淺談海上測風(fēng)塔施工質(zhì)量安全控制

李 正 張?jiān)邬i

（上海勘測設(shè)計(jì)研究院，上海 200434）

1 概述

華能國際江蘇如東海上風(fēng)電場測風(fēng)塔總高度為海平面以上100m，測風(fēng)塔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為5年，測風(fēng)儀器設(shè)備使用年限為至少2年。

測風(fēng)塔結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)安全等級(jí)二級(jí)設(shè)計(jì)基本地震加速度為0.10g。基本風(fēng)壓取為0.40 kPa(三十年一遇)。

測風(fēng)塔為鋼管桁架塔，主要由鋼管組成，部分橫隔桿件及輔助桿由角鋼組成。測風(fēng)塔基礎(chǔ)采用鋼平臺(tái)樁基結(jié)構(gòu)，樁基為3根直徑1米鋼管樁，樁間用聯(lián)系鋼管相互聯(lián)接。基礎(chǔ)頂部9.7m高程設(shè)一鋼結(jié)構(gòu)的工作平臺(tái)，連接下部樁基和上部測風(fēng)塔塔架。為保證測風(fēng)塔測風(fēng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性，每座測風(fēng)塔測風(fēng)設(shè)備采用2套美國NRG測風(fēng)設(shè)備。

2 安全及環(huán)境管理

2.1 海上測風(fēng)塔施工主要安全及環(huán)境隱患（表 1）

2.2 安全及環(huán)境保障措施

針對(duì)上述表1中所列主要安全及環(huán)

