翦 武,賀俊滔
(湖南五凌電力工程有限公司,湖南 長沙410004)
近年來,中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)勢頭發(fā)展良好,僅2016年1至6月份,國內(nèi)便有270個項目開工建設(shè),新增裝機(jī)1010萬kW,新增裝機(jī)規(guī)模不斷刷新歷史紀(jì)錄。然而在如此井噴的風(fēng)電項目建設(shè)過程中,由于各參加單位的項目管理水平參差不齊,國家相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺乏,致使風(fēng)電場施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量通病較多。其中以土建類與電氣類問題較為突出,幾乎占總質(zhì)量問題70%,應(yīng)引起重視。
風(fēng)電場土建工程主要包含風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、箱變基礎(chǔ)、升壓站土建、場內(nèi)道路、場外道路。升壓站土建工程同各變電站工程類似,各單位施工經(jīng)驗豐富,國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范齊全,質(zhì)量問題略少。而風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)、箱變基礎(chǔ)、場內(nèi)道路特別是山地風(fēng)場的場內(nèi)道路,因存在作業(yè)戰(zhàn)線長,施工條件不佳,往往存在較多質(zhì)量問題。
風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)墊層是風(fēng)機(jī)鋼筋混凝土基礎(chǔ)與地基土的中間層,主要起找平、隔離及過渡的作用。因此,致使施工單位甚至是監(jiān)理單位放松對墊層施工的質(zhì)量監(jiān)管。殊不知墊層除上述所提作用外,還有防地基土擾動的作用,甚至風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)環(huán)支撐架更是直接作用于墊層預(yù)埋件上。風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)墊層質(zhì)量對風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)整體質(zhì)量起著重要作用。
風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)墊層起到找平的作用,厚度存在稍微不均勻?qū)儆诤侠矸懂?。但是在現(xiàn)場實際施工中,以某風(fēng)電場為例,按照設(shè)計規(guī)范,基礎(chǔ)墊層厚度應(yīng)為15 cm。但因在基礎(chǔ)清槽過程中,對場地的清理、平整工作重視不夠,致使場地坑洼嚴(yán)重,場內(nèi)高差最大達(dá)到13 cm。而在墊層澆筑過程中,施工單位通常會以最低點作為基準(zhǔn)點,這樣會造成澆筑后的基礎(chǔ)墊層最大厚度15 cm,最小厚度2 cm。墊層厚薄極度不均勻,會使得墊層養(yǎng)護(hù)過程中因溫度差異大產(chǎn)生裂縫,影響基礎(chǔ)質(zhì)量。倘如最高點位于場地中心基礎(chǔ)環(huán)支撐位置,更將會對基礎(chǔ)環(huán)安裝的水平度造成影響。
重視風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)驗槽工作,對于場地清理不夠、平整度不達(dá)標(biāo)的堅決不予通過驗收。對于通過驗收的基槽,可以采用打基準(zhǔn)點的方式保證墊層質(zhì)量。即于風(fēng)機(jī)中心地基土位置打入標(biāo)高鋼筋,標(biāo)高鋼筋露出地基表面長度為設(shè)計圖紙要求墊層厚度,再以此高程打標(biāo)高至墊層模板處,確保墊層澆筑時混凝土達(dá)到各高程位置。
采用基礎(chǔ)中心引標(biāo)高的方法,一可以確?;A(chǔ)墊層厚度均勻,避免開裂;二可以保證墊整體厚度,保證基礎(chǔ)混凝土質(zhì)量。
