某山地风电场EPC总承包项目冬季单叶片吊装过程管理控制重点探讨

摘要：介绍了某山地风电场EPC总承包项目在冬季施工条件下的单叶片吊装过程，以总承包项目部为视角，论述了该山地风电冬季施工中，应以道路维护、大件运输、吊装工程为管理控制重点。此外，还从安全技术措施、人员机械准备、现场吊装作业等方面对整个吊装过程进行了简要叙述，可为其他类似项目的工程管理提供参考。

关键词：山地风场;单叶片吊装;冬季施工

1    工程概况

项目建设地点位于黑龙江省宾县东部与方正县交界的老爷岭，海拔高度200～550 m。本期容量50 MW，安装20台单机容量为2 500 kW的发电机组。风机机位多分布在山腰处，风电场内运输道路设计路面宽度仅5 m，且多陡坡、急转弯，机械设备移动、风机大件设备运输难度较大。此外，受风机吊装平台尺寸限制，需要以单叶片吊装、高空对位的方式进行叶片安装，给项目施工带来了一定难度。按照项目施工计划，首台风机吊装定于11月进行。此时，东北地区日平均气温已低于5 ℃，项目进入冬季施工阶段。大件设备运输、单叶片吊装过程受低温、降雪影响较大，安全风险高。

根据场地条件与施工要求，本项目单叶片吊装选用SSC1020C型汽车起重机与QY80V型80 t汽车起重机作为主要起重机械。其中，1020型汽车起重机作为主力起重机，80 t起重机作为辅助机械，主要负责叶片从工装车卸下过程中的溜尾。起重机械、叶片参数如表1、表2所示。

2    冬季施工单叶片吊装管理重点

与叶片轮毂在地面组装的常规施工形式相比，单叶片吊装工艺更为复杂。此外，山地地区道路状况差，东北地区冬季降雪频繁、天气寒冷等条件使项目实施难度更大。对于施工过程中的管理重点，主要有以下几方面：

2.1    道路状况

良好的道路状况是人员、设备运输及机械移动的基础，是山地风场建设的基本条件。进入冬季后，东北地区降雪较多，尤其不利于起重机械的转场与大型设备的运输。

2.2    大件设备运输

大件设备运输车辆具备超长、超宽、超重等特点，需要借助装载机进行牵引;风场道路狭窄、路面曲折复杂，运输过程对大件设备运输安全性要求较高。

2.3    单叶片吊装施工

本项目吊装平台尺寸为40 m×50 m，无法满足风机各大型部件的临时存放，且无法在地面完成轮毂与叶片的组装工作，需要以单叶片吊装、高空对位的方式进行叶片安装。

3    冬季施工单叶片吊装实施流程

3.1    安全措施

（1）检查风场道路、吊装平台地基承载力，防止地面塌陷。（2）合理布置设备吊装工位，吊装现场设立危大工程告知牌，明确施工过程危险源。（3）严格遵守受限空间作业、双机抬吊作业、单叶片吊装作业等作业票制度。（4）落实施工用电安全。建立施工用电管理制度，施工用电应符合规范要求。（5）对吊装区域进行隔离。施工人员佩戴工作牌，禁止非工作人员随意进出吊装场地。（6）加强林区消防管理。项目位于林场内，防火工作须严格按照当地林场有关规定执行，配备足量消防器材。（7）应急管理。成立应急管理组织机构，编制专项应急预案，落实现场应急救援设备物资。

3.2    技术准备

（1）大型设备吊装方案：根据住建部〔2018〕37号危险性较大的分布分项工程安全管理规定，大型设备吊装方案需按照要求进行专家论证。通过后的方案方可用于施工。

（2）单叶片吊装作业指导书：组织风机厂家、施工单位通过专题会议的方式对现场单叶片吊装的可行性进行讨论，对讨论通过的方案进行逐级交底。

（3）大件设备运输牵引方案：大件设备运输厂家按照设备参数、风场道路实际情况制定牵引方案，并附相关计算书。

（4）对于施工过程中涉及的专项方案，由编制单位技术负责人在施工前对施工人员进行方案交底。

3.3    道路维护

项目所在地区冬季降雪较多，大件设备运输前必须进行清雪，本项目采用人工与装载机相结合的方式进行清雪。首先，装载机轮胎加挂防滑链，将装载机机头换为带有吹扫功能的扫雪机头，对风场道路的浮雪进行第一遍吹扫;完成后将装载机机头换为原有机头，对附着在道路表面的积雪进行第二遍刮除;刮除完成后，采用人工清雪的方式对残余积雪进行第三遍清扫。为确保道路运输的安全，要求路面无残留积雪;对于仍有积雪残留的路段，项目采用将路面浮土挖除，随后用炉灰渣或山皮土铺垫并压实的方式进行处理。