境隱患，做出科學(xué)合理的應(yīng)對(duì)措施，把隱患消除于萌芽狀態(tài)。

隱患1施工區(qū)域是否天然或人工漁場。這是項(xiàng)目開工前必須要明確的，漁場是漁民主要生活來源，如果項(xiàng)目建設(shè)對(duì)漁民生產(chǎn)活動(dòng)造成不利影響，極易產(chǎn)生嚴(yán)重社會(huì)矛盾。項(xiàng)目建設(shè)單位應(yīng)從多渠道入手，如當(dāng)?shù)貪O業(yè)部門、海洋部門、航道部門、漁民等，了解施工區(qū)域的詳細(xì)漁業(yè)信息。盡量避免工程建設(shè)給漁民造成損失，若工程建設(shè)與漁民生產(chǎn)確有沖突，應(yīng)積極與各方協(xié)調(diào)將影響降到最小。隱患2施工區(qū)域是否有水上水下建筑物、管道、電纜等。施工現(xiàn)場是否有障礙物主要依據(jù)為設(shè)計(jì)方文件，結(jié)合設(shè)計(jì)方文件進(jìn)行現(xiàn)場踏勘，如有障礙物及時(shí)清除。若施工過程發(fā)現(xiàn)不明障礙，立即探明并報(bào)相關(guān)部門。華能國際如東風(fēng)電場測風(fēng)塔距離海岸線40km以上，無任何外部障礙物干擾。隱患3起重機(jī)械運(yùn)行不當(dāng)。起重機(jī)械運(yùn)行不當(dāng)極易發(fā)生起重事故，造成起重事故主要原因有：起重機(jī)械超載使用、起重機(jī)械缺乏檢查；重作業(yè)綁扎千斤繩防護(hù)不當(dāng)，起重機(jī)受力桿件失效；鋼絲繩打結(jié)、扭曲、與物體棱角直接接觸，用繩卡固定連接、編結(jié)不規(guī)范，使用鋼絲繩時(shí)夾角過大、有銹蝕、磨損，對(duì)起吊物捆綁不正確或選用鋼絲繩與起重物不配；構(gòu)件吊裝支撐加固不符合要求，鋼管樁吊耳受損；指揮人員違章指揮、操作人員違章作業(yè)。為保證起重安全必須制定科學(xué)嚴(yán)密吊裝方案，配備足額起重機(jī)械。起重吊裝前必須檢查起重機(jī)械、起重所需鋼絲繩、鎖扣等配件，確保起重設(shè)備無誤；必須檢查被起吊構(gòu)件物品吊裝部位是否符合吊裝要求，是否已經(jīng)按吊裝設(shè)計(jì)設(shè)置好吊裝點(diǎn)。隱患4電氣設(shè)備操作不當(dāng)。本項(xiàng)目主要使用電器設(shè)備為電焊機(jī)，施工作業(yè)為鋼管樁間聯(lián)系撐桿焊接與鋼平臺(tái)焊接。由于海上雨霧較多，必須做好電器設(shè)備防潮防雨保護(hù)。電焊機(jī)必須可靠接地，遵循“一機(jī)、一閘、一保護(hù)”的要求。隱患5高處作業(yè)。測風(fēng)塔高處作業(yè)主要為塔架及設(shè)備安裝。塔架安裝前，制訂專項(xiàng)安全技術(shù)方案，向所有施工人員進(jìn)行交底。作業(yè)前，應(yīng)檢查排架、梯子和保護(hù)設(shè)施，符合安全要求方可作業(yè)。塔架安裝時(shí)，有專人監(jiān)護(hù)并有與地面聯(lián)系信號(hào)和可靠的通信裝置。高處作業(yè)必須配備好安全帶，穿好防滑鞋，戴好安全帽。施工過程必須腳踩牢、手抓緊，安全意識(shí)不放松。隱患6高處作業(yè)時(shí)，構(gòu)配件及安裝工器具未穩(wěn)固。塔架及設(shè)備安裝過程中，塔架構(gòu)件安裝必須牢固，初擰必須保證構(gòu)件穩(wěn)固不脫落，終擰扭矩必須滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求。塔架安裝所用起重工具必須堅(jiān)固穩(wěn)定。隱患7雨霧、風(fēng)浪等惡劣自然氣候。海上測風(fēng)塔施工進(jìn)度、安全、質(zhì)量的最大阻礙就是惡劣的自然氣候。雨霧天氣，無法焊接，無法登高作業(yè)。大風(fēng)大浪天氣，船舶無法平穩(wěn)停泊，起重吊裝作業(yè)、塔架安裝作業(yè)必須停止。如東沿海地區(qū)處于臺(tái)風(fēng)多發(fā)地帶，防臺(tái)工作重中之重。遇到惡劣的自然氣候采取措施為現(xiàn)場已完工程加固保護(hù)，臨時(shí)施工設(shè)施無法加固必須及時(shí)拆除，遇7級(jí)及7級(jí)以上大風(fēng)及時(shí)撤回港口避風(fēng)。隱患8高血壓、心血管疾病。塔架安裝時(shí)所有工人進(jìn)場前必須進(jìn)行體檢，確定沒有高血壓、心血管等疾病方可進(jìn)行塔架施工。隱患9食品問題。由于施工區(qū)域距離港口太遠(yuǎn)，船舶單程航行（順潮水）需3個(gè)小時(shí)以上，考慮到海上有效施工時(shí)間極其稀少，所有施工人員均生活在船上。為保證健康，船上配有藥箱及冰箱、衛(wèi)生廚具等，購買干凈飲用水及食品。隱患10通信不暢。施工現(xiàn)場配備多種通訊設(shè)施，移動(dòng)、聯(lián)通、電信手機(jī)，衛(wèi)星電話，船載衛(wèi)星通信系統(tǒng)。

2.3 應(yīng)急預(yù)案

災(zāi)害性天氣應(yīng)急預(yù)案。當(dāng)災(zāi)害性天氣對(duì)人員造成威脅，應(yīng)及時(shí)疏散，緊急避險(xiǎn)。對(duì)施工現(xiàn)場設(shè)施、設(shè)備造成威脅，應(yīng)立即采取措施，包括設(shè)備固定加固，確保海上警示標(biāo)志、警示燈正常工作，盡可能避免設(shè)備損壞。相關(guān)管理人員可視情況請(qǐng)求地方政府部門及相關(guān)海事、醫(yī)療衛(wèi)生單位提供交通、通信、醫(yī)療、物資、人員等方面的保障和支持。