風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)混凝土均為構(gòu)成風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)主體的大體積混凝土。風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)混凝土施工對原材料、溫度、養(yǎng)護(hù)要求均高于一般混凝土。施工過程中混凝土生產(chǎn)運(yùn)輸、鋼筋制安、混凝土振搗以及養(yǎng)護(hù)等各項環(huán)節(jié)的控制都直接影響混凝土成品的質(zhì)量。這些質(zhì)量問題最終將會體現(xiàn)在混凝土出現(xiàn)冷縫、溫度裂縫、混凝土強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)、基礎(chǔ)環(huán)水平度偏差上,也必將威脅到機(jī)組運(yùn)行的安全。
1.2.1 原材料控制
通常在設(shè)計規(guī)范中,會對風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)混凝土原材料做一些硬性要求。設(shè)計方會根據(jù)各工地實際確定基礎(chǔ)混凝土的最大水灰比、最小水泥用量、鋼筋的各項強(qiáng)度值以及各添加劑用量,并會要求使用低水化熱水泥。所以在保證混凝土質(zhì)量的源頭就是在原材料的進(jìn)場把關(guān)上,特別是位于偏遠(yuǎn)地區(qū)自制混凝土的工地,對原材料的檢查、驗收、使用管理十分關(guān)鍵。
涉及風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)混凝土的原材料必須嚴(yán)格進(jìn)行自檢、見證取樣以及報審程序。鋼筋與水泥均需要按照規(guī)范進(jìn)行取樣送檢,且施工現(xiàn)場需形成鋼筋與水泥的使用臺賬,能夠清楚追溯到確保每一批鋼材每一罐水泥的源頭與去向?;炷猎牧腺|(zhì)量的控制是混凝土質(zhì)量保證的第一步也是最關(guān)鍵一步。
1.2.2 混凝土的運(yùn)輸控制
風(fēng)機(jī)混凝土的澆筑一般采用商混或者自制混凝土兩種方式,無論采用何種方式,為保證混凝土基礎(chǔ)的整體性,基礎(chǔ)的澆筑均應(yīng)一次連續(xù)完成,基礎(chǔ)不能出現(xiàn)施工縫。這就要求分批次澆筑的時間間隔不得大于混凝土出凝時間。
(1)采用商混
因各風(fēng)電場距城鎮(zhèn)中心距離遠(yuǎn),商混運(yùn)距長,所以①要充分考慮到商混的供應(yīng)能力能夠滿足基礎(chǔ)澆筑能力;②組織上需配置專人于商混站至風(fēng)電場各主要路口蹲守以處理突發(fā)事件,此項措施在山地風(fēng)場尤為重要,因山地風(fēng)場進(jìn)場道路情況復(fù)雜,部分路段甚至需要組織錯車分流;③應(yīng)提前關(guān)注澆筑當(dāng)日的天氣及路況信息,避免發(fā)生澆筑中斷。
(2)現(xiàn)場拌合混凝土
①需建造生產(chǎn)能力大于連續(xù)施工能力的拌合站,拌合能力不得低于單位時間所需要的1.2倍;②拌合站定期維護(hù),并于現(xiàn)場配備拌合站主要易損配件備品備料以及相應(yīng)的技術(shù)人員,以防澆筑過程中拌合站出現(xiàn)故障可以及時修復(fù);③確保水泥、砂石骨料的備料滿足澆筑強(qiáng)度需要;④應(yīng)對現(xiàn)場攪拌車進(jìn)行檢查,在裝料前需要倉內(nèi)積水排盡,在運(yùn)輸過程中嚴(yán)禁罐車向拌合物加水。
1.2.3 混凝土的施工控制
風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)混凝土施工的關(guān)鍵在于混凝土入倉溫度的控制以及入倉后的振搗。在夏季施工時候,降低混凝土入模溫度是最為有效的溫控措施,可以采取低水化熱水泥、冰水配置混凝土、降低骨料溫度、減少水泥用量等措施。在冬季施工時,則應(yīng)優(yōu)先選用礦渣水泥,采取水泥沙石進(jìn)行預(yù)熱、熱水?dāng)嚢璧姆绞娇刂苹炷寥雮}溫度。
混凝土的澆筑應(yīng)從圓心向外圍擴(kuò)展,在混凝土供應(yīng)有保證的情況下,進(jìn)行多點同時澆筑?;炷翍?yīng)注重振搗工藝,在澆筑過程中應(yīng)有施工員進(jìn)行盯倉,監(jiān)督作業(yè)人員進(jìn)行振搗,不可漏振也不可過振。振搗宜采用二次振搗工藝,即在混凝土初凝前的適當(dāng)時間,重新對混凝土進(jìn)行振搗,可以提高混凝土的密實度,增加混凝土強(qiáng)度,消除應(yīng)沉降引起的裂紋。1.2.4混凝土的養(yǎng)護(hù)控制
