海上風力發電機基礎施工監理要點分析

陶志華（南京蘇安建設監理咨詢有限公司,南京　210000）

海上風力發電機基礎施工監理要點分析

陶志華
（南京蘇安建設監理咨詢有限公司,南京210000）

摘要：隨著我國科學技術的不斷發展，海上風力發電機的建設規模和數量也進一步提升。風力發電機在施工過程中，對施工人員的技術要求比較高。尤其是對于一些大型的海上風力發電機來說，其海底施工的技術難度是非常大的。本文就針對海上風力發電機基礎施工監理要點進行了分析和探討。

關鍵詞：海上風力發電機;施工;監理

近年來，我國的陸上風力發電技術不斷發展成熟，風力發電開始逐漸沿灘涂進軍廣闊的海域，海上風力發電與陸上風力發電具有一定的差異，其對施工工藝的要求要高得多，在施工過程中各方面的影響因素也比較多，要求施工人員不僅要掌握陸上風力發電機的基礎施工技術，同時還必須考慮到沿海環境以及水質對施工的影響，此外，施工現場的監理人員也必須將工作落到實處，這樣才能保證海上風力發電機基礎施工的順利進行。

1　海上風力發電機基礎施工存在的問題

（1）施工經驗缺乏。從目前國內的現狀來看，我國的海上風力發電機建設僅幾年時間，施工技術還不夠成熟，歷史經驗不足，在施工的過程中，大多數施工人員都是借鑒的外國經驗，但是外國的施工技術不一定適合我國，因此，在施工的過程中出現的問題比較多；

（2）沿海地區環境復雜。海上風力發電機一般位于沿海地區近海或淺海區域。由于沿海地區水量豐富，地下水的儲量也比較大，土層中淤泥堆積較厚，導致發電機施工的地基軟弱，在進行樁基工程施工的過程中，由于泥漿不牢靠，一旦出現較大的海浪或海風，位于土層交接處的樁基就很容易發生斷樁、塌陷的問題；

（3）海底作業資料的缺乏。在建設海上風力發電機平臺的過程中，需要潛水員潛入水中勘探地形，據統計，我國海岸地貌的資料在海水深度超過4m時就不完備了，沒有完善的資料支持，施工人員的施工難度會進一步加大，而目前海上風機施工的水深已經逐步超過15米深度；

（4）風力發電機基礎體積過大。為了滿足海上風力發電機的發電要求，大多數的風力發電機基礎體積都比較大，一般風機的基礎都是采用的大體積鋼筋混凝土結構，這在一定程度上增加了施工的難度。導致適應海上施工的作業平臺或打樁船要求相對很高。

2　海上風力發電機基礎施工的主要技術

（1）軟體排施工技術。該施工技術主要用于圍堰平臺的施工，利用軟體排可避免海底上浮的石塊對圍堰平臺造成損壞，同時也能減少圍堰平臺裂縫的產生。軟體排主要采用的是加筋軟體材料，在布置上一般不留縫隙，拼接后的軟排布長度大于2m，定位的誤差在0.5m之內，若發現搭接的軟排布之間出現縫隙，可利用沙袋填充；

（2）GΡS衛星定位技術。現代許多大型的風力發電站施工都運用到了GΡS衛星定位技術，該技術在海上風力發電站機基礎施工中的運用也比較廣泛。GΡS技術與RTK技術的結合，使風力發電機基礎施工的定位更加準確，保證了工程的施工質量；

（3）吹填砂技術。由于海上風力發電機的地基比較薄弱，在施工的過程中必須運用吹填砂技術，吹填平臺與吹填圍堰的結合，大幅度降低了工程施工后期的降水難度，在吹填施工進行的過程中，施工人員應重視對吹砂管頭的選擇，一般來說，在吹砂管頭部位安裝花灑頭裝置能減少管頭的沖刷力，從而延長吹砂管的使用壽命；

（4）碎石填充技術。海上風力發電機一般位于沿海淺灘，由于常年受到海風、海浪的影響，鋼筋混凝土結構的工程基礎往往會出現許多問題，而且，沿海淺灘區域的地質本來就比較軟，土層中淤泥和沙土堆積較厚，這就造成鋼筋混凝土的結構更加脆弱，擋墻的不穩定性也進一步增強，給工程后期的維護帶來一定的困難，采用碎石填充的方法不僅能加固工程的地基，同時還能減少工程的投資，對于施工人員來說，技術水平的要求也不高，施工方便，后期的維護需要投入的資金也比較少；

（5）鉆孔灌注樁施工技術。鉆孔灌注樁施工技術是根據沿海淺攤區域的特點而設計的一種反循環螺旋鉆孔技術，該技術需要配備兩臺鉆機，若施工組織安排合理，灌注樁的施工能在25d的時間內完成。加長護筒是灌注樁施工過程中的必備環節，做好該環節的工作可最大限度減少塌孔現象發生的幾率；

3　海上風力發電機基礎施工監理要點

（1）施工現場勘察。海上風力發電機基礎施工在進行之前，首先必須對施工現場進行勘察，勘察內容主要包括地質條件、地質災害及地面情況，在勘查工作完成之后，應對勘察結果進行分析。一般情況下，施工現場的勘察一般在地下深度一百米以內的地方，整個勘察過程中需要用到相關的物理力學知識，因此，勘察人員應具備基本的技術知識水平。施工監理人員應對現場勘察工作的質量進行把關，保證勘察結果的準確性；

（2）樁基礎的設計方法。樁基礎作為海上風力發電機的基本支撐結構，其承載力的大小對風力發電機的整體安全質量具有關鍵的影響。樁基礎的承載力主要分為水平承載力和垂直承載力。這兩個方向的承載力是不同的，彼此之間也沒有太大的關系，垂直承載力一般是由樁的下部決定的，而水平承載力則是由樁的上部決定的，權衡平衡分析法是分析垂直承載力的主要方法，但這種方法并不適用于對水平承載力的分析，風力發電站的監理人員在對樁基礎的設計方法進行審核時，應考慮到樁基礎的持續荷載和循環荷載的影響；

（3）基礎環的安裝。基礎環的安裝是海上風力發電機基礎施工的關鍵環節，監理人員應重視對這一環節的監督和管理。基礎環的施工流程主要包括基礎環的現場檢查、裝配、吊裝、調整支架標準等，現場監理人員應對這些工作進行記錄并做好數碼相片的拍攝工作。對現場的基礎環應妥善保管，避免其出現破損現象，在基礎環放好之后，應調整底腳的螺栓，使之保持表面平整。為了解決基礎環的防水問題，一般在基礎環與混凝土表面接觸的部位設置遇水膨脹壓條，再用防腐材料覆蓋遇水膨脹壓條的表面；

（4）混凝土澆筑和養護。在混凝土施工完成之后，應對混凝土進行澆筑，防止混凝土表面產生裂痕，混凝土的養護周期至少要用兩周，應根據工程的特點，選擇恰當的養護方法，這樣才能確保混凝土表面不受凍害。監理人員應對現場的混凝土澆筑和養護工作進行嚴格檢查，確保澆筑和養護的周期與方法都符合標準。

4　結語

總之，海上風力發電機基礎施工是一項復雜的工作，其對技術人員的施工技術和專業知識要求較高，要避免或減少施工現場出現問題，監理人員應將監督管理的工作落實到位。