高處墜落、墜海事故應(yīng)急預(yù)案。一旦發(fā)生高空墜落、墜海事故，現(xiàn)場應(yīng)立即組織搶救傷員。外海作業(yè)時(shí)，與當(dāng)?shù)睾Ｊ虏块T聯(lián)系。如有輕傷或休克人員，現(xiàn)場應(yīng)組織臨時(shí)搶救、包扎止血或做人工呼吸或胸外心臟擠壓，盡最大努力搶救傷員，將傷亡事故控制到最小，損失降到最少。對(duì)墜海溺水人員，立即實(shí)施人工呼吸，防寒飽暖。發(fā)現(xiàn)受傷人員有呼吸、心跳停止時(shí)，應(yīng)立即在現(xiàn)場就地?fù)尵取?/p>

觸電事故應(yīng)急預(yù)案。如果遇到觸電情況，要沉著冷靜、迅速果斷地采取應(yīng)急措施。針對(duì)不同的傷情，采取相應(yīng)的急救方法，爭分奪秒地?fù)尵取Ｓ|電急救的要點(diǎn)是動(dòng)作迅速，救護(hù)得法。發(fā)現(xiàn)有人觸電，首先要使觸電者盡快脫離電源，然后根據(jù)具體情況，進(jìn)行相應(yīng)的救治。

船舶漏油應(yīng)急預(yù)案。海上漏油處理方法有物理方法、化學(xué)方法、生物方法。物理處理法：采用圍油欄、吸油材料、“油掃帚”、旋渦式海面清潔器等進(jìn)行處理。化學(xué)處理法：如噴灑分散劑、去垢劑、洗滌劑和其他界面活性劑等，把海面的浮油分散成極微小的顆粒，使其在海水中乳化、分散、溶解或沉降到海底。生物處理法：利用微生物清除油膜等。一旦產(chǎn)生油污，本項(xiàng)目將采用物理方法、化學(xué)方法綜合治理，絕不留任何隱患。

3 質(zhì)量管理

3.1 質(zhì)量控制點(diǎn)

華能國際如東測風(fēng)塔項(xiàng)目為鋼管樁基礎(chǔ)高樁承臺(tái)結(jié)構(gòu)，上部為鋼結(jié)構(gòu)桁架式塔架。結(jié)合工程特點(diǎn)及類似工程經(jīng)驗(yàn)，列出本測風(fēng)塔工程質(zhì)量控制點(diǎn)（表2）。

3.2 質(zhì)量控制主要措施

（1）加強(qiáng)源頭控制，把好原材料質(zhì)量關(guān)。按照規(guī)范要求，做好原材料檢測，杜絕不合格原材料進(jìn)場。對(duì)鋼板、鋼筋、水泥、石子、砂等原材料，送具有相應(yīng)檢測資質(zhì)單位進(jìn)行檢測，合格后方采購進(jìn)場。設(shè)備到場后，嚴(yán)格按照規(guī)定程序，進(jìn)行現(xiàn)場驗(yàn)收，合格后方予以接受。

（2）加強(qiáng)質(zhì)量教育培訓(xùn)，提高施工水平。項(xiàng)目部將重點(diǎn)做好重點(diǎn)工序、特殊工種（焊接、吊裝等）人員的質(zhì)量教育和技術(shù)培訓(xùn)工作，提高施工人員的質(zhì)量意識(shí)和操作水平，減少人為原因造成的質(zhì)量問題或事故。特別是現(xiàn)場沉樁、基礎(chǔ)撐架安裝焊接、平臺(tái)拼裝、塔架安裝等工序的施工人員，做好事先技術(shù)培訓(xùn)，選擇有經(jīng)驗(yàn)的施工人員，對(duì)特殊工種要求持證上崗，降低質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。

（3）制定詳細(xì)的施工技術(shù)方案，并嚴(yán)格按照既定方案施工。對(duì)于沉樁、平臺(tái)施工和塔架施工，要求各施工單位制定詳細(xì)的施工技術(shù)方案，經(jīng)總承包項(xiàng)目部審查，并報(bào)監(jiān)理批準(zhǔn)后，嚴(yán)格按照既定方案施工，嚴(yán)格禁止施工現(xiàn)場隨意更改方案。

