海上风电场临时围堰加固方案围堰施工方案.doc

研究海上风电场临时围堰加固方案 姜君华 戴维国（风电工程分公司 山东莱州 2839055）【摘 要】：随着节能减排政策的推行、国家大力推行绿色能源的应用、丰富的海上风能使海上风力发电得到了前所未有的发展。随着技术上的成熟和成本的降低，海上施工中的临时围堰施工必将成为未来相当长一段时间内海上风电机组建设的主流。因此，掌握此工艺技术并推广应用于实际生产刻不容缓。本文重点介绍了海上临时围堰施工工艺的研发，在公司小范围内的推广应用所带来的生产效率的提高和施工质量的提升，为今后的大面积推广提供了重要的依据和参考。【关键词】：临时围堰加固；围堰施工方案；新技术；引 言：随着我国社会经济的发展和科学技术的不断进步，电力建设行业的竞争也越来越激烈，这就要求更加高效、节能的施工技术和工艺的应用。临时围堰作为保证海上施工高效率、高质量的施工，深受海上施工各行业的欢迎。其中临时围堰最具有代表性，其施工时间短、稳定性较好，可进行中、短期海上施工防护措施。其工作效率是永久性围堰施工方案效率的1.5-2.5倍；较传统临时围堰稳定性更好，在海上施工中推广最迅速，发展最快。临时围堰加固方案为进一步提高公司海上施工质量，拓展市场份额，增强企业竞争力起到相当重要的作用。工程概况大唐莱州风电场三期（49.5MW）工程,场址位于山东省莱州市西南部约20km的滨海区域土山镇北部，位于防潮堤四坝区以外的接岸海域，由奥河口向西至四坝区西侧养殖池之间的范围，南侧毗邻防潮堤坝路，交通运输较便利。地貌类型属于莱州湾浅海滩涂地区，地势开阔、平坦，鲜有植被，地面标高约在01.3m 之间。本工程拟采用单机容量1.5MW 的风机，风轮直径77m，轮毂高度70m，共建设风力发电机组33 台。风机承台直径均为16m；1#、3#-12#基础净高1.2m；2#、15#-24#净高1.7m；13#、14#、25#-33#净高2.1m。混凝土强度等级为C40，抗渗等级S8。主要工程量：土方开挖10000m3；级配砂石9000m3；垫层C20845m3 ；基础砼C40S814500m3。 我公司承建的大唐莱州海上风电场工程，围堰为土工布包裹土料分层填压、缝合。其项目施工严格按照河北省电力勘测设计院实际要求进行。但由于施工围堰长度较大、高度较矮以及当地潮汐不规律且破坏力强的特殊性，致使临时围堰不牢固、易毁坏，此类施工项目我公司从未涉及过，也无成熟经验可以借鉴。尤其大唐莱州风电场三期（49.5MW）工程工期紧迫，任务艰巨，此问题的解决刻不容缓。山东电建二公司大唐莱州风电项目部施工的三期海上临时围堰工程现场，潮水达到2.3m高度，且风力达到7级，将已施工完的2000米临时围堰冲毁。我们搜集了相关的临时围堰措施的施工信息后，通过对施工现场调查，提出能够研制出满足临时围堰的设计要求及现场的施工条件的设想。通过调阅当地水文资料，当地海水涨潮最高为3m，风力为8级。由此，我们将目标值确定：使加固后的临时围堰能抵御3m潮水和8级大风对临时围堰产生的冲刷力。土石围堰施工方法：土石围堰适用于海水深在3.0m以内、水流速度较小的地方，是用大块石料作为填料，在填土出水面后添加矿渣或砂夹粘土并进行夯实而形成的施工临时性构筑物。根据区域地质资料，风电场区域无滑坡、崩塌、泥石流、采空等不良地质作用和压矿问题，且海水为间歇式涨潮。我们借鉴有关资料和当地有经验的渔民的建议，结合工程性质和价格因素，决定选用土石围堰来施工。这样在保证工程质量的情况下，既能快速施工又能降低成本。莱州地区属暖温带季风区域大陆性气候区，四季变化明显。施工季节在秋、冬两季，具体表现为冬长干冷，雨雪稀少；秋季常常受旱涝和连阴雨天气的威胁。全年平均气温12.4，平均降水量587mm。