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1、浅谈山地风电场施工组织设计2011年8月第4期殊缸现代遣;殳总第162期浅谈山地风电场施工组织设计付国强(中水珠江规划勘测设计有限公司,广东广州510610)摘要:某风电场位于粤西沿海,区域内植被主要以灌木丛为主,地貌为典型山地丘陵,现场地质条件和施工条件相当复杂.当地对工程环保水保的要求较高,风电场工程施工组织设计面临许多难点和挑战.结合该风电场建设特点,重点从施工技术,施工总平面布置,主体工程施工等方面介绍工程施工组织设计的主要思路和成果.供类似风电场建设参考.关键词:山地风电场;施工组织设计;施工技术1工程概况某风电场位于粤西沿海海岛,海岛已由防浪大堤与大陆相连,交通便利.风电场场址为典
2、型山地丘陵地貌,海拔高度为146322m,场址分3块区域布置33台单机容量为780kW的风机机组.机组参数见表1.风机出口电压690V,每台风机配置1台箱式变电站.经箱式变压器升压至35kV后.再由场内35kV集电线路输送至风电场110kV变电站升压至110kV.以一回110kV线路接入电网系统.风机基础为正八边形钢筋混凝土扩展基础.混凝土强度等级为C35.风机基础如图1所示.基础底板底面内切圆直径16.0m,棱台顶面内切圆直径8.0111:基础底板外缘高度0.8m,棱台高度0.8171,台柱高度0.9m;基础埋深2.5m;承台底铺设厚150lnnl的C15素混凝土垫层.基础开挖深度为2.65
3、m,开挖坡比l:0.5.2施工组织设计需要重视的问题风电场建设是系统性很强的工程,涉及面广,环节多,内外部联系和纵横向联系比较复杂.在建设过程中需根据不同阶段有计划,有组织地按照风电场的建设程序进行.结合本山地风电场的建设.施工组织设计需要重视的问题主要有:施工测量,风机安装平台,风机基础施工,混凝土系统,风机的运输和安装,电气系统和风电场调试及试运行等.3施工技术3.1施工测量工程测量控制网是工程定位的基本依据.是工表1风机机组参数项目数量,形式备注时片数j个风轮直径,m切人风速,(m)额定风速m?sI)切出风速m?s)安全风速,(m?8,-)轮毂高度,m发电机型式额定功率,kw额定电压,塔
4、架型式2610min均值3s均值几形筒,M跏别2011年8月第4期浅谈山地风电场施工组织设计第162期AL/L/誊,丁/厂一Co室人厂_/葛4686l662.8I468616000A-I图1风机基础结构图程建设的首要条件.一般需根据现场情况,形成平面控制网和高程控制网.平面控制网一般采用三角形网.高程控制网应布设成闭合导线或附合导线.控制网的等级应根据工程规模,控制网的精度要求合理确定,以确保工程能按设计的要求进行.风电场施工测量主要包括变电站位置的测量定位,施工道路的放线定位,风机基础的测量定位(微观选址),线路杆塔定位测量,风机安装的测量控制和风机基础的沉降观测等.施工测量工作遵循从整体到
5、局部的测量原则,按照控制测量一细部放样竣工测量的测量流程进行.3_2风机安装平台为了使土方挖填平衡,风机安装场地多采用路边式布置.安装平台的高程与其附近的施工道路高程相同,方便超长超重超宽的风机设备运输.平台尺寸应综合考虑设备装卸,设备临时安放,起吊设备工作位置及行走空间等因素确定.本风电场装机33台,设有33个风机安装平台,单个平台尺寸为35mx30m.风机安装需2台吊车,主吊为350t汽车起重机,负责塔筒,机舱和叶轮等主要设备的吊装.辅吊为50t汽车起重机.用于辅助吊装和卸车等.3.3混凝土系统风电场的混凝土主要用于风机基础(C35混凝土)及垫层(C15混凝土),箱式变基础(C30混凝土)
