论文部分内容阅读
摘 要：结合广东南澳、达濠广澳风电项目的道路、平台、风机基础施工组织过程中碰到的技术难点和不良因素的详细探讨，提出有效节约施工成本，控制工程质量，提高各项安全技术指标，确保工程顺利完成的解决方法，可供参考借鉴。
关键词：道路；平台；风机基础； 基础环；水平度
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）11-0145-02
1 工程特点
海岛地带，地势复杂，植被覆盖茂密，项目所处区域为中生代燕山期花岗岩，山上石头露出，分布不均匀。风电场各个风机主要位于丘陵顶部平缓地带，风电场道路布线落差较大，局部坡度较陡。山脊厚实，整体稳定性好。土石方工程量较多，必须投入充足的机械设备，确保按期完成路基工程的施工。根据项目的总体设计，场内道路参照四级公路和风机厂家运输手册设计，设计荷载等级为公路II级，前期施工路基直线段路面宽度为4.5m，转弯段路面适当加宽，宽度一般为6.5m，在风机安装完成后，再进行路面工程的施工。路面结构为0.2m厚的5%水泥碎石稳定基层和0.18m厚的水泥混凝土面层组成。
2 优化道路施工设计
风电场的建设目的是如何合理的确定风机的位置，实现最大能力的利用风能资源，但是，现实情况风电场在设计阶段道路设计主要是依据国土地形图，对道路进行纸上定线作业。海岛地带，地势复杂，植被覆盖茂密，如果设计线路与现场情况不符，就会增加施工的难度，而且很难达到重型吊车、风机塔筒、叶片、机舱等超长超重器械转运的技术指标要求，甚至造成转运、吊装作业出现安全事故。
因此，承包商在收到施工图纸后，应该根据设计图纸对道路再次进行深度的勘察，并对风电场的道路设计进行优化，提出一些合理化的建议，主动与业主、设计单位、监理进行良好的沟通。或采用设计与施工总承包，从而达到减少道路施工里程，合理用地、有效利用道路沿线的土石资源，缩短工期，降低成本的目的。
道路的优化设计要根据技术指标、工程量等因素，进行综合比较，在工程量变化不大却能明显的提高各项安全技术指标中优选。平台与道路尽量在同一水平面连接，道路与平台相切而行，以求平台面积最大化，确保重型吊车、风机塔筒、叶片、机舱等超长超重器械吊装作业的安全性。
3 实施性机械化施工组织
3.1 确定施工计划工期
施工单位应根据本单位的技术能力、经济实力、自有机械设备及必需租赁设备情况，在合同要求的总工期内，确定最佳计划工期及分项工程工期。
3.2 机械化施工组织方法
风电场道路的修建目的是为了完成将风电场范围内的各个机组与场区外的公路进行连接，保证在施工期间风机塔筒、叶片、机舱等超长超重的器械正常转运、吊装，同时保证风电场运营期间的正常检修和维护稳定顺利的进行。
场内道路分为主干路和支路，主干路是起到连接场区内各个机组的作用，支路是从主干路上分支到每一台风机的道路，依据这些主干路和支路的错综相接，场内道路机械化施工的组织方法宜采用平行作业法和顺序作业法施工。先开辟主干路，从各支路开辟多个作业面平行作业，节省时间，缩短工期。
3.3 排水及防护工程
排水及防护工程在风电场中也是很重要的，这也是设计时往往被忽略的问题。风场道路经过几年的雨季，道路被冲刷的坑坑坎坎或堆积成丘，导致车辆不能正常通行的问题时有可见。道路开通后进行路基和排水沟修整，要充分考虑道路，升压站、集电线路和开关室的电缆沟、场坪排水，一般情况是顺其自然，四周流出。当场坪高于道路时，道路容易成为顺水线路；当场坪低于检修路时，场坪容易积水，造成场坪与检修道路的连接路段的损坏。所以，场坪必须有排水措施，让水尽量从没有道路的边坡流出。
4 备料与质量控制
编制工程的钢材、水泥、碎石、砂等主要建筑材料的投入计划。
4.1 水泥
水泥品种：按各建筑物部位施工图纸的要求，配置混凝土所需的水泥品种，各种水泥均应符合国家和行业的现行标准。每批水泥出厂前均应对其品质进行检查复验，每批水泥发货时均应附有出厂合格证和复检资料。每批水泥运至工地后监理工程师有权对水泥进行查库和抽样检测。
4.2 细骨料
混凝土中使用的细骨料为级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的粗中河砂。
4.3 粗骨料
采用坚硬的碎石，表面要求洁净，针状、片状颗粒及含泥量符合规范和招标文件要求，不同来源和规格的粗骨料分别设立标志储存。
4.4 拌合用水