基礎(chǔ)混凝土澆筑的養(yǎng)護(hù)主要包括混凝土的保溫、保濕。養(yǎng)護(hù)的目的在于保證混凝土澆筑完成后各項指標(biāo)能夠全面正常增長。到位的混凝土養(yǎng)護(hù)可以加速混凝土硬化并防止成品出現(xiàn)收縮、裂紋。應(yīng)將澆筑完成后的成品當(dāng)作嬰兒一樣進(jìn)行保護(hù)。在正常氣溫下,應(yīng)對澆筑完成后的混凝土于12 h內(nèi)完成覆蓋并保濕養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)時先于混凝土表面覆蓋一層薄膜,再于薄膜上鋪設(shè)草簾或棉被。氣溫較高時,應(yīng)撤去棉被并勤灑水降溫,氣溫低于5℃時,不可灑水,且棉被需始終覆蓋。混凝土的養(yǎng)護(hù)是混凝土質(zhì)量控制一項關(guān)鍵工序,但經(jīng)常被人忽視。混凝土的養(yǎng)護(hù)工作應(yīng)有專人實施,專人監(jiān)督。
風(fēng)電場道路通病主要體現(xiàn)在山地風(fēng)電項目中。山地風(fēng)電場建設(shè)過程中運(yùn)輸量很大,隨著風(fēng)機(jī)設(shè)備的陸續(xù)進(jìn)場,道路優(yōu)劣會很大情況影響整體進(jìn)度。
風(fēng)電場道路施工單位往往不負(fù)責(zé)設(shè)備的運(yùn)輸,加之山地道路復(fù)雜,設(shè)計單位進(jìn)行道路設(shè)計時也未必能全盤顧及到各大件的運(yùn)輸,所以在風(fēng)場道路施工階段,設(shè)備運(yùn)輸單位必須要有技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)造。風(fēng)電場道路主要從坡度,彎道,路面進(jìn)行考慮。
(1)坡度
坡度在17%以下時,480馬力的牽引頭載重70 t(含車板重)可自行爬坡;
坡度大于17%,小于21%時,在同等條件下,要配備一臺225馬力的裝載機(jī);
坡度大于21%時,需要2~3臺225馬力裝載機(jī)進(jìn)行牽引。
(2)彎度
風(fēng)電場建設(shè)中的大件運(yùn)輸量是很多的,尤其是超長超寬的設(shè)備,如塔筒、葉片。因此,要求上山道路轉(zhuǎn)彎半徑必須足夠大,才能使設(shè)備通過,一般場內(nèi)道路轉(zhuǎn)彎半徑要求為16~20 m,才可滿足17.5 m長平板掛車行進(jìn)時轉(zhuǎn)彎,但轉(zhuǎn)彎半徑也不能純粹地按理論計算考慮,車輛經(jīng)過彎道還要考慮超出部分的塔筒不會掃到山體;此外,使用帶后輪液壓轉(zhuǎn)向的平板運(yùn)輸時,其后輪可反向轉(zhuǎn)向,對轉(zhuǎn)彎半徑的要求會降低20%。最好的做法應(yīng)是讓運(yùn)輸車輛進(jìn)行試運(yùn),有問題時,再考慮作適當(dāng)?shù)男拚?,這樣可以增加可靠性。在同時存在上坡與彎道的路況,如S彎,T形彎,U型彎,如果坡度大,應(yīng)在彎道處修筑倒車平臺,大件運(yùn)輸車經(jīng)過拐彎處時可以再此處調(diào)整車身角度,利于安全通行。
(3)路面
在設(shè)備大件運(yùn)輸中,發(fā)現(xiàn)在整個場內(nèi)道路總有那么固定的幾個地段阻礙大件運(yùn)輸,這些地方有一些共同點,主要是:
位于低洼處,排水沒有及時跟上,南方雨水多,很多低洼處會產(chǎn)生積水,排水措施未跟進(jìn)會使得路基長期浸泡在水中,致使雨后即使天晴數(shù)日,也未必能夠滿足重車行進(jìn),再加上路基含水量大的情況下遭其他車輛反復(fù)碾壓,更進(jìn)一步加重對路面進(jìn)行破壞。在風(fēng)場道路修建中,應(yīng)同步進(jìn)行附屬設(shè)施建設(shè),如排水溝,排水涵管,擋土墻等,才能為大件運(yùn)輸創(chuàng)造更有利的條件,更能夠減少后期的道路維護(hù)量;
有的路面基礎(chǔ)沒有經(jīng)過青石換填,原有的路基較軟,或者為填方時,沒有分層碾壓,這樣的道路表面看不出問題,可在經(jīng)重車開過,就會造成下陷。所以在填方路段,該分層碾壓的必須分層,該換填的必須換填。
風(fēng)電場電氣施工中,主要質(zhì)量通病體現(xiàn)接地、電纜及光纜敷設(shè)、電氣安裝以及電纜頭制作等方面。
