浅谈广西灵山大怀山风电场土建施工的特点及应对措施

●梁茂祺

近年来，空气污染、气候变化等问题日益严峻，全球各国都在加速能源结构调整，可再生能源的利用成为焦点，风电在其中举足轻重，成为发电量仅次于水电的清洁能源。发展风电产业已成为许多国家推进能源转型的核心内容和应对气候变化的重要途径，也是我国深入推进能源生产和消费革命、促进大气污染防治的重要手段之一，研究探讨风电场的施工建设显得极其重要。本文主要介绍了广西灵山大怀山风电场（以下简称“大怀山风电场”）土建施工的主要特点，并提出切合实际具有可操作性的应对措施，在确保风电场建设期间施工安全，质量和工期的同时，合理控制施工成本和提高效率，为今后的高山风电建设提供参考。

一、大怀山风电场概况

1.大怀山风电场位于钦州市灵山县新圩镇、佛子镇、平山镇一带，部分山脊与浦北县交界，场址距离灵山县城直线距离约24千米，距钦州市约128千米，总装机容量200兆瓦，共安装100台永磁直驱型风力发电机，单台额定功率2兆瓦，最大机型的叶片直径130米，轮毂高度90米。

2.大怀山风电场场址整体海拔相对较高，属山地丘陵地貌，丘顶高程一般在300～800米之间，部分山体较为陡峭，山梁较窄，山脊的连续性较好，整体呈西南—东北走向，部分区域起伏较大。

3.灵山县属亚热带季风气候区，境内气候温和，冬暖夏凉，无霜期长、四季分明、光照充足、雨量充沛。全年无霜期361天，多年平均气温21.8摄氏度，1月最冷，月平均气温12.9摄氏度，7月最热，月平均气温28.3摄氏度。多年平均降雨量1609.3毫米，雨季集中在汛期4—9月，年平均相对湿度百分之八十。

4.大怀山风电场地形较为复杂，气象灾害频繁，其中影响风电场的主要灾害性天气是热带气旋、雷暴、暴雨、覆冰等。

二、大怀山风电场土建施工的特点

1.地理位置偏远，对外交通条件差。大怀山风电场属于高山风电场，地理位置比较偏僻，对外交通只有公路运输方式，且距灵山县城24千米，施工物资和人员进出很不便利。因地处山区，至大怀山风电场需经村道，改扩建道路长度约17.4千米，方能满足风机大件设备运输的要求。

2.风机设备体积大，运输要求高。大怀山风电场所处位置山高沟深，对于戈壁、平原风电场并不困难的风机设备运输，却成为了大多数高山风电场影响安全、进度、成本的重要因素。在蜿蜒崎岖的山路运输难度较大，对道路的坡度和转弯半径等要求也比较高，一般道路坡度不大于百分之十二，转弯半径不小于35米。且随着日益增加的单机容量，也直接导致了风机设备体积、重量不断增加，对运输车辆以及道路规范的要求也越来越高。

3.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。南方地区高山风电场海拔较高，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。

4.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。

5.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，大怀山风电场就达到了63平方千米。由于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。

6.移动频繁、步骤重复。风机的独立布置形式导致了风机的施工场区要频繁地移动，施工步骤重复，从基础的定点、开挖，到风机吊装、调试、并网发电，都需要不断地从一个风机位置移动到另一个风机位置，反复重复着施工工序和步骤。

三、大怀山风电场土建施工的应对措施

大怀山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。

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）风力发电项目的建设周期较其他项目的建设周期都要短，一般一台风机从开工到安装完成不超过三个月，并且单台风机安装完成后就可以进行调试和并网发电。而升压站和生产控制楼以及送出线路的建设周期却在5～9月左右，所以，升压站、控制楼以及送出线路应优先开工。

（2）要基于现场条件进行混凝土浇筑程序的合理安排，尽可能实现专业分工，形成流水线。由于风机施工和步骤的不断重复，形成每种工序的流水线，既有利于效率的提高又有利于确保施工质量。

（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.优化施工机械器具，加快施工进度。基于施工的要求，要按照实际需求配置数量足够的施工器具及施工机械。考虑到大量转场的工作量，辅助吊装机械尽量选用汽车式起重机，可以大幅度降低人员劳动强度，有效地加快施工速度。而加快施工进度能够使包括大型吊装机械在内的施工机械使用台班明显减少，从而节约成本。

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。

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。

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。

就以上两种起重机而言，大吨位履带起重机具有汽车式起重机无法达到的带负载行驶能力、起重力矩、作业幅度等显著优点，且日益完善的自拆装功能，极大地减少了起吊作业前的准备时间。结合前文所讲述的风电场诸多施工特点，若是大型长期工程，要求起重量、起升高度高，主要是平地、草原等比较松软的地面，且不需要长距离转运，选择履带起重机比较经济，履带起重机可带载行走，短距离转运工件比较方便，可省去运输车。若地形坡度较大，宜采用汽车式起重机。

四、结语

笔者通过对大怀山风电场土建施工管理实践，建议应在今后的高山风电建设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。