6、及垫层(C15混凝土),变电站基础和结构(C30混凝土)及垫层(C15混凝土)等.其中1台2011年8月第4期殊弘现代遣设总第162期风机基础混凝土浇筑量约为339.12m.垫层混凝土为34.64m.混凝土一般可以通过以下2种方法解决:使用商品混凝土或建立自拌和系统.本风电场交通便利,商品混凝土供应可满足工程施工要求,因此优先采用商品混凝土供应方案.可减少临时工程投资和临时占地,避免环境污染.3.4主体工程施工本工程主要建设项目有综合楼,风机基础,风机机组设备安装,场内道路工程等.3.4.1综合楼施工综合楼为现浇混凝土框架结构.拟建ll0kV变电站13层构筑物及配套设施,大部分构筑物位于开挖地
7、段.开挖后的地基土工程性质较好,可采用天然地基浅基础方案,直接以开挖后的地基土作地基持力层.其基础类型可采用柱下独立基础.基础埋深置现设计地坪标高下1.0m.场地平整时清除表层的软塑土层,对回填区的回填土采用分层辗压或强夯法进行处理,经处理和检验合格后的填土层可作为建筑物的基础持力层.基础的混凝土强度等级为C30.施工流程为:施工准备基础开挖基础垫层铺设一基础混凝土浇筑一混凝土柱浇筑一楼板混凝土浇筑_+砖墙垒砌电气设备人室室内外装修及给排水系统施工.结构混凝土施工采用脚手架.地板及顶棚采用满堂红脚手架立模浇筑,混凝土振捣采用手持式振捣器或平板式振捣器振捣.在混凝土浇筑过程中,应对模板,支架,预
8、埋件及预留孔洞进行检查,如有变形,移位应及时进行处理,以保证施工质量.浇筑完毕后12h内应对混凝土加以养护.拆模应按施工规范要求.3.4.2风机基础土建施工风机基础的施工顺序为:准备工程一承台基础开挖混凝土承台浇筑_拆模.a)场地平整.清除施工场地范围内的障碍物,平整场地,定位放线.b)基础开挖.本工程基础开挖为砂土开挖,开挖深度2.8Ill左右,采用1m挖掘机开挖,就近堆放,基础承台混凝土浇筑完成后用推土机回填.然后压实.c)混凝土承台施工.承台底面内切圆直径16m.顶面内切圆直径8.0m,四周呈放射形斜坡状,坡比1:5,承台总厚度为2.5m,埋深2.7m.基底下铺设150mm厚的C15素混
9、凝土垫层.混凝土用量为339rn,.每个风机基础混凝土应一次浇筑完成.由于混凝土浇筑量大,需要采取适当的施工措施防止裂缝产生,如采用低水化热水泥或外加纤维等.施工过程中,降雨时不宜浇筑混凝土.混凝土浇筑后须进行洒水保湿养护28d,承台混凝土强度达到100%以上方可安装机组塔架.混凝土承台施工工艺流程为:施工准备(支模,绑钢筋,安装基础环,检查)配料搅拌_+运输浇筑振捣复查一养护(草袋洒水)一拆模一质量检查_+修补缺陷.3_4.3风机机组设备安装风电机组的塔架高度为48.88m,重约53.422t.由于塔身自重较大,宜分段起吊安装,每2部分之间用法兰盘连接.圆筒塔架分段运输至施工现场后,先将筒内
10、的配件安装好,然后再进行吊装.吊装方法采用双机抬吊递送法.采用2台汽车起重机,一台为主机起吊设备,要求设备起吊能力不低于300t汽车吊车;另一台作为副机起吊设备,要求设备起吊能力不低于50t.副机起吊设备主要用于底部配合主机吊起筒身,随着主机的起吊,副机要行走和回转,将设备递送到基础上就位.本工程的起吊方案为分体起吊.具体吊装方案如下:a)施工准备.包括准备起吊钢绳,吊环和吊钩分配板,准备枕木,拉绳和软质垫物,平整工作现场,准备安装设备所需工具等.b)安装条件.应对气象条件和安装时间作出粗略估计.以确保在整个安装过程中风速不超过安全风速.避免发生意外事故,下雨或风速超过12m,s时不允许安装风
11、力发电机.e)安装准备.将塔架运至现场,在现场保存时应放置在硬木之上防止其滑动.检查塔架及其配件的损坏情况,为防止锈蚀,所有的外伤必须尽快修复,表面污物也应该清洗干净.用水平仪校正基础的平整度,基础的电阻需用电阻测量仪测量.清除基础上的尘土及混凝土的剩余物.如果需要可用工具打磨抛光.d)竖立塔架.采用分段安装方法.用吊车提升下段塔架到基础环上,用螺栓拧紧固定.法兰2011年8月第4期浅谈山地风电场施工组织设计总第162期之间应密封良好.提升上段塔架竖立在下塔架上.用螺栓拧紧固定.e)叶片安装.用清洗设备对所有法兰进行清洗,然后将轮毂放置在0.8m的支架上,在厂家专业人员的指导下,按照设计要求进