混凝土拌和用水使用中性水，水中不含影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质或油脂、糖类及游离酸类等。
4.5 钢筋
工程采用的钢筋分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢材，每批钢筋均应附有产品质量证明及出厂检验单，分批进行钢筋机械性能试验。
5 配合比
5.1 混凝土配合比的选定
混凝土配合比必须通过试验选定，其试验方法按有关规定执行；混凝土配合比试验前7d，将各种配合比试验的配料及其拌和、制模和养护等的配合比试验计划报送监理工程师。
5.2 混凝土配合比设计
按施工图纸的要求和监理工程师指示，通过室内试验成果进行混凝土配合比设计，并报送监理工程师审批；按施工图纸要求和监理工程师指示，大体积建筑物内部混凝土胶凝材料的最低用量应通过试验确定，试验成果应报送监理工程师；混凝土的坍落度根据建筑物的性质、钢筋含量、混凝土运输浇筑方法和气候条件决定，尽量采用小的坍落度。
6 风机基础环水平度控制
建设过程中风机基础环水平度控制是较为突出一大难点，因基础环直径较大（约4m），其结构相对简单，除加工误差外，在运输、吊装过程中有可能发生变形，基础不均匀沉降等引起的基础环安装水平度超差。在风机基础浇筑后，由于基础环安装水平度达不到要求而使已浇筑的风机基础凿除重建的情况时有发生。既浪费了资源，又延误了工期，对施工单位及建设单位造成了巨大经济损失。 因此，在平台施工中必须结合风机基础选址及地勘资料，避免使风机基础坐落于所谓的“阴阳”地层，必要时应会同地质人员确定基础处理方案，等基础处理达到承载力要求后，才能进行风机基础环施工。基础环采用吊车就位后，事先建议通过1台全站仪配合，2台水准仪采用“三点定面法”对基础环平整度进行检测，发现加工误差、变形等问题应停止安装，通知监理，由业主处理。
在基础环精确调平过程中不难发现，采用支撑螺杠固定基础环，当基础环底部安装高度距离垫层大于50㎝，采用支撑螺杠固定的基础环水平方向在外力（一个人）的作用下有移位显示。风机基础环水平度同时发生变化，这种情况进行风机基础混凝土浇筑，是很难保证风机塔筒的最终竖直度。
经过对问题的深入研探，提出采用直径10cm的无缝钢管替代部分支撑螺杠，保留15cm螺杠，用钢板焊接在一起。详图如图1。
为方便基础环支撑螺杠的定位和固定，在浇筑垫层时，以塔筒门方向中心线为基准，相隔120°布置3个点。事先在基础环无缝钢管支撑螺杆的相应位置预埋3个板凳状预埋件，预埋件用钢板（30mm×30mm）下面焊接4根16㎜螺纹钢。各预埋件钢板面保持水平定位误差≯5mm，高程误差≯5mm。安装基础环时，无缝钢管支撑螺杠先安装在基础环上。吊装过程采用全站仪和水准仪监控，找准机组位置中心，偏差控制在10mm以内，采用吊车安装就位立在预埋钢板上，基础环定位后将无缝钢管周边和预埋钢板焊接在一起固定。然后通过调节螺杠调平，在基础环上面均匀布置9个点，利用1台全站仪配合2台水准仪进行测量，通过调整螺杆升降使基础环上法兰水平度偏差尽可能控制在最小极限，可以达到≯1mm的精度要求。精确调平结束后，锁紧调整螺帽，对布置点进行复测，若水平度偏差满足要求，可进入下道工序施工。
混凝土浇筑时应控制混凝土布料均匀上升，进行全过程跟踪测量，保证最终的安装精度高差控制在2mm以内。混凝土浇筑完成后，组织对风机基础环的水平及位置偏差进行复测，并将复测成果报送监理，作为完工验收的资料。
7 风机基础沉降观测
基础混凝土终凝后对每台基础设置4个沉降观测点，对这4个观测点均需观测和记录。进行第1次观测，建立每台机组沉降观测点的初始值。第1次观测之后，只选取代表机组在雨天或台风天气后观测即可。当发现代表机组观测结果异常时，应加密观测，并对所有机组进行一次观测。记录每台机组4个观测点的沉降值，机组安装后的观测还应记录观测时刻的风速、风向数据，每台风电机组沉降差控制倾斜率为0.3% （相对于原始倾斜率）。
8 结语
工程的施工建设结果表明，道路施工设计优化合理，各项技术指标符合设计和规范要求，风机基础混凝土强度达到设计要求，外观质量良好，基础环安装水平度均在设计要求的范围内。场内道路、风机平台，能够满足风机机组的运输、吊装要求，进行稳定顺利，后期的运营正常。
参考文献
[1] 王井友.山区风电场道路建设的探讨[J].林业科技情报，2013（45）：106-107.
