風(fēng)電場山區(qū)道路施工方案優(yōu)化及施工質(zhì)量控制措施淺談

張琛　楊朝許　高麗　張濤

摘 要：風(fēng)電場的建設(shè)經(jīng)常選址于風(fēng)能豐富的地區(qū)，這些地區(qū)往往位于山區(qū)或其他復(fù)雜地形地區(qū)，施工難度較大。基于此，探討風(fēng)電場山區(qū)道路施工中的挑戰(zhàn)與問題，提出施工方案優(yōu)化建議，并深入研究施工質(zhì)量控制的具體措施。通過對實際案例的分析，進一步驗證了建議和措施的實用性與有效性，以期能為風(fēng)電場山區(qū)道路的施工提供一些有益的參考，促進風(fēng)電行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電場；山區(qū)道路；施工方案；施工質(zhì)量；控制措施

中圖分類號：U412? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：2096-6903（2023）12-0059-03

0 引言

風(fēng)電作為一種綠色、可再生的能源，在全球范圍內(nèi)得到了廣泛推廣和快速發(fā)展。為了達到氣候目標(biāo)和降低溫室氣體排放，將風(fēng)電納入主要的能源結(jié)構(gòu)，有利于減少對化石燃料的依賴。風(fēng)電場的選址往往位于風(fēng)速穩(wěn)定、頻繁的山區(qū)。這些地方風(fēng)力資源豐富，地勢高度發(fā)電效益好。然而，復(fù)雜的地形、變幻莫測的氣候和敏感的生態(tài)環(huán)境使得山區(qū)道路施工更為艱難。面對陡峭的斜坡、狹窄的山谷以及不穩(wěn)定的地質(zhì)條件，施工團隊不僅要保證工程質(zhì)量，還需確保整個施工過程的安全性。為避免對生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆的傷害，環(huán)境保護在施工中也必須做好。

1 風(fēng)電場山區(qū)道路施工的挑戰(zhàn)與問題

1.1 地形地貌導(dǎo)致的問題

山區(qū)常有大量陡峭的斜坡、狹窄的山谷、多樣化的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和各種類型的土壤，這些因素使道路施工在山區(qū)面臨土壤的不穩(wěn)定性，特別是在雨季時，可能出現(xiàn)滑坡和坍塌的現(xiàn)象。在狹窄的山谷或復(fù)雜的地形中，道路布局和設(shè)計要充分考慮到地形的限制，確保道路具有適當(dāng)?shù)呢撦d能力和穩(wěn)定性。此外，山區(qū)通常存在著豐富的地下水資源，地下水的流動和積聚可能對道路施工和其穩(wěn)定性造成難以預(yù)料的挑戰(zhàn)[1]。

1.2 施工工藝和材料的挑戰(zhàn)

山區(qū)的地理位置往往使得大型施工機械和材料的運輸既困難又昂貴。在這樣的地形中，傳統(tǒng)的施工技術(shù)可能無法適應(yīng)，需要引入或研發(fā)新的技術(shù)。面對山區(qū)的特定氣候和環(huán)境條件，使用的建筑材料需要具有耐腐蝕、穩(wěn)定性高并能適應(yīng)當(dāng)?shù)貤l件的優(yōu)點。

1.3 環(huán)境保護和安全問題

山區(qū)通常擁有豐富的生物多樣性和敏感的生態(tài)系統(tǒng)，施工活動可能對當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)造成傷害，為此需要進行生態(tài)評估，制定并實施相應(yīng)的生態(tài)保護措施。

在山區(qū)的條件下施工更容易讓工人面臨安全風(fēng)險。例如，高海拔地區(qū)可能會導(dǎo)致高原反應(yīng)，地形和氣候的變化也會增加施工的困難度和危險性。施工過程中，土地開挖活動可能導(dǎo)致土壤侵蝕、泥石流等現(xiàn)象，這不僅對道路的穩(wěn)定性構(gòu)成威脅，還可能對附近的河流和水源造成破壞[2]。

2 施工方案優(yōu)化建議

2.1 選擇合適的施工技術(shù)和工藝

在面對山區(qū)風(fēng)電場道路施工挑戰(zhàn)時，合適的施工技術(shù)和工藝選擇成為了關(guān)鍵因素。這些技術(shù)和工藝能夠適應(yīng)復(fù)雜的地形、提高施工效率，并確保項目的長期穩(wěn)定性和質(zhì)量。對于山區(qū)的復(fù)雜地形，推薦采用靈活的施工方法。模塊化施工技術(shù)是在其他地方預(yù)制部分結(jié)構(gòu)，再被運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場組裝。應(yīng)用該技術(shù)不僅有助于減少現(xiàn)場的挖掘和施工量[3]，還可以減少由于施工而對地形造成的影響，提高施工速度。