風(fēng)電場一般周圍無高大建筑。風(fēng)機(jī)特別要注意防止雷電危害。為保證雷擊和各種故障電流能夠順利的泄于大地,風(fēng)機(jī)接地電阻是至關(guān)重要的。接地體的流散電阻與土壤電阻率有直接的關(guān)系,在風(fēng)電設(shè)計中對風(fēng)機(jī)接地的接地電阻值均要求小于4 Ω。
風(fēng)機(jī)接地施工中主要質(zhì)量通病體現(xiàn)是接地材料選用以及接地扁鐵焊接上。首先,接地體和接地線應(yīng)選用熱鍍鋅鋼材,也可根據(jù)需要選用銅棒、銅帶等材料。各種接地材料均需經(jīng)過嚴(yán)格的入場檢驗。
此外接地體連接扁鐵焊接時,經(jīng)常會出現(xiàn)搭接倍率不足,接地扁鐵寬度與設(shè)計不符等現(xiàn)象。對于接地扁鐵的焊接應(yīng)嚴(yán)格進(jìn)行隱蔽工程驗收,搭接長度不夠的,未實施三面滿焊的堅決不允許通過驗收。并需加強(qiáng)對作業(yè)人員的技術(shù)教育,使之認(rèn)識到接地材料焊接的重要性。
在風(fēng)電工程中電纜是連接就地變電站的主線,起著匯流和傳輸電能的作用。在電纜敷設(shè)時質(zhì)量通病主要體現(xiàn)在電纜頭開挖、電纜頭制作以及電纜低溫敷設(shè)工藝上。
一般情況下,按照電纜覆土厚度≥700 mm、電纜下墊100 mm以上的軟土細(xì)砂。在寒冷地區(qū),應(yīng)參照冰凍線確定纜溝的開挖深度。然而在實際施工過程中,電纜溝的開挖深度經(jīng)常不能達(dá)到要求,且電纜敷設(shè)后也無軟土細(xì)沙回填。所以在電纜敷設(shè)時應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行WH點驗收,電纜溝開挖深度滿足后才準(zhǔn)許電纜敷設(shè),電纜敷設(shè)完后覆蓋軟土后才準(zhǔn)許徹底回填,從程序把關(guān),確保電纜敷設(shè)質(zhì)量。敷設(shè)電纜前應(yīng)對電纜的外觀進(jìn)行檢查,重點檢查電纜鎧裝有無受擠壓變形,還要檢查外護(hù)套有無破損,以及電纜端部密封是否完好。塑料電力電纜敷設(shè)前24 h的平均氣溫和敷設(shè)現(xiàn)場的溫度均不應(yīng)低于0℃,如果溫度過低,應(yīng)對電纜采取預(yù)加熱措施,避免在敷設(shè)過程中電纜的護(hù)套或絕緣層因低溫產(chǎn)生開裂。
此外高壓電纜頭施工工藝不到位,也會使得電纜運(yùn)行一段時間后存在絕緣故障,因此高壓電纜頭的制作也是不可忽視的問題。電纜的電壓等級越高對電纜頭施工質(zhì)量越高。因此高壓纜頭制作要選用制作時間長的技術(shù)熟練的技術(shù)工,同時嚴(yán)格按照工藝施工。
風(fēng)電機(jī)組的吊裝是整個風(fēng)電場施工過程中危險性最大的一項工作。風(fēng)機(jī)吊裝中出現(xiàn)的質(zhì)量問題主要是造成對風(fēng)機(jī)設(shè)備的影響,其中影響最大的便是各部件高強(qiáng)度螺栓的力矩問題。
不同的風(fēng)電廠家對其各設(shè)備的連接高強(qiáng)度螺栓力矩值要求均不相同,但力矩緊固方式一致,均按50%、75%、100%分三次遞進(jìn)緊固。與力矩緊固的質(zhì)量通病主要體現(xiàn)為:一是吊裝單位不按照流程遞進(jìn)緊固,而是一次緊固到位;二是吊裝單位所使用的力矩扳手未經(jīng)校驗,力矩對照表較真實值存在偏差,會存在松緊或過緊。
針對不按流程遞進(jìn)緊固的情況,監(jiān)理單位及總包單位應(yīng)抽調(diào)專人在力矩緊固時進(jìn)行旁站,并要求力矩工在每打一次力矩時均用記號筆做出記號。
針對第二種情況,應(yīng)在入場前對施工單位力矩扳手進(jìn)行校驗,并進(jìn)行區(qū)分,比如緊高扭力螺栓的扳手不可替換去緊固低扭力螺栓,即塔筒扳手不可與葉輪等扳手進(jìn)行混用,以防力矩偏差。此外在每完成3臺風(fēng)機(jī)力矩后重新對所有力矩扳手進(jìn)行校驗,確保力矩值無偏差。
風(fēng)電工程建設(shè)存在周期短、參建單位較多等特點。本文結(jié)合山地風(fēng)電及平原風(fēng)電施工中易出現(xiàn)的一些質(zhì)量通病以及提出相應(yīng)的處理辦法,以供同業(yè)者參考。
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