某山地風電場EPC總承包項目冬季單葉片吊裝過程管理控制重點探討

摘要：介紹了某山地風電場EPC總承包項目在冬季施工條件下的單葉片吊裝過程，以總承包項目部為視角，論述了該山地風電冬季施工中，應以道路維護、大件運輸、吊裝工程為管理控制重點。此外，還從安全技術措施、人員機械準備、現場吊裝作業等方面對整個吊裝過程進行了簡要敘述，可為其他類似項目的工程管理提供參考。

關鍵詞：山地風場;單葉片吊裝;冬季施工

1? ? 工程概況

項目建設地點位于黑龍江省賓縣東部與方正縣交界的老爺嶺，海拔高度200～550 m。本期容量50 MW，安裝20臺單機容量為2 500 kW的發電機組。風機機位多分布在山腰處，風電場內運輸道路設計路面寬度僅5 m，且多陡坡、急轉彎，機械設備移動、風機大件設備運輸難度較大。此外，受風機吊裝平臺尺寸限制，需要以單葉片吊裝、高空對位的方式進行葉片安裝，給項目施工帶來了一定難度。按照項目施工計劃，首臺風機吊裝定于11月進行。此時，東北地區日平均氣溫已低于5 ℃，項目進入冬季施工階段。大件設備運輸、單葉片吊裝過程受低溫、降雪影響較大，安全風險高。

根據場地條件與施工要求，本項目單葉片吊裝選用SSC1020C型汽車起重機與QY80V型80 t汽車起重機作為主要起重機械。其中，1020型汽車起重機作為主力起重機，80 t起重機作為輔助機械，主要負責葉片從工裝車卸下過程中的溜尾。起重機械、葉片參數如表1、表2所示。

2? ? 冬季施工單葉片吊裝管理重點

與葉片輪轂在地面組裝的常規施工形式相比，單葉片吊裝工藝更為復雜。此外，山地地區道路狀況差，東北地區冬季降雪頻繁、天氣寒冷等條件使項目實施難度更大。對于施工過程中的管理重點，主要有以下幾方面：

2.1? ? 道路狀況

良好的道路狀況是人員、設備運輸及機械移動的基礎，是山地風場建設的基本條件。進入冬季后，東北地區降雪較多，尤其不利于起重機械的轉場與大型設備的運輸。

2.2? ? 大件設備運輸

大件設備運輸車輛具備超長、超寬、超重等特點，需要借助裝載機進行牽引;風場道路狹窄、路面曲折復雜，運輸過程對大件設備運輸安全性要求較高。

2.3? ? 單葉片吊裝施工

本項目吊裝平臺尺寸為40 m×50 m，無法滿足風機各大型部件的臨時存放，且無法在地面完成輪轂與葉片的組裝工作，需要以單葉片吊裝、高空對位的方式進行葉片安裝。

3? ? 冬季施工單葉片吊裝實施流程

3.1? ? 安全措施

（1）檢查風場道路、吊裝平臺地基承載力，防止地面塌陷。（2）合理布置設備吊裝工位，吊裝現場設立危大工程告知牌，明確施工過程危險源。（3）嚴格遵守受限空間作業、雙機抬吊作業、單葉片吊裝作業等作業票制度。（4）落實施工用電安全。建立施工用電管理制度，施工用電應符合規范要求。（5）對吊裝區域進行隔離。施工人員佩戴工作牌，禁止非工作人員隨意進出吊裝場地。（6）加強林區消防管理。項目位于林場內，防火工作須嚴格按照當地林場有關規定執行，配備足量消防器材。（7）應急管理。成立應急管理組織機構，編制專項應急預案，落實現場應急救援設備物資。

3.2? ? 技術準備

（1）大型設備吊裝方案：根據住建部〔2018〕37號危險性較大的分布分項工程安全管理規定，大型設備吊裝方案需按照要求進行專家論證。通過后的方案方可用于施工。

（2）單葉片吊裝作業指導書：組織風機廠家、施工單位通過專題會議的方式對現場單葉片吊裝的可行性進行討論，對討論通過的方案進行逐級交底。

（3）大件設備運輸牽引方案：大件設備運輸廠家按照設備參數、風場道路實際情況制定牽引方案，并附相關計算書。

（4）對于施工過程中涉及的專項方案，由編制單位技術負責人在施工前對施工人員進行方案交底。

3.3? ? 道路維護

項目所在地區冬季降雪較多，大件設備運輸前必須進行清雪，本項目采用人工與裝載機相結合的方式進行清雪。首先，裝載機輪胎加掛防滑鏈，將裝載機機頭換為帶有吹掃功能的掃雪機頭，對風場道路的浮雪進行第一遍吹掃;完成后將裝載機機頭換為原有機頭，對附著在道路表面的積雪進行第二遍刮除;刮除完成后，采用人工清雪的方式對殘余積雪進行第三遍清掃。為確保道路運輸的安全，要求路面無殘留積雪;對于仍有積雪殘留的路段，項目采用將路面浮土挖除，隨后用爐灰渣或山皮土鋪墊并壓實的方式進行處理。