12、行叶片安装.f)机舱安装.组装好的轮毂由2台吊车起吊至2530m高度,配合将轮毂翻转成垂直风电机组主轴后.再慢慢起吊到塔架颈部机舱高度.按厂家安装规程进行安装紧固.风机的安装遵循先下后上的原则组织施工,流程如图2所示3.4.4主变压器设备安装主变压器的安装技术流程为:设备点件检验一变压器稳装一附件安装.a)设备点件检查.设备点件检查应由安装单位,供货单位会同建设单位代表共同进行.并做好记录.按照设备清单,核对施工图纸及设备技术文件与变压器本体及附件备件的规格型号是否符合设计图纸要求,是否齐全,有无丢失及损坏.变压器本体外观检查无损伤及变形,油漆完好无损伤.绝缘瓷件及环氧树脂铸件有无损伤,缺陷及
13、裂纹.检查所有紧固件是否有松动:引线的夹图2风电场风机安装流程持,捆绑,支撑和绝缘的包扎是否良好:有载调压切换装置的选择开关,极性开关接触是否良好;绕组绝缘层是否完整,各绕组排列整齐,间隙均匀,油路无堵塞现象:用2500V摇表检测铁心与夹件问的绝缘是否良好,铁心是否可靠接地.b)变压器本体安装.按照变压器制造厂商的施工装配图纸指导变压器本体安装.安装使用吊车将变压器吊装就位,变压器就位过程中不得受到冲击,倾斜不得超过15.变压器中心应与基础中心对正,变压器带电导体与地的最小安全距离应符合GB1094.32003电力变压器第3部分绝缘水平,绝缘试验和外绝缘空气间隙的规定.c)变压器附件安装.温度
14、计,压力释放阀,吸湿器等变压器附件按施工装配图纸安装.d)真空注油.绝缘油必须按照GB501502006电气装置安装工程电气设备交接试验标准的规定,试验合格后方可注入到变压器油箱中.在确认变压器和有关管路系统的密封性能良好的情况下,才能进行抽真空.抽真空的管路接至变压器主导气联管端头的阀门上.整个抽真空过程不宜在雨天或雾天进行.2011年8月第4期殊缸现代建设总第162期3.4.5场内道路工程本风电场装机33台.设备运输最重部件为主变压器,重量约49t,共1台;最长件为风电机叶片,长度约24m,共99套.风电场所在区域为丘陵地带.高程在30371m.最高海拔为371.9m,坡角一般在15.25
15、.场内规划施工道路总长度为11.656km.为满足风电场设备运输最重部件和最长件的运输要求,场内施工道路路面宽度不小于4.5m.因此场内施工道路按单车道四级道路要求设计,施工道路基础宽度为6nl,其中路面宽度5m,两边分别留有0.5m宽的路肩和0.4m宽的排水沟,最大纵坡控制在14%以内,以保证运输安装,检修车辆可直接到达任何一台风电机组.3.5电气系统电气施工应于土建施工基本完成并经中间验收后进行.在土建施工与电气施工之间可根据实际情况进行一定的交叉作业.但要保证安全和质量.电气施工应遵循的原则是:先地下,后地上;先土建,后电气,然后调试;先综合楼后附属,先主体后装修;先构架后支架.其流程如
16、图3所示.3.6风电场调试及试运行风电场调试主要为风力发电机组的调试.通常包括以下项目:检查主回路相序,空气开关整定值,接地情况;检查控制柜功能,检查各传感器,电缆解缆功能及液压,润滑等各电动机起动状况;调整液压至规定值;起动主电机;叶尖排气;检查润滑;调整盘式刹车间隙;设定控制参数;安全链测试;编写测试报告等.风电场试运行在考虑工作人员安全的前提下.按照制造厂家推荐的方法制定试运行方案进行试运行,以确保所有装置,控制系统和设备性能正常.风电场试运行的条件有:风力发电机组的安装质量符合生产厂家的要求:风力发电机组现场调试已完成,各项参数符合要求.试运转情况正常;风电场输变电设施符合正常运行要求