針對山區(qū)的不穩(wěn)定地質(zhì)條件，應(yīng)當(dāng)使用地質(zhì)雷達或地質(zhì)聲波探測技術(shù)進行深度的地質(zhì)勘查。這些高精度的勘查技術(shù)可以提供關(guān)于地下結(jié)構(gòu)和土壤穩(wěn)定性的詳細信息，從而使工程師能夠更好地制定施工策略，來應(yīng)對潛在的地質(zhì)風(fēng)險。

考慮到山區(qū)常見的土壤侵蝕和坍塌問題，建議使用邊坡支護技術(shù)和生態(tài)工法來加強土壤穩(wěn)定性。例如，可以使用格賓網(wǎng)、生態(tài)袋、植物墻等技術(shù)，既能增強斜坡的穩(wěn)定性，又達到了生態(tài)保護的效果。為確保施工的效率和質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)引入現(xiàn)代化的施工管理系統(tǒng)，如BIM技術(shù)。BIM技術(shù)可以為施工團隊提供實時的施工進度、材料使用和質(zhì)量控制信息，從而確保項目的順利進行[4]。

2.2 適應(yīng)山區(qū)特點的材料選擇

在山區(qū)進行道路施工，材料的選擇至關(guān)重要。山區(qū)特殊氣候和地質(zhì)條件給材料的穩(wěn)定性、耐久性和環(huán)境適應(yīng)性帶來了巨大挑戰(zhàn)。針對山區(qū)常見的寒冷氣候，建筑材料必須具備高抗凍性，尤其是混凝土。低溫條件下，一般的混凝土可能會出現(xiàn)凍結(jié)和裂縫，使用抗凍混凝土和特殊的抗凍劑可以顯著提高混凝土在寒冷環(huán)境中的穩(wěn)定性。

濕度變化也是需要考慮的關(guān)鍵因素。在濕度波動頻繁的地區(qū)，建材容易受到濕氣和干燥的影響。透氣性和調(diào)濕性能出色的材料是理想之選，如透水混凝土，可以有效抵抗由于濕度變化引起的損壞。

山區(qū)的紫外線強度通常較高，這可能會導(dǎo)致一些材料老化、退色或變脆。選擇具有UV保護層或固有抗UV性能的建筑材料，可以確保其長時間的持久性和穩(wěn)定性。

地下水、土壤酸堿度和其他地質(zhì)因素也直接影響材料的選擇。在地下水位較高或變動頻繁的地區(qū)，防水材料和混凝土外加劑至關(guān)重要。設(shè)計良好的排水系統(tǒng)能確保道路基礎(chǔ)的干燥和穩(wěn)定。對于酸性或堿性土壤，使用耐酸堿混凝土或涂有防酸堿防護涂層的鋼筋是合理的選擇。

2.3 地形地貌適應(yīng)性的施工方案

面對山區(qū)獨特的地形地貌，任何風(fēng)電場道路施工方案都必須具備高度的靈活性和適應(yīng)性。施工方案的制定不僅需要考慮提高施工效率，還要確保項目的長期穩(wěn)定性和對環(huán)境的最小化干擾。施工布局必須與山地的自然地形相協(xié)調(diào)。例如，道路的走向應(yīng)盡量避免大的高程差異，以減少挖方和填方的工作量。在可能的情況下，道路可以沿著山脊或河谷走向，從而最大限度地減少對山體的開挖。施工基地和臨時設(shè)施的位置，應(yīng)選擇在地勢相對平坦、交通便利且對生態(tài)影響最小的地方。

施工設(shè)計應(yīng)該根據(jù)具體地形和地質(zhì)情況進行優(yōu)化。在巖石區(qū)域，可能需要使用特殊的爆破或切割技術(shù)。對于疏松的土壤區(qū)域，可能需要加強地基或采用特殊的路基材料。此外，考慮到山區(qū)的地震風(fēng)險，施工設(shè)計還應(yīng)增加抗震措施，不過施工過程中的實時調(diào)整也是關(guān)鍵。由于山區(qū)的地質(zhì)條件可能存在很大的變異性，施工團隊需要隨時根據(jù)地質(zhì)勘查結(jié)果或施工中出現(xiàn)的問題進行調(diào)整。如果在挖掘過程中發(fā)現(xiàn)了未預(yù)期的水源或不穩(wěn)定的巖層，可能需要更改設(shè)計或采用不同的施工技術(shù)。