（4）充分發(fā)揮各級(jí)質(zhì)檢員作用，加強(qiáng)過程控制。重點(diǎn)工序、重要部位，各級(jí)質(zhì)檢員按照各自職責(zé)進(jìn)行旁站監(jiān)督，要求操作規(guī)范、施工有序，加強(qiáng)工程施工過程的檢查和巡檢，嚴(yán)格要求按照規(guī)定方案施工，一旦發(fā)現(xiàn)違規(guī)作業(yè)，質(zhì)檢員應(yīng)立即制止并上報(bào)。嚴(yán)格工序驗(yàn)收程序，本道工序未驗(yàn)收、驗(yàn)收不合格，嚴(yán)禁開展下道工序施工。

表1 海上測風(fēng)塔施工安全、環(huán)境隱患

表2 如東測風(fēng)塔工程質(zhì)量控制點(diǎn)

（5）對(duì)重點(diǎn)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行即時(shí)監(jiān)控。對(duì)沉樁精度、平臺(tái)水平度、塔架垂直度等予以重點(diǎn)關(guān)注，實(shí)施即時(shí)監(jiān)控，加強(qiáng)過程監(jiān)測，一旦發(fā)生偏差，及時(shí)進(jìn)行糾正，必要時(shí)停工進(jìn)行檢查，采取糾偏措施。事先制定糾偏預(yù)案，并設(shè)定糾偏參數(shù)指標(biāo)，一旦出現(xiàn)偏差超過設(shè)定指，即啟動(dòng)預(yù)案進(jìn)行糾偏。塔架施工中，每2層桁架進(jìn)行一次測量，以確定軸線的垂直度。

3.3 主要施工方法

（1）沉樁。鋼管樁平面位置控制采用打樁船自帶的GPS衛(wèi)星定位，并利用拉繩進(jìn)行樁間距復(fù)核，保證了樁平面位置的準(zhǔn)確定位；高程控制采用洋口港潮位表結(jié)合GPS測量，以消除高程測量誤差。沉樁前，對(duì)樁身傾角進(jìn)行檢查復(fù)核，沉樁過程中，對(duì)貫入度進(jìn)行觀測，確保樁的承載力，當(dāng)達(dá)到預(yù)定貫入度，根據(jù)潮位差和GPS測量成果，予以停錘。沉樁結(jié)束后，即進(jìn)行施工圍囹施工，采用槽鋼進(jìn)行樁間連接，防止樁位移動(dòng)。由于海上風(fēng)浪較大，必須選擇合適的打樁船，配備足額樁錘。

（2）樁間聯(lián)系撐管及平臺(tái)施工。樁間聯(lián)系撐管由工廠預(yù)加工，做好防腐和一端的坡口處理，現(xiàn)場放樣后，另一端坡口現(xiàn)場采用乙炔槍切割下料。采用起重船、手動(dòng)葫蘆進(jìn)行吊裝和就位，點(diǎn)焊固定后，手工施焊，焊條采用低合金結(jié)構(gòu)鋼焊條E5015-G。樁內(nèi)混凝土施工采用攪拌機(jī)現(xiàn)場拌制，施工前，混凝土原材料、配合比按規(guī)定進(jìn)行了試驗(yàn)。澆筑采用電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)配土工布吊袋，配振動(dòng)棒進(jìn)行振搗，并現(xiàn)場留樣。平臺(tái)的制作在工廠內(nèi)進(jìn)行加工、制作，由施工船舶整體運(yùn)至現(xiàn)場后，吊裝就位，下部法蘭水平控制采用水平管進(jìn)行測量定位后焊接。

（3）塔架制作與設(shè)備安裝。塔架在工廠制作，預(yù)拼裝。施工船舶運(yùn)至現(xiàn)場后，分節(jié)現(xiàn)場拼接安裝，采用2t電動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)吊裝。主體安裝完畢后，進(jìn)行測風(fēng)儀器支臂和測風(fēng)設(shè)備安裝。安裝過程中，每節(jié)對(duì)垂直度進(jìn)行檢查，螺栓采用應(yīng)力扳手?jǐn)Q緊。

結(jié)論

本項(xiàng)目安全質(zhì)量最大制約因素為海上惡劣的氣候。本項(xiàng)目獲得了極為寶貴的外海施工經(jīng)驗(yàn)。為以后同類型項(xiàng)目提供了一定的參考經(jīng)驗(yàn)。