[2] 中交第一公路勘察设计研究院.JTG D20-2006 公路路线设计规范[S].人民交通出版社，2006.
关键词：道路；平台；风机基础； 基础环；水平度
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：1671-3362（2013）11-0145-02
1 工程特点
海岛地带，地势复杂，植被覆盖茂密，项目所处区域为中生代燕山期花岗岩，山上石头露出，分布不均匀。风电场各个风机主要位于丘陵顶部平缓地带，风电场道路布线落差较大，局部坡度较陡。山脊厚实，整体稳定性好。土石方工程量较多，必须投入充足的机械设备，确保按期完成路基工程的施工。根据项目的总体设计，场内道路参照四级公路和风机厂家运输手册设计，设计荷载等级为公路II级，前期施工路基直线段路面宽度为4.5m，转弯段路面适当加宽，宽度一般为6.5m，在风机安装完成后，再进行路面工程的施工。路面结构为0.2m厚的5%水泥碎石稳定基层和0.18m厚的水泥混凝土面层组成。
2 优化道路施工设计
风电场的建设目的是如何合理的确定风机的位置，实现最大能力的利用风能资源，但是，现实情况风电场在设计阶段道路设计主要是依据国土地形图，对道路进行纸上定线作业。海岛地带，地势复杂，植被覆盖茂密，如果设计线路与现场情况不符，就会增加施工的难度，而且很难达到重型吊车、风机塔筒、叶片、机舱等超长超重器械转运的技术指标要求，甚至造成转运、吊装作业出现安全事故。
因此，承包商在收到施工图纸后，应该根据设计图纸对道路再次进行深度的勘察，并对风电场的道路设计进行优化，提出一些合理化的建议，主动与业主、设计单位、监理进行良好的沟通。或采用设计与施工总承包，从而达到减少道路施工里程，合理用地、有效利用道路沿线的土石资源，缩短工期，降低成本的目的。
道路的优化设计要根据技术指标、工程量等因素，进行综合比较，在工程量变化不大却能明显的提高各项安全技术指标中优选。平台与道路尽量在同一水平面连接，道路与平台相切而行，以求平台面积最大化，确保重型吊车、风机塔筒、叶片、机舱等超长超重器械吊装作业的安全性。
3 实施性机械化施工组织
3.1 确定施工计划工期
施工单位应根据本单位的技术能力、经济实力、自有机械设备及必需租赁设备情况，在合同要求的总工期内，确定最佳计划工期及分项工程工期。
3.2 机械化施工组织方法
风电场道路的修建目的是为了完成将风电场范围内的各个机组与场区外的公路进行连接，保证在施工期间风机塔筒、叶片、机舱等超长超重的器械正常转运、吊装，同时保证风电场运营期间的正常检修和维护稳定顺利的进行。
场内道路分为主干路和支路，主干路是起到连接场区内各个机组的作用，支路是从主干路上分支到每一台风机的道路，依据这些主干路和支路的错综相接，场内道路机械化施工的组织方法宜采用平行作业法和顺序作业法施工。先开辟主干路，从各支路开辟多个作业面平行作业，节省时间，缩短工期。
3.3 排水及防护工程
排水及防护工程在风电场中也是很重要的，这也是设计时往往被忽略的问题。风场道路经过几年的雨季，道路被冲刷的坑坑坎坎或堆积成丘，导致车辆不能正常通行的问题时有可见。道路开通后进行路基和排水沟修整，要充分考虑道路，升压站、集电线路和开关室的电缆沟、场坪排水，一般情况是顺其自然，四周流出。当场坪高于道路时，道路容易成为顺水线路；当场坪低于检修路时，场坪容易积水，造成场坪与检修道路的连接路段的损坏。所以，场坪必须有排水措施，让水尽量从没有道路的边坡流出。
4 备料与质量控制
编制工程的钢材、水泥、碎石、砂等主要建筑材料的投入计划。
4.1 水泥
水泥品种：按各建筑物部位施工图纸的要求，配置混凝土所需的水泥品种，各种水泥均应符合国家和行业的现行标准。每批水泥出厂前均应对其品质进行检查复验，每批水泥发货时均应附有出厂合格证和复检资料。每批水泥运至工地后监理工程师有权对水泥进行查库和抽样检测。
4.2 细骨料
混凝土中使用的细骨料为级配良好、质地坚硬、颗粒洁净的粗中河砂。
4.3 粗骨料
采用坚硬的碎石，表面要求洁净，针状、片状颗粒及含泥量符合规范和招标文件要求，不同来源和规格的粗骨料分别设立标志储存。
4.4 拌合用水
混凝土拌和用水使用中性水，水中不含影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质或油脂、糖类及游离酸类等。
