海上风电工程基础施工效率优化措施

2019-06-17田利勇

商品与质量 2019年49期

田利勇

华电重工股份有限公司北京 100070

1 典型事件案例

1.1 某大型起重船断锚救援事件

我国一2200吨级别的起重船舶在2018年的12月份为了抓住短暂的施工窗口期进行施工作业，在寒冷的冬天继续施工，可是实际施工效率却远远低于预期值，最终使船舶在大风浪来临之前没有做好一切安全撤离准备工作，最终导致锚钢丝在巨大的海浪和强风天气状况下断裂而走锚，幸亏海事局所派遣了一架直升机和两艘救援轮，经过日以继夜的搜救才将船上作业人员安全解救和安置，并将起重船舶拖到了避风区域，这次事故给企业造成了巨大的经济损失。

1.2 船机选型不合理导致的窗口期浪费事件

某风电场在开展某一风电工程项目施工过程中，由于事先没有对海上的风浪实际状况作出准确的评估和预测，挑选了一个较小型号的运输船，无论施工效率还是船舶定位工作都存在一定的难度，导致本来预期3个工作日就可以完成的平台搭设和沉桩施工作业，却仅仅只完成了对平台的搭设，而下一个施工窗口期就得等到20天之后才能继续开展沉桩施工作业，大大降低了施工效率，表面上看似乎只拖延了一天的施工工期，但对于海上特殊作业环境来说就相当于拖延了20度天，给企业造成了很大的压力[1]。

从上面两个案例分析中不难看出，海上风电工程施工作业不同于其他普通的陆地施工环境，看似只是浪费了一天或者半天时间，但在此恶劣的天气状况下就会造成巨大的经济损失，带来不可估量的安全风险，可见不断提高海上风电工程基础施工效率具有十分重要的意义。

2 影响海上风电工程基础施工效率的原因及优化措施

2.1 以报桩器船替代稳桩平台

针对海域比较深的作业环境，我们通常会选用稳桩平台施工方式，即：一艘船运输平台，一艘运输震动锤和工艺桩，之后再利用起重船配合工艺桩沉桩作业，最后从平台下移出运输船。采取这种施工方式，通过三艘大船的良好协作，整个施工过程一般只需要不到两个工作日，但是像上面第二个案例，船机选型不当的话就会延长施工时间。

图1 稳桩平台搭设

经过多方的讨论与协商之后，最终确定选用“海阳59”还有“正力19000”（其船宽为36.58米，长149米，高7.62米，甲板的总面积超过了4400平方米，可以承载10746吨之多）报桩器平台船，该船可以独自承担辅助工艺桩运输船、平台运输船还有基础工程桩运输船的任务，这就有效缩短了船舶退点和抛锚进点时间。对于平台搭设环节来说，因为缩短了辅助工艺桩的吊装和拆卸时间，所以实现了一个工作日内对稳桩平台的搭设[2]。除此之外，因为船体比较大，所以更好地避免了“水土不服”现象对施工效率的影响。

2.2 优化套笼，缩短海上作业时间

图2 报桩器船搭设报桩器平台

对于海上风电工程项目来说，只要能在陆地解决的问题，就应该尽可能在陆地环境完成，不要将问题遗留带到海上，并对海上施工工艺流程进行不断完善和优化处理。在单桩吊装过程中必定会用到吊耳，可是该工程施工过程中如果采用吊耳会和后续的附属构件之间出现矛盾，为了防止影响附属构件圈梁的安装质量，我们决定在单桩自稳摘钩之后，采取人工方式对吊耳实施割除。需要注意的是，割除吊耳之后还要实施打磨平整和涂抹油漆防腐处理，因为海上施工环境非常复杂，该环节大概需要花费5到6个小时的时间。同时还会受翻身吊耳距离平台顶面高度和主吊绳脱钩时间的影响，所以割除吊耳具体时间也存在一定的差异性[3]。为了有效缩短割除吊耳时间，我们对套笼设计方案进行了优化处理，在套笼底部增加2个槽口，以减少套笼和吊耳之间的相互干扰，更好地保证了附属构件圈梁的安装质量。

2.3 加强机械设备的日常检修

任何机械设备经过长时间使用之后都难免会出现这样或者那样的问题，特别是面对海上如此恶劣复杂多变的环境更是容易引发机械故障，再加之船舶的不停摆动还会在一定程度上增加锚缆和锚机的损耗。根据以往经验总结，施工过程中发生一次锚机油管爆裂事故就需要花费三小时进行抢修，震动锤一旦发生故障就将无法继续使用，从而错过一个窗口期。而海上施工窗口期尤其短暂，特别是冬季两个窗口期之间间隔的时间比较长，所以设备会闲置较长时间，这就要求工作人员应该做好日常的维护检修以及保养工作，避免设备后期投入使用之后存在故障或者无法使用现象的出现。相关工作人员应该加大机械设备的维修检查力度和频率，及时发现设备中存在和潜在的一些问题和隐患，并采取相应的处理对策，避免浪费好不容易等来的窗口期。施工单位应该在以往机械设备维修保养制度和规程基础之上进行补充和完善，并做好日常保养记录工作，在非窗口期，监理单位还应该定期在锚地登船对设备维护记录进行严格检查，并要求开机运行各主要设备，观察其能否正常运行。