3.4    设备牵引

风场道路现场存在急转弯，且个别路段坡度较大，最陡处坡度达到18%，采用三台装载机牵引的方式运输风机设备。运输前，由设备运输厂家相关人员到场对道路状况进行评估。设备运输过程中，禁止任何单位人员、车辆随意进出运输路段;运输单位在运输路段关键路口设专人值守。牵引运输过程中，负责风场道路施工的单位随时待命，如牵引过程中突降大雪，立即进入现场进行清雪工作，确保设备运输工作迅速、安全完成。

3.5    单叶片吊装

3.5.1    场地准备

单叶片吊装受场地尺寸限制，大件设备无法在地面进行摆放，叶片必须车板起吊。需要事先将主起重机与辅助起重机位置固定，便于工装车站位（图1）。吊装平台内积雪必須及时清理。

3.5.2    人员准备

设总指挥1名、技术负责人1名、专职安全员1名、1020型汽车式起重机司机1名、80 t汽车式起重机1名、起重指挥2名、电工4名、安装工10名、操作工10名。对现场施工人员的资质进行审查，检查特种作业人员的专业培训记录，检查方案交底记录，查看施工人员工作着装、精神状态及个人安全用具。

3.5.3    机械、工器具准备

单叶片吊装工序较为复杂，冬季施工机械存在降效的情况，需要对现场机械、工器具的准备情况进行仔细检查。起重机需在现场进行负荷试验，单叶片吊装工具、盘车系统装置需要现场调试。

3.5.4    盘车

轮毂吊装完成后，施工人员进入塔筒顶部进行盘车。通常情况下，盘车工作仅需3～4 h即可完成。但施工现场日平均气温在-10 ℃以下，整个盘车过程至少需要12 h，为不影响后续施工，盘车必须选择在夜间进行。

3.5.5    吊裝前对天气情况进行确认

单叶片吊装温度不得低于-20 ℃，风速不得超过8 m/s（非地面风速，而是主起重机风速仪上显示的风速），大雾、雪、冰雹等恶劣天气下严禁吊装作业。

3.5.6    单叶片吊装

在所有准备工作确认完毕且环境条件允许时，开始进行单叶片吊装（图2）。

过程如下：（1）工装车就位，进行变桨操作，把桨叶变到倾斜20°。（2）溜尾辅助起重机在叶尖处站位，并在叶尖处挂好吊带，同时系挂叶尖护套和2根溜绳。（3）主吊车系挂单叶片吊具，抬起1～2 m。单叶片吊具通电，每侧系挂2根叶片吊带，并在吊具上系挂2根溜绳。（4）主起重机系挂单叶片吊具移动到叶片上面，人员在叶片上面清理积雪，并同步将叶片下端穿过来的两根吊带系挂到吊具另外一侧，把叶片兜住（系挂和释放单叶片吊具的吊带都需要给吊具通电）。此时断开电源，从机舱上面的天窗下放一根细绳将断开的电源线捆绑牢靠。（5）对已完成系挂的吊带进行检查，主起重机和辅助起重机同时工作，把叶片缓缓抬起。当叶片上升至超过工装车后，工装车离开。（6）工装车离开后下放叶片，拆除辅助起重机的吊带。（7）调整叶片位置，由平行道路走向变为垂直道路走向。（8）主起重机缓慢上升，机舱人员缓慢提升捆绑电源线的细绳。下方人员通过拉拽溜绳控制叶片平衡。（9）叶片上升至轮毂对接处后，将电源线拉拽至机舱处通电变桨，缓慢对齐叶片。（10）紧固40颗螺栓以后，控制单叶片操作盒将单叶片吊具一侧的两根吊带脱钩。（11）主起重机缓慢将单叶片吊具下落，下落同时将机舱电源断开，通过细绳下放电源线，将叶片剩余螺栓紧固至力矩的70%。（12）通过液压盘车转动轮毂120°，在转动过程中，将叶尖护套取下，供下一片叶片吊装使用。

4    结论

风机吊装是风电建设项目施工过程中的重要一环，也是风险系数最高的一项工作。对于本项目，存在道路曲折、设备运输难度大、冬季降雪、冬季施工降效等诸多风险。为此，总承包项目部从以下几点着手进行了过程管控：（1）道路是山地风场吊装施工的基础，首先要确保道路畅通，才能开展机械、设备的运输工作;（2）大件运输是吊装前一项重要的准备工作，需要精心准备、全程监护、及时沟通;（3）单叶片吊装是控制重点，需要从场地、人员、机械设备、施工流程等多方面进行控制。

作为总承包项目，考虑的不只是单叶片吊装过程，也要考虑单叶片吊装的所有前期准备工作，更加体现出工程项目任何一项工作都不是单独存在的，而是与其他工作有机地结合成整体。只有充分考虑实施过程中的所有环节，才能有效降低施工风险，保证吊装工作的安全、质量与进度。

收稿日期：2020-05-27

作者简介：范迪（1989—），男，吉林四平人，硕士研究生，工程师，研究方向：电力工程管理。