经过讨论决定用1:1放坡来设计加固后的围堰，这样做的优点是围堰性能稳定，安全性好，操作起来也更为简单。出于工程质量，确保安全的前提，我们选择1：1的放坡角度。传统围堰施工方案几种常用临时围堰方式：方案一方案二方案三方案四土石围堰土袋围堰双行板桩围堰竹笼围堰施工方法：土石围堰适用于海水深在3.0m以内、水流速度较小的地方，是用大块石料作为填料，在填土出水面后添加矿渣或砂夹粘土并进行夯实而形成的施工临时性构筑物。施工方法：土袋围堰适用于海水深在3.0m以内、水流速度在1.5m/s以内的地方，且土质渗水性较小的海床上修筑，用袋装土累叠而形成的施工临时性构筑物。施工方法：双行板桩围堰适用于水深达34m的土质海床、河床上修筑围堰时，为了保证围堰的牢固性，采用将两排木桩打入河床，在围堰的外侧临河面加设支撑。施工方法：竹笼围堰适用于水深在45m，水流速度在1.52.0m/s左右，竹笼内盛放大块石料，于内测添加小块碎石，造价一般。优点：施工简单，造价低，稳定性较好，能有效抗击大潮的冲击。缺点：长期被海水冲刷会破坏围堰的稳定性。优点：施工简单，造价低缺点：大潮时土袋易被水流冲走,稳固性差。优点：稳定性高，能有效抗击大潮的冲击。缺点：造价较高，施工繁琐。优点：水深也可以很容易的施工。缺点：施工繁琐，稳定性较差。复合围堰特点 复合围堰施工方案综合上述几种围堰施工方案，扬长避短，总结出外侧以土石围堰为主、内测以土袋围堰为主，内外相结合。即能满足施工的安全及质量要求，又节约了成本，缩短了工期。复合围堰施工工艺流程：1、护坡前土石施工为了让挖掘机等车辆顺利通行，并且减少潮水冲刷力降到最低，为接下来的面层施工减小压力：首先用大型装载车辆运送直径400600mm的大块碎石，沿测量好的线路铺设400500mm高度。然后用压路机将大块碎石压入海砂下300mm左右。再用大型装载车辆运送直径100200mm碎石铺在大石块上侧200mm高度，用压路机压实。重复一次此步骤。最后用大型装载车辆运送碎石渣铺在顶面200mm用压路机压实，重复一次此步骤，反复压实2次。这样既可以给后续土工布施工创造一个良好的、稳定的施工环境，又可以为护坡施工打下基础。2、土工布面层施工2.1、首先在土石围堰内侧铺设土工布。2.2、在离土工布10米外的地方用挖掘机挖海砂盛放于土工布内。2.3、待第一层围堰施工完自然沉降后（约一天至一天半），紧接着继续施工第二层。2.4、按照1:1放坡的条件铺设第二层土工布，重复“2、3步骤”。2.5、待第二层海砂施工完毕后待海砂压实后，一、二层土工布搭接处需及时缝合。2.6、重复施工三、四层。2.7、第四层施工完毕后，在顶层铺一层石渣，压实。3、护坡施工为最大程度的抵御潮水的冲刷和大风的侵蚀，用挖掘机将土石围堰推靠在施工完的土工布围堰的靠海侧，形成1:1坡度的护坡。然后将护坡压实，整平。完成整个围堰的施工。围堰示意图：海上临时围堰的应用：大唐莱州三期风电场临时围堰施工完成后，经历两次大潮，海水高度分别达到2.8米和3.0米，海风7级和8级。加固围堰受海潮冲击后护坡未变形、围堰内也未进水，围堰状态良好，成功抵御了两次大潮！海上围堰完全有能力抵挡住3米以下涨潮和8级以下大风的侵袭，完全满足临时围堰的稳定性要求。有效的降低了成本，缩短了工期，对于公司生产效率的提升起到很好的助推作用。结论：此次海上临时围堰加固方案的创新，填补了公司海上临时围堰施工的空白。对开拓市场份额，提升企业核心竞争力起到相应的作用。通过公司内小范围的使用，达到了较为令人满意的效果，此项新工艺宜推广应用于生产中。参考文献：无作者简介：姜君华 男（1985- ），风电工程分公司大唐莱州项目部，建筑工程处专工，电话：18954572230戴维国 男（1963- ），风电工程分公司大唐莱州项目部，建筑工程处主任，电话：18660503607