3 施工質(zhì)量控制措施

3.1 質(zhì)量監(jiān)督與檢測手段

嚴密監(jiān)督與檢測風(fēng)電場山區(qū)道路施工質(zhì)量是保證工程順利完成的關(guān)鍵步驟。施工單位應(yīng)形成一個完善的監(jiān)督體系，明確各個崗位的職責(zé)和任務(wù)。應(yīng)有專門的質(zhì)量監(jiān)督團隊定期對施工現(xiàn)場進行巡查，以確保所有施工活動按照預(yù)定的設(shè)計和規(guī)范進行。

為了保證監(jiān)督的公正性和準確性，引入第三方質(zhì)量監(jiān)督機構(gòu)進行獨立公正的施工過程監(jiān)督和檢查也是非常必要的。第三方的參與可以幫助消除內(nèi)部的偏見和誤解，確保所有的監(jiān)督和檢查活動都在公正公平的基礎(chǔ)上進行。

現(xiàn)代科技的發(fā)展也為實時監(jiān)測提供了可能。無人機、傳感器等設(shè)備可以在施工過程中進行實時數(shù)據(jù)采集，快速發(fā)現(xiàn)并調(diào)整施工中的問題。例如，傳感器可以對混凝土的固化程度進行監(jiān)測，以確保其達到預(yù)定的質(zhì)量標(biāo)準。除了實時監(jiān)測，定期抽樣檢測和實驗室分析也是重要的質(zhì)量控制手段。通過定期抽取材料樣本進行詳細的化學(xué)和物理測試，可以確保所有的材料都符合質(zhì)量標(biāo)準。每天的施工日志和報告記錄也是監(jiān)督和檢查的一部分。施工團隊?wèi)?yīng)該記錄施工過程中使用的材料、遇到的問題以及解決方案等，以給項目所有參與方提供一個清晰透明的施工信息。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)有問題或不符合標(biāo)準的情況時，應(yīng)立即啟動反饋機制并進行糾正。施工單位應(yīng)制定明確的整改流程，并對整改效果進行后續(xù)監(jiān)督，以確保所有問題都能得到及時解決。

3.2 人員培訓(xùn)和管理

風(fēng)電場山區(qū)道路施工在很大程度上依賴于施工現(xiàn)場人員的技能和管理。因此，對人員的培訓(xùn)和管理是確保施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

人員培訓(xùn)應(yīng)著重于技能的提升。由于山區(qū)道路施工面臨眾多特定的挑戰(zhàn)，如復(fù)雜的地形、地質(zhì)條件和環(huán)境因素，工人需要具備專業(yè)的知識和技能來應(yīng)對。此外，現(xiàn)代施工方法和技術(shù)的不斷更新，也要求工人能夠掌握最新的施工方法和使用現(xiàn)代化的設(shè)備。因此，定期的培訓(xùn)課程、實地操作練習(xí)和理論考試是非常必要的。

對施工人員的日常監(jiān)督和指導(dǎo)同樣重要。現(xiàn)場管理人員應(yīng)確保工人們遵循施工規(guī)范和安全規(guī)定，使用與質(zhì)量標(biāo)準相一致的施工方法。為此，管理人員也要經(jīng)過專門的培訓(xùn)，以便更好地進行人員的管理和指導(dǎo)。

建立明確的獎懲機制可以進一步提高工人的工作積極性和效率。對于表現(xiàn)出色、技能高超的工人，應(yīng)給予適當(dāng)?shù)莫剟睿缣岣吖べY或給予晉升機會。而對于犯錯誤或違反規(guī)定的工人，應(yīng)該進行糾正指導(dǎo)，并在必要時采取處罰措施。

3.3 材料質(zhì)量控制

風(fēng)電場山區(qū)道路施工中的材料選擇對工程長期穩(wěn)定性至關(guān)重要。為確保使用的材料都滿足項目需求，必須實施嚴格的材料質(zhì)量控制措施。從供應(yīng)商處采購的所有材料都應(yīng)經(jīng)過嚴格篩選，并確保其有相應(yīng)的質(zhì)量證書和檢驗報告。在施工現(xiàn)場，應(yīng)定期對這些材料進行檢測，以確保其持續(xù)滿足項目標(biāo)準。任何低于標(biāo)準或疑似劣質(zhì)的材料都應(yīng)被篩查出來并替換。倉庫管理也至關(guān)重要，確保材料在良好的存儲條件下，能保持其質(zhì)量和性能。

3.4 機械和設(shè)備的維護與更新

為保證風(fēng)電場山區(qū)道路施工的順利進行，確保機械和設(shè)備的正常運行是關(guān)鍵。每件機械和設(shè)備都應(yīng)有明確的維護日程，確保其在最佳狀態(tài)下運行。此外，隨著技術(shù)的不斷進步，新的機械和設(shè)備會更加高效且安全。因此，施工單位應(yīng)定期評估其現(xiàn)有設(shè)備的性能和效率，并考慮進行更新或更換。機械故障不僅會導(dǎo)致工程延誤，還可能危及工人的安全，因此必須給予足夠的重視。在每個項目開始之前，確保所有設(shè)備都經(jīng)過徹底的檢查，以預(yù)防任何潛在的故障或問題。