3.4? ? 設備牽引

風場道路現場存在急轉彎，且個別路段坡度較大，最陡處坡度達到18%，采用三臺裝載機牽引的方式運輸風機設備。運輸前，由設備運輸廠家相關人員到場對道路狀況進行評估。設備運輸過程中，禁止任何單位人員、車輛隨意進出運輸路段;運輸單位在運輸路段關鍵路口設專人值守。牽引運輸過程中，負責風場道路施工的單位隨時待命，如牽引過程中突降大雪，立即進入現場進行清雪工作，確保設備運輸工作迅速、安全完成。

3.5? ? 單葉片吊裝

3.5.1? ? 場地準備

單葉片吊裝受場地尺寸限制，大件設備無法在地面進行擺放，葉片必須車板起吊。需要事先將主起重機與輔助起重機位置固定，便于工裝車站位（圖1）。吊裝平臺內積雪必須及時清理。

3.5.2? ? 人員準備

設總指揮1名、技術負責人1名、專職安全員1名、1020型汽車式起重機司機1名、80 t汽車式起重機1名、起重指揮2名、電工4名、安裝工10名、操作工10名。對現場施工人員的資質進行審查，檢查特種作業人員的專業培訓記錄，檢查方案交底記錄，查看施工人員工作著裝、精神狀態及個人安全用具。

3.5.3? ? 機械、工器具準備

單葉片吊裝工序較為復雜，冬季施工機械存在降效的情況，需要對現場機械、工器具的準備情況進行仔細檢查。起重機需在現場進行負荷試驗，單葉片吊裝工具、盤車系統裝置需要現場調試。

3.5.4? ? 盤車

輪轂吊裝完成后，施工人員進入塔筒頂部進行盤車。通常情況下，盤車工作僅需3～4 h即可完成。但施工現場日平均氣溫在-10 ℃以下，整個盤車過程至少需要12 h，為不影響后續施工，盤車必須選擇在夜間進行。

3.5.5? ? 吊裝前對天氣情況進行確認

單葉片吊裝溫度不得低于-20 ℃，風速不得超過8 m/s（非地面風速，而是主起重機風速儀上顯示的風速），大霧、雪、冰雹等惡劣天氣下嚴禁吊裝作業。

3.5.6? ? 單葉片吊裝

在所有準備工作確認完畢且環境條件允許時，開始進行單葉片吊裝（圖2）。

過程如下：（1）工裝車就位，進行變槳操作，把槳葉變到傾斜20°。（2）溜尾輔助起重機在葉尖處站位，并在葉尖處掛好吊帶，同時系掛葉尖護套和2根溜繩。（3）主吊車系掛單葉片吊具，抬起1～2 m。單葉片吊具通電，每側系掛2根葉片吊帶，并在吊具上系掛2根溜繩。（4）主起重機系掛單葉片吊具移動到葉片上面，人員在葉片上面清理積雪，并同步將葉片下端穿過來的兩根吊帶系掛到吊具另外一側，把葉片兜住（系掛和釋放單葉片吊具的吊帶都需要給吊具通電）。此時斷開電源，從機艙上面的天窗下放一根細繩將斷開的電源線捆綁牢靠。（5）對已完成系掛的吊帶進行檢查，主起重機和輔助起重機同時工作，把葉片緩緩抬起。當葉片上升至超過工裝車后，工裝車離開。（6）工裝車離開后下放葉片，拆除輔助起重機的吊帶。（7）調整葉片位置，由平行道路走向變為垂直道路走向。（8）主起重機緩慢上升，機艙人員緩慢提升捆綁電源線的細繩。下方人員通過拉拽溜繩控制葉片平衡。（9）葉片上升至輪轂對接處后，將電源線拉拽至機艙處通電變槳，緩慢對齊葉片。（10）緊固40顆螺栓以后，控制單葉片操作盒將單葉片吊具一側的兩根吊帶脫鉤。（11）主起重機緩慢將單葉片吊具下落，下落同時將機艙電源斷開，通過細繩下放電源線，將葉片剩余螺栓緊固至力矩的70%。（12）通過液壓盤車轉動輪轂120°，在轉動過程中，將葉尖護套取下，供下一片葉片吊裝使用。

4? ? 結論

風機吊裝是風電建設項目施工過程中的重要一環，也是風險系數最高的一項工作。對于本項目，存在道路曲折、設備運輸難度大、冬季降雪、冬季施工降效等諸多風險。為此，總承包項目部從以下幾點著手進行了過程管控：（1）道路是山地風場吊裝施工的基礎，首先要確保道路暢通，才能開展機械、設備的運輸工作;（2）大件運輸是吊裝前一項重要的準備工作，需要精心準備、全程監護、及時溝通;（3）單葉片吊裝是控制重點，需要從場地、人員、機械設備、施工流程等多方面進行控制。

作為總承包項目，考慮的不只是單葉片吊裝過程，也要考慮單葉片吊裝的所有前期準備工作，更加體現出工程項目任何一項工作都不是單獨存在的，而是與其他工作有機地結合成整體。只有充分考慮實施過程中的所有環節，才能有效降低施工風險，保證吊裝工作的安全、質量與進度。

收稿日期：2020-05-27

作者簡介：范迪（1989—），男，吉林四平人，碩士研究生，工程師，研究方向：電力工程管理。