17、:图3电气施工工艺流程2011年8月第4期浅谈山地风电场施工组织设计第162期环境,气象条件符合安全运行要求:风力发电机组生产厂家规定的其他要求均已得到满足:风电场对风力发电机组的适应性要求(低温环境或抗台风,防潮湿和盐雾等)已得到满足.4施工总平面布置风电场施工总平面布置是风电场建设施工组织设计的主要内容.根据风电场工程项目的特点,规模和施工条件,妥善解决主体工程施工期所需的临时交通道路,临时房屋,仓库,辅助企业,施工动力,给排水管线和通信设施等其他生活生产设施的平面和高程布置,保证施工的便利与有序.主要遵循以下几个原则:施工布置遵循因地制宜,有利生产,方便生活,易于管理,经济适用的原则:充
18、分考虑本工程布置的特点;工程施工期需避免环境污染.施工布置符合环保要求:根据工程区地形地貌条件及工程区临近海滩的实际情况,施工布置力求紧凑,节约用地,尽量利用荒地,坡地:考虑施工场地重复利用.对于运输线路布置,大件物质的运输和各种(上接第25页)中寨村等地发展黄牛,绿壳蛋鸡养殖协会3个.发展会员166人,形成了以企业为龙头,协会为主线,辐射广大养殖农户的牧养产业链.毗邻326国道的平山乡中寨村是一个农业基础薄弱,经济发展滞后的传统村寨.2007年以前,居住在平山乡中寨村洼子组的53户252名苗族同胞,年收入还不足600元,人均占有粮食250kg.该村通过实施农村危房改造后.家家户户住上了新房子
19、.在乡党委,政府的帮助下.投入资金2万元,为当地农户种植优质樱桃3.33hm:投入资金17.5万元,组织15户农户养殖黑山羊250余只;投人资金4万元,帮助43户农户养猪50余头;投入资金10万元,帮助农户养牛24头.2.5生态文睨家园建设为了引导农民进一步调整产业结构,紧紧围绕培育五型产业要求,按照产业支撑,效益为主,环境改善的原则,围绕种植66667hm核桃,养殖100万只羊,种植66667hm中药材的种养殖规划,依托省,地,县,乡生态文明家设备,材料的运输均走主干道和施工支道.对水,电,输变线的布置,电和输变线采用电缆或架空线的方式沿着中问主干道与场外电网相连接.对变电站,仓库,加工厂的
20、布置,由于需要夯实地基和考虑到防潮,防水,防洪等影响.以及便于对外交通等条件,变电站,仓库,加工厂等布置在同一个平台上,高于周围场地高程约1.6m.5结语施工组织设计需工程技术和施工管理两大要素互相结合,它既是制定施工计划的技术文件.也是指导施工的主要依据.通过对某山地风电场施工组织设计需要重视的几个问题进行全面思考.可以拟定工程施工方案,扬长避短地制定合理的施工组织设计方案.参考文献:【1宫靖远,贺德馨,孙如林,等.风电场工程技术手册【M】.北京:机械工业出版社,2004.【2】王承煦,张源.风力发电【M】.北京:中国电力出版社,2o02.园建设示范点为核心进行辐射带动.全方位推动农业产业化
21、发展,为全县新农村建设提供坚强的产业支撑.农业产业结构调整主要是以省,地,县,乡生态文明家园建设示范点为核心进行辐射.全县计划完成核桃基地建设4667hm:.核桃种植面积10000hm;完成草地生态畜牧业项目,养羊75000只,种草5333.3hm:,养牛12880头:建立以半夏为主的中药材基地2667hm:以上:完成烤烟种植面积2980.7hm;新增樱桃种植面积666.7hm.3结语赫章县在山区小流域治理中,以科技为先导.广泛推广了抗旱造林技术.治管并重,封山育林的方针;坚持因地制宜,合理布局,分类指导,分步实施的原则;采取了项目驱动,利益驱动,产权到户,常年治理的办法;实行了合理调整土地利用结构.综合治理与主导产业开发,基础设施建设,农村能源建设相结合的措施:彻底解决了生态环境建设与农民稳步增收的矛盾.实现了三效并举,促进了区域经济的发展.31
