风电场主吊机械自动化组装施工案例分析

刘晓彤

摘要：文章以华东某风电工程为例，对风电场中主吊机械的自动化组装施工进行讲解，为今后的施工提供实践依据。

关键字：风电场；主吊机械；自动化组装；施工

中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号：2095—6487（2018）02—0107—02

0引言

在当前阶段的建设中，风电场都建立在一些山势陡峭或者地势恶劣的环境中，因为地理环境的恶劣，造成了施工难度巨大。在诸多的建设困难中，对风机进行安装尤为显著。进行风机安装，需要借助一些机械设备，机械设备的使用前提是需要适合的场地，这于风场工程的现场是苛刻的。为解决该问题就需要对风场周围的地势进行合理利用，如遇特殊情况还需要使用非常规的施工方式，这促使自动化安装技术出现在了工程之中。

1风电场施工现场分析

该风电场在华东某海边城市，施工工程处在丘陵地带，风电场的现场是一个比较平缓的地带。风力发电机应该安装在海拔较高位置，然而该地区范围中的山包比较独立，风机安装的通道存在较高的坡度，风机安装平台过小。该平台仅能满足主吊机械主机安装对于现场场地的需求，却不能将主吊机械起重臂组合完全展开，该起重臂组合中的超起、主机和起重臂的组合需要超过110 m左右的直线平坦的场地。在该工程的建设中，多次使用特殊的施工办法，有效的解决了施工中的问题。该施工办法主要可以归纳为折线式接杆法与空中接杆法。

除了考虑施工工程场地与机械的问题，还需要对风场发电机设备也要格外重视。在该项目中，需要安装25台维斯塔斯V90MK7型的风力发电机，该机型的高度达到了80 m，机舱的重量达到了72 t，就位的高度达到了78.75 m，发电机中的发电叶片需要在空中进行组装，这就加大了对主吊机械的起吊高度与起重性能的要求。在该项目中，使用的主吊机械有以下几款：德玛格CC2500—1型履带吊，拥有102 m长起重主臂；徐工QUY650履带吊，同样拥有102 m主臂；徐工QUY450履带吊，拥有84 m主臂与42 m的副臂；德玛格TC2600全地面汽车吊，拥有60 m主臂与42 m副臂。

2折线式接杆法

第一案例：要求对安装场地的条件进行充分利用，对起重臂进行组装，可进行水平组合，也可将部分在安装平台原始坡地进行组合。此种方式使用的场地要求平台与风场进出道路周围有比较平缓的地势，坡地中不能有植被等障碍，能够保证为起重臂组合在进行安装时提供足够的临时性支垫。

具体施工方案：安装平台利用辅助起重机械首先对部分起重臂进行可靠性的支垫；然后，对安装平台与风场中较为平缓的地势进行最大利用，根据地势对余下起重臂与安装平台中的起重臂进行整体组合，组合方式要呈现出折线状态；之后，利用辅助起重机械对平台中已经组合的起重臂与坡地中组合的起重臂进行整体连接，使所有起重臂能够连为一体；最后，再对起重臂拉板、变幅机构进行组装。

第二案例：将所有起重臂的组合都借助坡道进行组装。该案例使用到的场地为风机的安装场地，比较狭小，只能使用履带吊主机进行操作，不能利用安装平台进行组合，所有的起重臂的组合都必须在安装平台之外的路上或者借助坡道进行组装。

具体施工方案：安装平台的部分起重臂利用辅助起重机械进行支垫，需要注意的是要对履带吊主机进行必要布置，尤其是加强对起重臂安装方向的控制。在道路的峭壁处需要铺设大面积的路基箱，作为起重臂进行组合时的临时支垫，另外需要对道路峭壁处影响起重臂组合的山体进行处理，根据道路的走向对起重臂的组合进行整体性组合，最后还是对起重臂拉板、变幅机构等进行组合。

以上方法在实际的工作中是非常费时费力的，所面临的场地也都是比较狭小，原始场地不能为机械的展开提供支持。对于该方法需要对主吊机械的位置与起重臂的方向进行有效的控制，这样才能保证机械能够在如此环境下完成组装。因为施工场地的地势问题，在进行工作之前需要进行较多的土建作业，辅助机械在工作时也会不断的进行转移与挪车，这就降低了施工的效率，也增加了施工的成本。另外，利用该方法进行组装的主吊机的起重臂为负角度下进行组合，需要借助辅助起重机械帮助主吊机械对起重臂进行设计角度的扳起，在这项工作中存在一定的危险性，需要特别注意。

3空中接杆法

起重臂利用安装场地与安装平台进行组合，该方式使用地形为通往平台道路坡度非常大，不能在道路附近为辅助机械提供支持，而在安装平台的附近还存在一定的可利用场地。

具体施工方法：将辅助机械在安装平台与场地附近道路进行部分组合，并使之成为利用支垫，然后将安装平台附近的场地作为辅助起重机械的作业场地，对剩下的起重臂在空中进行连接。这种方式所适应的环境是特定环境，可以对安装平台周边的空地进行直接利用，节省了辅助机械设备在进行工作时清理场地的工作时间与费用。

另一种方法为起重臂利用安装场地进行部分组装，剩余部分利用坡道单段进行组合。使用该方法时，要求场地的坡度较小，可以为辅助机械在道路附近修建简单的工作平台，而安装平台周围存在较多植被，与风场道路存在较高的落差，不能对起重臂组合需要的临时支垫场地提供支持。

具体施工方法：利用辅助机械在平台的部分起重臂作为可靠支垫，并在安装平台道路中的坡道位置进行辅助起重机械的临时作业场地的修筑，然后对机械臂进行全面的组装，等起重臂组合完成之后再进行其他部件的组装。该方案在风电施工中是使用最多的方式，对空中接杆长度较短的机械安装非常适用，仅仅利用一台或者两台辅助起重机械就可完成工作。该方式需要在坡道进行辅助起重机械清理場地的施工，在一定程度上也造成了安装时间与安装费用的负担，同时需要在空中进行施工，需要提高安全意识。

最后一种方式是起重臂利用安装场地进行安装，剩余利用坡道整体组合后再进行整体安装。该方式使用条件是安装场地比较狭小，只能组装较短起重臂，较长起重臂的安装只能在空中进行。

具体施工方法：在地面完成对起重臂组合的安装，利用辅助起重机械对地面组合起重臂进行整体起吊，在空中进行接杆作业，完成后进行变幅机构与起重臂拉板等部件的安装。该方式适应的是空中进行较长起重臂组合的安装，能够实现使用较少的辅助起重机械就能完成较长起重臂空中接杆的组合，可以降低空中接杆施工的次数，一定程度上降低了作业中对安全的威胁。进行地面组装中需要较大的施工场地，需要对部分道路或者场地进行修建整理，会增大一些时间与费用的投入。

4结束语

以上介绍的两种非常规暨自动化起重臂组合方式都是先在安装平台进行部分组装，然后对起重臂进行可靠支垫，对场地周围的地势进行地面与空中的利用，最后进行整体性的组装。两种方法的主要区别是对安装平台与场地道路中地势的运用，如果场地的地势能够为临时性起重臂提供支垫支持，则可采用折线接杆法进行安装；如果该地势不能提供支垫，就需要利用一台或者更多的辅助起重机进行空中安装。