浅谈海上测风塔施工质量安全控制

李 正 张在鹏

（上海勘测设计研究院，上海 200434）

1 概述

华能国际江苏如东海上风电场测风塔总高度为海平面以上100m，测风塔结构设计使用年限为5年，测风仪器设备使用年限为至少2年。

测风塔结构采用钢结构，结构设计安全等级二级设计基本地震加速度为0.10g。基本风压取为0.40 kPa(三十年一遇)。

测风塔为钢管桁架塔，主要由钢管组成，部分横隔杆件及辅助杆由角钢组成。测风塔基础采用钢平台桩基结构，桩基为3根直径1米钢管桩，桩间用联系钢管相互联接。基础顶部9.7m高程设一钢结构的工作平台，连接下部桩基和上部测风塔塔架。为保证测风塔测风数据的准确性和完整性，每座测风塔测风设备采用2套美国NRG测风设备。

2 安全及环境管理

2.1 海上测风塔施工主要安全及环境隐患（表 1）

2.2 安全及环境保障措施

针对上述表1中所列主要安全及环

境隐患，做出科学合理的应对措施，把隐患消除于萌芽状态。

隐患1施工区域是否天然或人工渔场。这是项目开工前必须要明确的，渔场是渔民主要生活来源，如果项目建设对渔民生产活动造成不利影响，极易产生严重社会矛盾。项目建设单位应从多渠道入手，如当地渔业部门、海洋部门、航道部门、渔民等，了解施工区域的详细渔业信息。尽量避免工程建设给渔民造成损失，若工程建设与渔民生产确有冲突，应积极与各方协调将影响降到最小。隐患2施工区域是否有水上水下建筑物、管道、电缆等。施工现场是否有障碍物主要依据为设计方文件，结合设计方文件进行现场踏勘，如有障碍物及时清除。若施工过程发现不明障碍，立即探明并报相关部门。华能国际如东风电场测风塔距离海岸线40km以上，无任何外部障碍物干扰。隐患3起重机械运行不当。起重机械运行不当极易发生起重事故，造成起重事故主要原因有：起重机械超载使用、起重机械缺乏检查；重作业绑扎千斤绳防护不当，起重机受力杆件失效；钢丝绳打结、扭曲、与物体棱角直接接触，用绳卡固定连接、编结不规范，使用钢丝绳时夹角过大、有锈蚀、磨损，对起吊物捆绑不正确或选用钢丝绳与起重物不配；构件吊装支撑加固不符合要求，钢管桩吊耳受损；指挥人员违章指挥、操作人员违章作业。为保证起重安全必须制定科学严密吊装方案，配备足额起重机械。起重吊装前必须检查起重机械、起重所需钢丝绳、锁扣等配件，确保起重设备无误；必须检查被起吊构件物品吊装部位是否符合吊装要求，是否已经按吊装设计设置好吊装点。隐患4电气设备操作不当。本项目主要使用电器设备为电焊机，施工作业为钢管桩间联系撑杆焊接与钢平台焊接。由于海上雨雾较多，必须做好电器设备防潮防雨保护。电焊机必须可靠接地，遵循“一机、一闸、一保护”的要求。隐患5高处作业。测风塔高处作业主要为塔架及设备安装。塔架安装前，制订专项安全技术方案，向所有施工人员进行交底。作业前，应检查排架、梯子和保护设施，符合安全要求方可作业。塔架安装时，有专人监护并有与地面联系信号和可靠的通信装置。高处作业必须配备好安全带，穿好防滑鞋，戴好安全帽。施工过程必须脚踩牢、手抓紧，安全意识不放松。隐患6高处作业时，构配件及安装工器具未稳固。塔架及设备安装过程中，塔架构件安装必须牢固，初拧必须保证构件稳固不脱落，终拧扭矩必须满足规范及设计要求。塔架安装所用起重工具必须坚固稳定。隐患7雨雾、风浪等恶劣自然气候。海上测风塔施工进度、安全、质量的最大阻碍就是恶劣的自然气候。雨雾天气，无法焊接，无法登高作业。大风大浪天气，船舶无法平稳停泊，起重吊装作业、塔架安装作业必须停止。如东沿海地区处于台风多发地带，防台工作重中之重。遇到恶劣的自然气候采取措施为现场已完工程加固保护，临时施工设施无法加固必须及时拆除，遇7级及7级以上大风及时撤回港口避风。隐患8高血压、心血管疾病。塔架安装时所有工人进场前必须进行体检，确定没有高血压、心血管等疾病方可进行塔架施工。隐患9食品问题。由于施工区域距离港口太远，船舶单程航行（顺潮水）需3个小时以上，考虑到海上有效施工时间极其稀少，所有施工人员均生活在船上。为保证健康，船上配有药箱及冰箱、卫生厨具等，购买干净饮用水及食品。隐患10通信不畅。施工现场配备多种通讯设施，移动、联通、电信手机，卫星电话，船载卫星通信系统。

2.3 应急预案

灾害性天气应急预案。当灾害性天气对人员造成威胁，应及时疏散，紧急避险。对施工现场设施、设备造成威胁，应立即采取措施，包括设备固定加固，确保海上警示标志、警示灯正常工作，尽可能避免设备损坏。相关管理人员可视情况请求地方政府部门及相关海事、医疗卫生单位提供交通、通信、医疗、物资、人员等方面的保障和支持。

