复杂山地大型风电工程施工关键技术

复杂山地大型风电工程施工关键技术

庄劲峰

中国电建集团江西省电力建设有限公司  江西省南昌市  邮编330000

摘要：随着我国经济社会的持续进步，清洁能源在能源发展中的地位日益凸显。根据《2030年前碳达峰行动方案》的明确目标，至2030年，风电与太阳能发电的总装机容量预期将达到12亿千瓦以上。值得注意的是，高海拔地区因人口密度较低而风能资源丰富，为风能开发提供了得天独厚的条件。然而，这类地区的自然环境往往较为恶劣，给工程建设带来了不小的挑战。

关键词：复杂山地；大型风电工程；施工关键技术

1 复杂山地大型风电工程施工关键技术应用的价值

1.1 提高施工效率

通过应用先进的施工技术，如风机基础预应力锚杆可精准调平施工新技术、大型风机分段式抗风装配新技术等，能够显著提高施工效率，缩短工期。

1.2 保证施工质量

这些关键技术能够解决复杂山地风电工程施工中的关键技术难题，如地形复杂、自然环境恶劣等问题，从而确保施工质量，提高风电工程的安全性和稳定性。

1.3 降低施工成本

通过提高施工效率和保证施工质量，这些关键技术的应用能够降低施工成本，提高风电工程的经济效益。

1.4 促进可再生能源发展

复杂山地大型风电工程是可再生能源领域的重要组成部分，这些关键技术的应用能够推动风电工程的发展，促进可再生能源的广泛应用。

2 大型风电工程建设中的风险

2.1 自然灾害风险

在大型风电工程的建设过程中，必须高度警惕地震、泥石流等突发性自然灾害的发生。此外，还需关注土地沙漠化、天气干旱、地面沉降等渐进性灾害的潜在影响。同时，由于人类活动的干预，水土流失、酸雨、臭氧层破坏等灾害事故的风险贯穿于风电工程建设的整个过程中，这些灾害一旦发生，将可能对室外风电设备的正常运行造成严重影响。因此，在风电工程建设期间，必须采取科学有效的措施，加强灾害预警和应对工作，确保风电设备的安全稳定运行。

2.2 技术实施风险

相较于国外发达国家，我国在大型风电工程建设方面经验尚显不足，风电技术的发展也尚未达到成熟阶段。此外，大型风电工程涉及的设备质量、塔筒高度以及风轮直径均有显著增长，其安装技术的复杂性也大幅提升。因此，若安装技术应用不当，不仅会影响整个工程建设的效益，还可能为后期的维修工作带来潜在的安全隐患。

3 复杂山地大型风电工程施工关键技术

3.1 工程道路保通技术的应用

在山地地区，地形地势往往呈现出高度的复杂性，涉及显著的坡度起伏。大型风电工程的建设，由于其庞大的规模和多方面的需求，依赖于大量且多样化的设备、材料等资源。在这种情况下，道路运输成为一项关键的挑战。由于山区运输线路的特殊性，其距离通常较长，而道路宽度有限，导致运输车辆的速度受到限制。特别是在雨季施工时，山体滑坡和塌方等安全风险增加，风电工程结构的构件通常体积庞大，尺寸特殊，需要专门的运输车辆。在山区道路中运输这些大型构件无疑增加了难度。因此，施工期间必须安排专人对道路进行定期巡查，并根据实际情况采取相应的技术措施确保道路畅通，从而保障风电机组构件、施工材料等能够顺利抵达现场。在坡度较大的区域，当坡度超过一定阈值时，需采用牵引保通技术。对于泥泞路段，则需采取特殊处理方法，如浇筑混凝土以构建稳固的路面结构。若运输道路沿线山体发生塌方，必须立即清理，并建设挡土墙以增强稳定性。在风电工程构件运输中，风机叶片的运输尤为关键。这需要使用特制的叶片运输车，配备液压旋转装置，能够在运输过程中通过液压旋转调整叶片的方位，从而避开途中的障碍物，确保在弯道区域的顺利通行。