4 實際案例分析

4.1 施工案例

南召位于河南省西南部伏牛山南麓，南陽盆地北緣，在其山區(qū)有一座風(fēng)電場項目。該山區(qū)海拔較高，道路施工面臨了前所未有的挑戰(zhàn)。為了使風(fēng)電場正常運行，需要有一條能夠支持重型車輛運輸?shù)姆€(wěn)固道路，從主要交通路線延伸到風(fēng)電場的各個風(fēng)機位置。該山區(qū)地形復(fù)雜，既有崎嶇的山坡，又有深邃的峽谷。且這一地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)相當(dāng)脆弱，擁有多種受保護的植物和動物。

施工單位在項目開始前，進行了地質(zhì)勘測和環(huán)境評估，與多個生態(tài)和地質(zhì)學(xué)專家進行了深入的合作，確保在施工過程中對自然環(huán)境的干擾最小化。通過評估，最終確定了一條既經(jīng)濟又實用的道路線路。考慮到該地區(qū)的氣候特點，道路施工主要集中在降雨較少的季節(jié)。施工過程中，除了常規(guī)的道路施工設(shè)備，還引入了一些特制的機械，以應(yīng)對高海拔地區(qū)的環(huán)境變化。

4.2 分析施工方案的優(yōu)劣

南召風(fēng)電場道路施工的方案是經(jīng)過深入研究與評估得出的，具有一系列的優(yōu)勢，但也存在一定的不足。該方案經(jīng)過多次地質(zhì)勘查和環(huán)境評估，確保了施工的可行性和環(huán)境的可持續(xù)性。由于施工環(huán)境海拔較高、地形復(fù)雜，引入了一些特定的機械設(shè)備，這有助于提高工作效率和確保工人安全。在整個施工過程中，有意識地避免對受保護的生態(tài)區(qū)域造成干擾，顯現(xiàn)了高度的社會責(zé)任感。

該施工方案存在的一些不足具有以下3點：一是由于地形的復(fù)雜性和氣候的制約，施工周期比預(yù)期長，項目成本增加。二是高海拔、低氧、氣溫變化等因素，給施工帶來了巨大的挑戰(zhàn)，需要更高的技術(shù)和經(jīng)驗來應(yīng)對。三是使用了特制的機械和設(shè)備，并額外采取了生態(tài)保護措施，使得項目的總成本超出了預(yù)期。

4.3 質(zhì)量控制措施的實施和效果

為確保道路施工的質(zhì)量和持久性，南召風(fēng)電場項目采納了一系列嚴格的質(zhì)量控制措施。首先，施工過程中對道路的基礎(chǔ)、混凝土、鋼筋等進行了定期的質(zhì)量檢測，以確保它們都達到了預(yù)定的標(biāo)準。其次，項目方邀請了獨立的第三方機構(gòu)對施工質(zhì)量進行定期評估，以增加了施工的透明度。最后，針對高海拔和復(fù)雜地形的特點，對工人進行了特殊培訓(xùn)，以確保工人具備相關(guān)的技能和知識。

質(zhì)量控制措施的實施，使得道路在竣工后表現(xiàn)出優(yōu)良的穩(wěn)定性和使用性。經(jīng)過使用，道路保持良好，未出現(xiàn)任何嚴重的維護問題，證明了施工方案的成功和質(zhì)量控制措施的有效性。

5 結(jié)束語

隨著風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，山區(qū)風(fēng)電場建設(shè)日益受到重視。但山區(qū)地形復(fù)雜，給道路施工帶來了一系列挑戰(zhàn)。通過分析麗江風(fēng)電場的實際案例，認識到合理的施工方案、科學(xué)的質(zhì)量控制措施及持續(xù)的人員培訓(xùn)是保障工程順利進行的關(guān)鍵，為同類工程提供了有價值的參考。

參考文獻

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[3] 曾志芳.試論基于環(huán)保設(shè)計的山區(qū)道路選線新思路[J].四川水泥，2022（5）：50-60.

[4] 徐秀芹，潘照峰.基于道路設(shè)計與交通規(guī)劃的道路選線優(yōu)化模型[J].城市建筑，2020（4）：40-50.

收稿日期：2023-08-10

作者簡介：張琛（1982—），女，河南南陽人，本科，工程師，研究方向：工程成本管控。