4.5 钢筋
工程采用的钢筋分别为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级钢材，每批钢筋均应附有产品质量证明及出厂检验单，分批进行钢筋机械性能试验。
5 配合比
5.1 混凝土配合比的选定
混凝土配合比必须通过试验选定，其试验方法按有关规定执行；混凝土配合比试验前7d，将各种配合比试验的配料及其拌和、制模和养护等的配合比试验计划报送监理工程师。
5.2 混凝土配合比设计
按施工图纸的要求和监理工程师指示，通过室内试验成果进行混凝土配合比设计，并报送监理工程师审批；按施工图纸要求和监理工程师指示，大体积建筑物内部混凝土胶凝材料的最低用量应通过试验确定，试验成果应报送监理工程师；混凝土的坍落度根据建筑物的性质、钢筋含量、混凝土运输浇筑方法和气候条件决定，尽量采用小的坍落度。
6 风机基础环水平度控制
建设过程中风机基础环水平度控制是较为突出一大难点，因基础环直径较大（约4m），其结构相对简单，除加工误差外，在运输、吊装过程中有可能发生变形，基础不均匀沉降等引起的基础环安装水平度超差。在风机基础浇筑后，由于基础环安装水平度达不到要求而使已浇筑的风机基础凿除重建的情况时有发生。既浪费了资源，又延误了工期，对施工单位及建设单位造成了巨大经济损失。 因此，在平台施工中必须结合风机基础选址及地勘资料，避免使风机基础坐落于所谓的“阴阳”地层，必要时应会同地质人员确定基础处理方案，等基础处理达到承载力要求后，才能进行风机基础环施工。基础环采用吊车就位后，事先建议通过1台全站仪配合，2台水准仪采用“三点定面法”对基础环平整度进行检测，发现加工误差、变形等问题应停止安装，通知监理，由业主处理。
在基础环精确调平过程中不难发现，采用支撑螺杠固定基础环，当基础环底部安装高度距离垫层大于50㎝，采用支撑螺杠固定的基础环水平方向在外力（一个人）的作用下有移位显示。风机基础环水平度同时发生变化，这种情况进行风机基础混凝土浇筑，是很难保证风机塔筒的最终竖直度。
经过对问题的深入研探，提出采用直径10cm的无缝钢管替代部分支撑螺杠，保留15cm螺杠，用钢板焊接在一起。详图如图1。
为方便基础环支撑螺杠的定位和固定，在浇筑垫层时，以塔筒门方向中心线为基准，相隔120°布置3个点。事先在基础环无缝钢管支撑螺杆的相应位置预埋3个板凳状预埋件，预埋件用钢板（30mm×30mm）下面焊接4根16㎜螺纹钢。各预埋件钢板面保持水平定位误差≯5mm，高程误差≯5mm。安装基础环时，无缝钢管支撑螺杠先安装在基础环上。吊装过程采用全站仪和水准仪监控，找准机组位置中心，偏差控制在10mm以内，采用吊车安装就位立在预埋钢板上，基础环定位后将无缝钢管周边和预埋钢板焊接在一起固定。然后通过调节螺杠调平，在基础环上面均匀布置9个点，利用1台全站仪配合2台水准仪进行测量，通过调整螺杆升降使基础环上法兰水平度偏差尽可能控制在最小极限，可以达到≯1mm的精度要求。精确调平结束后，锁紧调整螺帽，对布置点进行复测，若水平度偏差满足要求，可进入下道工序施工。
混凝土浇筑时应控制混凝土布料均匀上升，进行全过程跟踪测量，保证最终的安装精度高差控制在2mm以内。混凝土浇筑完成后，组织对风机基础环的水平及位置偏差进行复测，并将复测成果报送监理，作为完工验收的资料。
7 风机基础沉降观测
基础混凝土终凝后对每台基础设置4个沉降观测点，对这4个观测点均需观测和记录。进行第1次观测，建立每台机组沉降观测点的初始值。第1次观测之后，只选取代表机组在雨天或台风天气后观测即可。当发现代表机组观测结果异常时，应加密观测，并对所有机组进行一次观测。记录每台机组4个观测点的沉降值，机组安装后的观测还应记录观测时刻的风速、风向数据，每台风电机组沉降差控制倾斜率为0.3% （相对于原始倾斜率）。
8 结语
工程的施工建设结果表明，道路施工设计优化合理，各项技术指标符合设计和规范要求，风机基础混凝土强度达到设计要求，外观质量良好，基础环安装水平度均在设计要求的范围内。场内道路、风机平台，能够满足风机机组的运输、吊装要求，进行稳定顺利，后期的运营正常。
参考文献
[1] 王井友.山区风电场道路建设的探讨[J].林业科技情报，2013（45）：106-107.
[2] 中交第一公路勘察设计研究院.JTG D20-2006 公路路线设计规范[S].人民交通出版社，2006.