海上风力发电机基础施工监理要点分析

陶志华（南京苏安建设监理咨询有限公司,南京　210000）

海上风力发电机基础施工监理要点分析

陶志华
（南京苏安建设监理咨询有限公司,南京210000）

摘要：随着我国科学技术的不断发展，海上风力发电机的建设规模和数量也进一步提升。风力发电机在施工过程中，对施工人员的技术要求比较高。尤其是对于一些大型的海上风力发电机来说，其海底施工的技术难度是非常大的。本文就针对海上风力发电机基础施工监理要点进行了分析和探讨。

关键词：海上风力发电机;施工;监理

近年来，我国的陆上风力发电技术不断发展成熟，风力发电开始逐渐沿滩涂进军广阔的海域，海上风力发电与陆上风力发电具有一定的差异，其对施工工艺的要求要高得多，在施工过程中各方面的影响因素也比较多，要求施工人员不仅要掌握陆上风力发电机的基础施工技术，同时还必须考虑到沿海环境以及水质对施工的影响，此外，施工现场的监理人员也必须将工作落到实处，这样才能保证海上风力发电机基础施工的顺利进行。

1　海上风力发电机基础施工存在的问题

（1）施工经验缺乏。从目前国内的现状来看，我国的海上风力发电机建设仅几年时间，施工技术还不够成熟，历史经验不足，在施工的过程中，大多数施工人员都是借鉴的外国经验，但是外国的施工技术不一定适合我国，因此，在施工的过程中出现的问题比较多；

（2）沿海地区环境复杂。海上风力发电机一般位于沿海地区近海或浅海区域。由于沿海地区水量丰富，地下水的储量也比较大，土层中淤泥堆积较厚，导致发电机施工的地基软弱，在进行桩基工程施工的过程中，由于泥浆不牢靠，一旦出现较大的海浪或海风，位于土层交接处的桩基就很容易发生断桩、塌陷的问题；

（3）海底作业资料的缺乏。在建设海上风力发电机平台的过程中，需要潜水员潜入水中勘探地形，据统计，我国海岸地貌的资料在海水深度超过4m时就不完备了，没有完善的资料支持，施工人员的施工难度会进一步加大，而目前海上风机施工的水深已经逐步超过15米深度；

（4）风力发电机基础体积过大。为了满足海上风力发电机的发电要求，大多数的风力发电机基础体积都比较大，一般风机的基础都是采用的大体积钢筋混凝土结构，这在一定程度上增加了施工的难度。导致适应海上施工的作业平台或打桩船要求相对很高。

2　海上风力发电机基础施工的主要技术

（1）软体排施工技术。该施工技术主要用于围堰平台的施工，利用软体排可避免海底上浮的石块对围堰平台造成损坏，同时也能减少围堰平台裂缝的产生。软体排主要采用的是加筋软体材料，在布置上一般不留缝隙，拼接后的软排布长度大于2m，定位的误差在0.5m之内，若发现搭接的软排布之间出现缝隙，可利用沙袋填充；

（2）GΡS卫星定位技术。现代许多大型的风力发电站施工都运用到了GΡS卫星定位技术，该技术在海上风力发电站机基础施工中的运用也比较广泛。GΡS技术与RTK技术的结合，使风力发电机基础施工的定位更加准确，保证了工程的施工质量；

（3）吹填砂技术。由于海上风力发电机的地基比较薄弱，在施工的过程中必须运用吹填砂技术，吹填平台与吹填围堰的结合，大幅度降低了工程施工后期的降水难度，在吹填施工进行的过程中，施工人员应重视对吹砂管头的选择，一般来说，在吹砂管头部位安装花洒头装置能减少管头的冲刷力，从而延长吹砂管的使用寿命；

（4）碎石填充技术。海上风力发电机一般位于沿海浅滩，由于常年受到海风、海浪的影响，钢筋混凝土结构的工程基础往往会出现许多问题，而且，沿海浅滩区域的地质本来就比较软，土层中淤泥和沙土堆积较厚，这就造成钢筋混凝土的结构更加脆弱，挡墙的不稳定性也进一步增强，给工程后期的维护带来一定的困难，采用碎石填充的方法不仅能加固工程的地基，同时还能减少工程的投资，对于施工人员来说，技术水平的要求也不高，施工方便，后期的维护需要投入的资金也比较少；

（5）钻孔灌注桩施工技术。钻孔灌注桩施工技术是根据沿海浅摊区域的特点而设计的一种反循环螺旋钻孔技术，该技术需要配备两台钻机，若施工组织安排合理，灌注桩的施工能在25d的时间内完成。加长护筒是灌注桩施工过程中的必备环节，做好该环节的工作可最大限度减少塌孔现象发生的几率；

3　海上风力发电机基础施工监理要点

（1）施工现场勘察。海上风力发电机基础施工在进行之前，首先必须对施工现场进行勘察，勘察内容主要包括地质条件、地质灾害及地面情况，在勘查工作完成之后，应对勘察结果进行分析。一般情况下，施工现场的勘察一般在地下深度一百米以内的地方，整个勘察过程中需要用到相关的物理力学知识，因此，勘察人员应具备基本的技术知识水平。施工监理人员应对现场勘察工作的质量进行把关，保证勘察结果的准确性；

（2）桩基础的设计方法。桩基础作为海上风力发电机的基本支撑结构，其承载力的大小对风力发电机的整体安全质量具有关键的影响。桩基础的承载力主要分为水平承载力和垂直承载力。这两个方向的承载力是不同的，彼此之间也没有太大的关系，垂直承载力一般是由桩的下部决定的，而水平承载力则是由桩的上部决定的，权衡平衡分析法是分析垂直承载力的主要方法，但这种方法并不适用于对水平承载力的分析，风力发电站的监理人员在对桩基础的设计方法进行审核时，应考虑到桩基础的持续荷载和循环荷载的影响；

（3）基础环的安装。基础环的安装是海上风力发电机基础施工的关键环节，监理人员应重视对这一环节的监督和管理。基础环的施工流程主要包括基础环的现场检查、装配、吊装、调整支架标准等，现场监理人员应对这些工作进行记录并做好数码相片的拍摄工作。对现场的基础环应妥善保管，避免其出现破损现象，在基础环放好之后，应调整底脚的螺栓，使之保持表面平整。为了解决基础环的防水问题，一般在基础环与混凝土表面接触的部位设置遇水膨胀压条，再用防腐材料覆盖遇水膨胀压条的表面；

（4）混凝土浇筑和养护。在混凝土施工完成之后，应对混凝土进行浇筑，防止混凝土表面产生裂痕，混凝土的养护周期至少要用两周，应根据工程的特点，选择恰当的养护方法，这样才能确保混凝土表面不受冻害。监理人员应对现场的混凝土浇筑和养护工作进行严格检查，确保浇筑和养护的周期与方法都符合标准。

4　结语

总之，海上风力发电机基础施工是一项复杂的工作，其对技术人员的施工技术和专业知识要求较高，要避免或减少施工现场出现问题，监理人员应将监督管理的工作落实到位。