經常測量,以保證基礎埋筒的上法蘭平整度保持在要求精度范圍內。施工結束后混凝土表面必須立即遮蓋養護,防止表面出現裂縫。混凝土凝固后方可回填,回填時要求壓實容重大于1.8t/m3,填至風機基礎頂面下100 mm~300mm時向四周攤平。施工過程中,降雨時不宜澆筑混凝土。混凝土澆筑后須進行灑水保濕養護28天,待混凝土強度達到90%以上方可安裝機組塔架。
1.4正確進行風力發電機組安裝
由于不同風機安裝方法不完全相同,所以應在廠家專門技術人員的指導下進行風電機組安裝。風力發電機為圓筒塔架,由三至五節組成,每兩節塔筒之間用法蘭盤連接。每臺風機各節筒塔架是分段運輸的,需在現場將筒內的附件安裝好后,再進行吊裝。塔筒在現場保存時應注意放置于硬木上并防止其滾動,存放場地應盡可能平整無斜坡。必須在現場檢查塔架及其配件在運輸中損壞與否,為防止銹蝕,任何外表的損傷都應立即修補,所有污物也需清洗干凈。安裝前應檢查基座,基座的平整度需用水準儀校測,塔架的允許誤差應符合廠家要求。在塔架安裝前還應清除基礎環法蘭上的塵土及澆筑混凝土的剩余物,尤其是法蘭處,不允許有任何銹蝕存在,若需要,可用砂紙打磨拋光。
風力發電機組采用分部件吊裝的形式,在安裝時,應選擇在良好的天氣,下雨或風速超過10m/s時不允許安裝風力發電機組。根據履帶吊的起吊能力,機艙可用履帶吊直接吊至塔架頂部并予以固定,履帶吊支撐部位需鋪墊路基箱,增加接地面積以分散起重荷載,以防止地面下陷。輪轂與三個葉片在地面組裝,葉片需采用支架支撐呈水平狀態。組裝完畢后,采用專用夾具夾緊輪轂,同時用繩索系在其中的兩片葉片上,剩余的一片葉片尖端吊在配合起吊的小吊車上。當履帶吊將輪轂緩慢吊起時,由人工在地面拉住繩索以控制葉片的擺動,直到提升至安裝高度,由安裝工人站于機艙內進行空中組裝連接。
1.5合理安排工期
合理安排風電場建設施工工期,可以有效提高工作效率,縮短建設工期,降低工程費用。風力發電機全部施工工期約需12個月時間,工程施工進度控制點為風機基礎澆筑工程及塔筒加工和風機安裝工程。輸電線路等生產設施的施工建設要滿足首臺風機發電能力的形成,風機一般逐臺基礎施工、安裝調試,根據風電建設的這種特點,配套工程的施工應有合理順序以滿足風力發電機的調試投運,上網發電,應將風機輸電線路和直埋電纜敷設安排到風力發電機組安裝調試工作開始前完成施工。其他工程如倉庫、臨時輔助建筑、風電機組地基處理,混凝土基礎等項目的施工可以同步進行,平行施工。風電機組的制作供貨周期大約需3-4個月的時間,根據合理建設程序,應分期分批供貨。塔架國內制作加工大約需2-3個月左右的時間,可以陸續供貨。吊裝設備的準備工作應在首批設備到貨前完成。根據其施工方法,風電機組一般平均每3天安裝一臺,一個50MW風電項目,風電機組(含塔筒)的卸貨與吊裝大約需2-3個月的時間。因風電基礎施工及吊裝工作有其重復性的特點,可以采用流水作業,以加快進度,保證工期。
2結束語
通過對風電工程建設中一些主要施工管理環節的分析,建議在風電項目施工建設過程中,應注意并需妥善處理如施工水電準備、場地道路修整、風機基礎施工、風機安裝、工期計劃等一些問題,這是確保工程按預期順利建成投運,發揮良好效益的有力保證。endprint