风电场施工中质量通病的预防与处理研究

(整期优先)网络出版时间:2021-05-07
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风电场施工中质量通病的预防与处理研究

马海洋

中国电建集团福建工程有限公司 福建省福州市 350000

摘要质量控制作为工程管理四大控制之一,对风电场施工意义重大,质量控制是从多方面进行的工程管理,他贯穿工程管理始终,本文对风电场施工列举了几条质量控制的影响通病,并提出了一些处理措施,希望为同类工程提供一些帮助。

关键词风电场施工;质量控制;合理措施

引言

由于气候变化、空气污染这些问题越来越严重,加速了全球各个国家对于能源结构的调整,能够再生的能源利用就成为了焦点,这其中,风电举足轻重,它的发电量仅仅次于水电的清洁能源。很多国家把发展风电产业作为应对气候变化的重要途径和推进能源转型的核心,同时,也是我们国家促进大气污染防治和推进能源生产和消费革命的重要方法之一,基于此,对风电场的施工建设的研究探讨就极其重要。

1.风电场施工中质量通病

1.1气候影响明显,有效工期短

降水、雷暴、台风、覆冰等恶劣天气对施工影响较大。风电场一般海拔较高,易受季节性气候影响,春夏雷暴雨水多,是影响施工进度的主要因素;冬天雾天冰冻多则会降低能见度,阻滞大件运输和风机吊装。

1.2大体积砼浇筑,质量要求高。按照现今的机组来说,风机基础砼总方量普遍在300~600立方米之间,属于大体积混凝土工程范畴。除了必须满足一般混凝土的施工要求外,还需要防止基础混凝土在硬化过程中,释放过多水化热,导致基础块体内外温差过大,从而产生温度裂缝。风机基础砼裂缝在正常工况下不大于0.2毫米,极端工况下不大于0.3毫米,质量要求高、浇筑施工强度大,而且浇筑完毕后要对砼进行养护,如掺和外加剂则养护时间不少于14天。因此,大体积砼浇筑前要进行热工计算,以确定混凝土配合比、浇筑保温方案,控制温差。

1.3场址范围广、施工分散,人员与设备难以管理

由于风机旋转产生的尾流会互相影响,各个风机之间的距离需超过叶片直径的3~4倍,导致了风电场的规模普遍较大,风机机位采用独立布置的形式,从而导致施工作业面的分散。场内道路工程、升压站土建及电气安装工程、风机基础及箱变工程、场内集电线路、风机机组安装工程等,每一个作业面都需要人员、材料,设备调配。怎样做到统一管理、资源共享、合理配置,是每一个建设单位都需要面临的难题。

1.4移动频繁、步骤重复

风机的施工场区频繁地移动的原因是因为我风机的独立布置形式所导致的,重复施工步骤,从最基础的施工:定点、开挖,再到风机吊装、调试、并网发电,这些都是重复的把这个风机的位置移动到另一个风机的位置,不断地重复施工步骤和工序。

2.风电场施工中质量通病的预防与处理

风电场具有风机点位多、建设地点分散,施工场地移动频繁,工期紧,高空作业多,工程质量要求高等诸多特点。针对以上施工特点,遵循施工工艺要求和施工规范,保证合理工期,兼顾施工效率和成本的同时,研究适应性强的科学系统的方法,可以从以下应对措施着手。

2.1优化施工程序

风电场内外的道路建设十分关键,应当优先建设好相应的道路等基础设施,特别是与外界公路网对接以及延伸至各个风机之间的永久性道路。场内外的道路除了要满足混凝土、钢筋等建材的运输要求外,还要满足安装阶段的大型吊装机械和塔筒、叶轮、机舱等超长平板拖车通过的条件。所以,一定要科学设计道路的转弯半径和坡度。

(1)跟其他项目的建设周期比较,风机发电项目的建设周期是比较短的,大部分风机的安装工作,从开工到安装完都不会超过三个月,而且,只要风机安装工作完成,单台风机也能够进行调试和并网发电工作。但是,送出线路及生产控制楼和升压站的建设周期却需要5到9个月的时间,因此,送出路线、控制楼及升压站需要优先开工。

(2)对于混凝土的浇筑程序要结合现场的条件来合理的安排,尽量做的专业的分工,形成流水线。因为风机施工的步骤是一直不断在重复操作,所以专业的分工,形成每一种工序的流水线,不仅可以提高施工效率,还能够保障施工的质量。