高处坠落、坠海事故应急预案。一旦发生高空坠落、坠海事故，现场应立即组织抢救伤员。外海作业时，与当地海事部门联系。如有轻伤或休克人员，现场应组织临时抢救、包扎止血或做人工呼吸或胸外心脏挤压，尽最大努力抢救伤员，将伤亡事故控制到最小，损失降到最少。对坠海溺水人员，立即实施人工呼吸，防寒饱暖。发现受伤人员有呼吸、心跳停止时，应立即在现场就地抢救。

触电事故应急预案。如果遇到触电情况，要沉着冷静、迅速果断地采取应急措施。针对不同的伤情，采取相应的急救方法，争分夺秒地抢救。触电急救的要点是动作迅速，救护得法。发现有人触电，首先要使触电者尽快脱离电源，然后根据具体情况，进行相应的救治。

船舶漏油应急预案。海上漏油处理方法有物理方法、化学方法、生物方法。物理处理法：采用围油栏、吸油材料、“油扫帚”、旋涡式海面清洁器等进行处理。化学处理法：如喷洒分散剂、去垢剂、洗涤剂和其他界面活性剂等，把海面的浮油分散成极微小的颗粒，使其在海水中乳化、分散、溶解或沉降到海底。生物处理法：利用微生物清除油膜等。一旦产生油污，本项目将采用物理方法、化学方法综合治理，绝不留任何隐患。

3 质量管理

3.1 质量控制点

华能国际如东测风塔项目为钢管桩基础高桩承台结构，上部为钢结构桁架式塔架。结合工程特点及类似工程经验，列出本测风塔工程质量控制点（表2）。

3.2 质量控制主要措施

（1）加强源头控制，把好原材料质量关。按照规范要求，做好原材料检测，杜绝不合格原材料进场。对钢板、钢筋、水泥、石子、砂等原材料，送具有相应检测资质单位进行检测，合格后方采购进场。设备到场后，严格按照规定程序，进行现场验收，合格后方予以接受。

（2）加强质量教育培训，提高施工水平。项目部将重点做好重点工序、特殊工种（焊接、吊装等）人员的质量教育和技术培训工作，提高施工人员的质量意识和操作水平，减少人为原因造成的质量问题或事故。特别是现场沉桩、基础撑架安装焊接、平台拼装、塔架安装等工序的施工人员，做好事先技术培训，选择有经验的施工人员，对特殊工种要求持证上岗，降低质量风险。

（3）制定详细的施工技术方案，并严格按照既定方案施工。对于沉桩、平台施工和塔架施工，要求各施工单位制定详细的施工技术方案，经总承包项目部审查，并报监理批准后，严格按照既定方案施工，严格禁止施工现场随意更改方案。

（4）充分发挥各级质检员作用，加强过程控制。重点工序、重要部位，各级质检员按照各自职责进行旁站监督，要求操作规范、施工有序，加强工程施工过程的检查和巡检，严格要求按照规定方案施工，一旦发现违规作业，质检员应立即制止并上报。严格工序验收程序，本道工序未验收、验收不合格，严禁开展下道工序施工。

表1 海上测风塔施工安全、环境隐患

表2 如东测风塔工程质量控制点

（5）对重点质量指标进行即时监控。对沉桩精度、平台水平度、塔架垂直度等予以重点关注，实施即时监控，加强过程监测，一旦发生偏差，及时进行纠正，必要时停工进行检查，采取纠偏措施。事先制定纠偏预案，并设定纠偏参数指标，一旦出现偏差超过设定指，即启动预案进行纠偏。塔架施工中，每2层桁架进行一次测量，以确定轴线的垂直度。

3.3 主要施工方法

（1）沉桩。钢管桩平面位置控制采用打桩船自带的GPS卫星定位，并利用拉绳进行桩间距复核，保证了桩平面位置的准确定位；高程控制采用洋口港潮位表结合GPS测量，以消除高程测量误差。沉桩前，对桩身倾角进行检查复核，沉桩过程中，对贯入度进行观测，确保桩的承载力，当达到预定贯入度，根据潮位差和GPS测量成果，予以停锤。沉桩结束后，即进行施工围囹施工，采用槽钢进行桩间连接，防止桩位移动。由于海上风浪较大，必须选择合适的打桩船，配备足额桩锤。

（2）桩间联系撑管及平台施工。桩间联系撑管由工厂预加工，做好防腐和一端的坡口处理，现场放样后，另一端坡口现场采用乙炔枪切割下料。采用起重船、手动葫芦进行吊装和就位，点焊固定后，手工施焊，焊条采用低合金结构钢焊条E5015-G。桩内混凝土施工采用搅拌机现场拌制，施工前，混凝土原材料、配合比按规定进行了试验。浇筑采用电动卷扬机配土工布吊袋，配振动棒进行振捣，并现场留样。平台的制作在工厂内进行加工、制作，由施工船舶整体运至现场后，吊装就位，下部法兰水平控制采用水平管进行测量定位后焊接。

（3）塔架制作与设备安装。塔架在工厂制作，预拼装。施工船舶运至现场后，分节现场拼接安装，采用2t电动卷扬机吊装。主体安装完毕后，进行测风仪器支臂和测风设备安装。安装过程中，每节对垂直度进行检查，螺栓采用应力扳手拧紧。

结论

本项目安全质量最大制约因素为海上恶劣的气候。本项目获得了极为宝贵的外海施工经验。为以后同类型项目提供了一定的参考经验。