海上風電工程基礎施工效率優化措施

田利勇

華電重工股份有限公司 北京 100070

1 典型事件案例

1.1 某大型起重船斷錨救援事件

我國一2200噸級別的起重船舶在2018年的12月份為了抓住短暫的施工窗口期進行施工作業，在寒冷的冬天繼續施工，可是實際施工效率卻遠遠低于預期值，最終使船舶在大風浪來臨之前沒有做好一切安全撤離準備工作，最終導致錨鋼絲在巨大的海浪和強風天氣狀況下斷裂而走錨，幸虧海事局所派遣了一架直升機和兩艘救援輪，經過日以繼夜的搜救才將船上作業人員安全解救和安置，并將起重船舶拖到了避風區域，這次事故給企業造成了巨大的經濟損失。

1.2 船機選型不合理導致的窗口期浪費事件

某風電場在開展某一風電工程項目施工過程中，由于事先沒有對海上的風浪實際狀況作出準確的評估和預測，挑選了一個較小型號的運輸船，無論施工效率還是船舶定位工作都存在一定的難度，導致本來預期3個工作日就可以完成的平臺搭設和沉樁施工作業，卻僅僅只完成了對平臺的搭設，而下一個施工窗口期就得等到20天之后才能繼續開展沉樁施工作業，大大降低了施工效率，表面上看似乎只拖延了一天的施工工期，但對于海上特殊作業環境來說就相當于拖延了20度天，給企業造成了很大的壓力[1]。

從上面兩個案例分析中不難看出，海上風電工程施工作業不同于其他普通的陸地施工環境，看似只是浪費了一天或者半天時間，但在此惡劣的天氣狀況下就會造成巨大的經濟損失，帶來不可估量的安全風險，可見不斷提高海上風電工程基礎施工效率具有十分重要的意義。

2 影響海上風電工程基礎施工效率的原因及優化措施

2.1 以報樁器船替代穩樁平臺

針對海域比較深的作業環境，我們通常會選用穩樁平臺施工方式，即：一艘船運輸平臺，一艘運輸震動錘和工藝樁，之后再利用起重船配合工藝樁沉樁作業，最后從平臺下移出運輸船。采取這種施工方式，通過三艘大船的良好協作，整個施工過程一般只需要不到兩個工作日，但是像上面第二個案例，船機選型不當的話就會延長施工時間。

圖1 穩樁平臺搭設

經過多方的討論與協商之后，最終確定選用“海陽59”還有“正力19000”（其船寬為36.58米，長149米，高7.62米，甲板的總面積超過了4400平方米，可以承載10746噸之多）報樁器平臺船，該船可以獨自承擔輔助工藝樁運輸船、平臺運輸船還有基礎工程樁運輸船的任務，這就有效縮短了船舶退點和拋錨進點時間。對于平臺搭設環節來說，因為縮短了輔助工藝樁的吊裝和拆卸時間，所以實現了一個工作日內對穩樁平臺的搭設[2]。除此之外，因為船體比較大，所以更好地避免了“水土不服”現象對施工效率的影響。

2.2 優化套籠，縮短海上作業時間

圖2 報樁器船搭設報樁器平臺

對于海上風電工程項目來說，只要能在陸地解決的問題，就應該盡可能在陸地環境完成，不要將問題遺留帶到海上，并對海上施工工藝流程進行不斷完善和優化處理。在單樁吊裝過程中必定會用到吊耳，可是該工程施工過程中如果采用吊耳會和后續的附屬構件之間出現矛盾，為了防止影響附屬構件圈梁的安裝質量，我們決定在單樁自穩摘鉤之后，采取人工方式對吊耳實施割除。需要注意的是，割除吊耳之后還要實施打磨平整和涂抹油漆防腐處理，因為海上施工環境非常復雜，該環節大概需要花費5到6個小時的時間。同時還會受翻身吊耳距離平臺頂面高度和主吊繩脫鉤時間的影響，所以割除吊耳具體時間也存在一定的差異性[3]。為了有效縮短割除吊耳時間，我們對套籠設計方案進行了優化處理，在套籠底部增加2個槽口，以減少套籠和吊耳之間的相互干擾，更好地保證了附屬構件圈梁的安裝質量。

2.3 加強機械設備的日常檢修

任何機械設備經過長時間使用之后都難免會出現這樣或者那樣的問題，特別是面對海上如此惡劣復雜多變的環境更是容易引發機械故障，再加之船舶的不停擺動還會在一定程度上增加錨纜和錨機的損耗。根據以往經驗總結，施工過程中發生一次錨機油管爆裂事故就需要花費三小時進行搶修，震動錘一旦發生故障就將無法繼續使用，從而錯過一個窗口期。而海上施工窗口期尤其短暫，特別是冬季兩個窗口期之間間隔的時間比較長，所以設備會閑置較長時間，這就要求工作人員應該做好日常的維護檢修以及保養工作，避免設備后期投入使用之后存在故障或者無法使用現象的出現。相關工作人員應該加大機械設備的維修檢查力度和頻率，及時發現設備中存在和潛在的一些問題和隱患，并采取相應的處理對策，避免浪費好不容易等來的窗口期。施工單位應該在以往機械設備維修保養制度和規程基礎之上進行補充和完善，并做好日常保養記錄工作，在非窗口期，監理單位還應該定期在錨地登船對設備維護記錄進行嚴格檢查，并要求開機運行各主要設備，觀察其能否正常運行。

3 結語

總而言之，從本文的案例分析中我們可以看出，海上風電工程基礎施工效率會受到眾多因素的影響，可是對于一些窗口期特別短暫的施工區域來說，不斷提升是效率顯得尤為重要，希望本文的相關論述可以為施工單位提供一定的建議，推動我國海上風電行業的長足發展。