(3)风电场规模较大,风电机组布置范围较广,根据风电场风电机组的布置及交通条件,分区、分期进行施工,合理安排施工期限和顺序。在每个施工分区中,根据施工交通及施工工艺,施工临时建筑物、风电机组基础处理、混凝土浇筑等工作也应合理安排工序交叉作业。

2.2优化施工机械器具,加快施工进度

对于施工方面的要求,施工器具和施工机械要依照实际的需求来配置足够的数量,因为现场有不断转场的工作量,在选用辅助吊装机械时,最好是选择汽车式的起重机,这样能够很大程度上降低人工劳动的强度,加快了施工的速度,随着施工速度的加快,可以减少大型吊装机械在内的施工机械的使用台班。这样也就节约了成本。

2.3避免大型设备二次搬运

塔筒、叶片的体积和重量很大,搬运需要特殊的起重机械,故一般不安排二次搬运。风机部件等其他设备可以进行二次搬运,但应当尽量避免。

2.4加强连续大体积混凝土浇筑及后期养护工作

为了保证大体积混凝土基础的整体性,基础的上下台应一次性连续浇筑完成,任何部位都不允许出现施工缝。施工时应分层浇筑、分层振捣,浇筑混凝土必须连续进行,间歇时间不得超过2小时,保证上下层混凝土结合良好,避免形成施工冷缝。大体积混凝土的养护主要是为了控制混凝土内外温差和使混凝土表面保持一定的湿度。在基础表面覆盖塑料布保湿保温,可防止风干以及控制混凝土的内外温差。在养护期间,定人定时进行测定混凝土温度,根据测温结果,调节保温层厚度,以保证混凝土内外温差不超过25摄氏度,确保混凝土结构不出现温度裂缝。

2.5加强主吊机械选型

吊装机械选型时,吊装作业过程中的吊车负荷应为额定负荷的80%~85%,同时要合理分布风机设备组件摆放位置,使其不要超过吊车最大设计半径。起吊时还应满足风速小于10米/秒,这样可以应对起吊过程中被风吹动时风载带来的动荷载,保证吊装工作的安全性。由于高山风电场具有诸多特殊性,施工现场地形地貌多变而且复杂,适用的吊装机械主要有汽车式起重机、履带式起重机。

(1)汽车式起重机是一种自行式起重机。其优点是机动灵活、行驶速度高、转场快,适用于频繁移动、不固定的作业场所。其缺点也较为明显,如不能带负荷行驶、作业时必须打支腿支撑等。

(2)履带式起重机的优点是支撑面大,对地面的要求也相对较低,通常情况下行走过程中的压力低于0.2兆帕,起重过程中低于0.4兆帕,能够在不平坦的松软地面行驶和作业;同时还有动作平稳、起重能力大、起吊高度高、转弯半径小等诸多优点。其缺点是履带会破坏公路路面、行走速度慢、转场必须经过拆卸后用平板车运输到达作业现场再重新组装,不适宜远距离转移。

对于以上的两种起重机,大吨位履带起重机具有带负载行驶能力、起重力矩、作业幅度的优点,而这些汽车式起重机是无法达到的。并且,大吨位履带起重机的自拆装功能可以减少起吊前的准备的时间。针对前文讲述的风电场的许多的施工特点,如果是大型长期的工程,不需要长距离的运输,地面比较松软,主要是平地,起重量及起升高度高,那么选择履带起重机是比较经济的,因为可以省去运输车。如若地形的坡度比较大,汽车式起重机就比较适合。

2.6提高施工人员的质量意识和技术水平

在施工施工过程中必须要高度重视对所有施工人员质量控制意识的培养,加强质量教育,使他们明白自身的质量责任,提升高质量控制荣誉感;同时要编写标准化施工方案,引导施工人员掌握正确的施工技术和方法,在工序开工前进行技术交底制度,严格按照标准化规定进行施工,各司其职,坚守自己的岗位,坚决杜绝越岗施工及管理不闻不问行为,降低由人员主观行为造成的施工质量影响。

结语

风电场施工中采取科学方式对项目实行全过程管理,优化工序、合理选用施工机械,确保项目的施工成本、质量和工期可控,达到效率最大化,按照预期计划顺利完成项目施工任务。

参考文献

[1]国家林业和草原局关于规范风电场项目建设使用林地的通知.国家林业和草原局(林资发[2019]17号).

[2]全国一级建造师资格考试用书编写委员会.建设工程项目管理.中国建筑工业出版社.2018.