3.2 风机基础混凝土施工技术

针对高原寒冷地区的八爪型风机基础混凝土施工，通过精心策划并采取一系列措施，如优化混凝土配合比、实施罐车编组运输、应用定型钢模板、采用组合入仓方式、以及改进混凝土浇筑顺序等，旨在提高混凝土运输和浇筑的效率，并确保浇筑质量达到要求。在风机基础的二次灌浆施工过程中，我们改进了搅拌方式，以解决二次灌浆料搅拌不均匀、搅拌质量不稳定的问题。在施工时，我们还通过优化施工配合比，掺入聚丙烯抗裂纤维及减水剂，增强了基础的抗裂性能和抗冻性能。同时，通过适时调整缓凝剂的掺入比例（0.1%~0.5%），确保了混凝土在运输过程中的性能品质，缩短了前期入仓混凝土成型时间，提高了混凝土的入仓速度。为确保浇筑过程不因拌和系统故障而中断，我们为混凝土拌和站配置了2台HZS90型搅拌机。拌和系统位置的选址则综合考虑了混凝土运输距离、料场位置以及风电场各机位的位置等因素，以优化选址方案。在运输过程中，罐车进行编组排号，根据机位距离的远近和投入的车辆台数，严格按照车辆编组排号进行运输，以确保混凝土运输过程中的及时性和高效性。这种编组方式还能及时发现车辆故障问题，便于及时进行调配和补充，从而保证混凝土运输的连续性。为加快模板周转速度并确保混凝土施工质量，风机基础采用了定型钢模板。针对高寒地区的八爪型风机基础，底板及核心筒的浇筑采用了“天泵、布料机、溜槽”的组合方式入仓，以加快混凝土的入仓效率。同时，我们还优化了浇筑工艺，采用“台柱（核心筒）→底板→部分肋梁、全部环梁→部分台柱（核心筒）→剩余肋梁→剩余台柱（核心筒）”的连续浇筑顺序，有效缩短了浇筑时间。在基础灌浆方面，我们采用了双层搅拌机“上下循环往复搅拌”的制浆工艺，以保证风机基础C80高强混凝土二次灌浆施工质量的稳定和可靠。

3.3 风机吊装技术的应用

山区地形复杂多变，风机分布广泛，各作业区域的环境条件差异较大，因此需针对不同区域的风机吊装施工进行个性化设计。首先，需全面了解风机机位平台及作业区域的环境，对主吊、辅吊、塔筒、风机叶片等结构进行细致规划。若吊装平台条件不足，可结合实际需求进行平台扩建或叶片槽开挖，以确保吊装施工的顺利进行。在施工过程中，应严格按照施工设计图纸进行土石回填，并对回填结构的质量性能进行检测。风机吊装结构涉及塔筒、机舱、发电机、叶轮等多个部分。为确保设备运行的可靠性，需在履带板下方使用高强度路基板进行加固处理。此外，进行叶轮吊装施工时，需密切关注山区风速情况，测量平均风速水平。当风速超过8m/s时，应暂停叶轮吊装施工，以确保施工安全。因此，需结合历史数据对山区气候和风速规律进行分析预测，合理规划吊装施工时间和方案。

3.4 环保水保技术

在施工区内，主要被划分为四个区域：道路工程区、风机机组工程区、升压站工程区以及弃渣场区。为了响应高寒地区的生态环保要求，并针对各作业区域的具体特点，我们采取了一系列综合性的环保措施。其中包括在施工时段对裸土进行覆盖，对浅层表土进行剥离和回覆，对稀有树木进行就近移植，并通过撒播种草的方式来恢复植被。这些措施旨在确保施工作业在满足环保要求的同时，也尽量减少对环境的负面影响。

4 结束语

风能作为当今时代的一种清洁新能源，在电力工程建设中得到了广泛应用。鉴于风电工程施工多涉及地形复杂、环境多变的区域，特别是在我国广袤的地域中，复杂山区的环境条件对风电工程施工构成了诸多干扰因素。因此，全面了解和掌握复杂山地的环境条件特征至关重要。同时，合理规划施工方案，强化施工关键技术的合理性与规范性，是提升工程整体施工质量和安全水平的关键所在。

参考文献：

[1]孙长江,张文龙,童森杰.复杂山地大型风电项目基础和风机设备施工技术[J].水电与新能源,2023,37(11):48-50.

[2]齐建飞.复杂山地大型风电工程施工关键技术[J].人民黄河,2022,44(S2):217-218+220.

[3]张博峰,大型复杂山地风电场工程施工关键技术研究与应用.上海市,上海宝冶集团有限公司,2019-10-28.