浅析风电项目施工中质量通病的预防与处理

2023-01-02高睿

中国设备工程 2022年17期

高睿

（山西龙源新能源有限公司，山西太原 030000）

本次研究的案例为50MW风电项目，选用上海电气风电机组W3450-146，预装轮毂高度90m，采用直径为21.6m的独立扩展基础，箱变采用天然地基上的浅埋基础，配套建设风机基础平台和场内运输及检修道路。选用35kV架空与地埋电缆相结合的集电线路方案。场内集电线路2条，分别接引7台和8台风电机组，电缆沟总长20.1km，架空线路总长2.19km，送至风电场内一期建设的220kV升压站的35kV母线，利用一回220kV线路送至220kV静乐变电站。在该项目施工中，受不同因素影响给项目带来了相应的质量通病问题，影响到风电设施的使用安全性，针对这些通病问题的产生原因，拟定可靠的预防和处理措施，不仅可以加快风电项目的施工进度，而且对于延长风电设施使用寿命也有着积极作用。

1 风电项目施工质量通病

1.1 风电项目土建施工质量通病

（1）风机基础垫层。在该项目风机基础垫层施工过程中，常见的质量通病包括基础垫层不均匀沉降、垫层开裂等，导致此类问题出现的主要原因如下：第一，在基础垫层材料选择时，所选材料粒径不合规，使得铺设后垫层无法提供足够支撑力，在压力作用下容易出现上述质量通病问题。第二，在垫层铺设时，单次铺设的厚度较大，碾压机械提供的碾压力无法达到预期，垫层压实度不够，风机整体重量较大，会产生较大负荷，从而造成不均匀沉降问题。第三，垫层碾压时所选机械设备不满足国家相关规范，如使用了较小功率的碾压机械，其碾压质量不达标，无法为上部结构提供足够的支撑力。第四，施工人员和监理人员忽视对垫层质量监管。

（2）风机基础钢筋混凝土。在该项目风机基础钢筋混凝土施工期间，经常面临的质量通病包括混凝土裂缝、麻面、蜂窝、露筋等问题，造成此类质量通病问题出现的主要原因如下：第一，在钢筋混凝土材料选择时，所选材料质量不合规，如使用锈迹较多的钢筋、含泥量较高的集料、强度等级较差的水泥材料，其初始质量不满足钢筋混凝土质量要求，从而导致质量通病问题的出现。第二，钢筋笼摆放时垫块距离模板边缘小于10cm，同时混凝土浇筑时，注浆管端口朝向钢筋结构，造成钢筋位置偏移，凝固后容易出现露筋问题。第三，钢筋混凝土养护时，养护周期不足，并且养护过程中未禁止他人或机械进行浇筑面碾压，使得结构在未形成稳定结构前承担了过大荷载，从而导致钢筋混凝土施工质量问题。

（3）风电项目道路。该风电项目道路施工过程中，其常见的质量通病为道路地基不规则沉降、道路车辙质量通病、地基开裂等。造成此类质量通病问题出现的原因如下：第一，前期路基开挖时，开挖深度不足，使得换填后路基无法达到预期支撑荷载，从而导致路基施工质量问题。第二，路基换填时所选换填料质量较差，并且换填时未按规范要求进行分层碾压夯实操作，降低了换填后材料的压实度。风机构件的自重较大，并且前期施工时会使用到许多超大型施工设备，由于道路基础强度不足，在自重荷载作用下也会带来上述质量通病问题。

1.2 风电项目电气施工质量通病

（1）风电项目接地。风电设备一般会布置在空旷、地势较高、风力供给稳定的区域，为确保设备使用过程的安全性，要特别注意防止雷电危害，需做好项目接地处理。从该项目的施工情况来看，在接地施工环节经常面临的质量通病包括电阻值过高、接线头短接等，造成此类问题出现的主要原因如下：第一，在前期设计中，虽然考虑了一期项目和二期项目投入运营后的感应电流影响，但是忽略了外界环境所带来的影响，使得接地系统布设数量、布设位置、连接方式与实际需求不契合，从而导致接地故障问题。第二，施工时未对接线头进行规范保护，并且在施工时未按规范要求对系统进行有效保护，或者在接线头施工时存在紧固性不足的情况，这也增加接头不良接触问题发生概率，进而影响到项目接地电阻值不能满足设计及规范要求。

（2）电缆及光缆敷设。该项目电缆及光缆敷设时，常见的施工质量通病问题包括电缆出现破损、电缆接头未做好防护、电缆埋深不达标等。导致此类问题出现的主要原因如下：第一，在电缆或光缆移动时，未做好相应的保护工作，这样也使得电缆出现了一些磨损，部分磨损严重的部分也会成为后期发生腐蚀、漏电问题的主要区域。第二，在电缆接头处理时，施工工艺不到位，处理质量相对较低，如没有做好接头处理，使得其密封性较差，容易滋生相应的质量问题。第三，对电缆进行埋设时，未考虑当地冬季最大冻深，使得电缆埋设深度较浅，虽然外侧有管道保护，但是在冬季冰冻、消融的持续作用下，也会影响到电缆结构稳定性，导致相应问题的出现。

（3）风电项目电气安装。该项目电气安装时，常见的施工质量通病问题包括电气设备故障、电气设备固定螺丝紧固性不一致等。导致此类问题出现的主要原因如下：第一，在电气设备安装前未对其进行严格开箱验收质量检查，虽然所有电气设备出厂前都会进行质量检查，并出具相应的质量合格报告，但是在长期运输过程中，道路颠簸也容易出现一些质量问题。由于在设备进场前没有做好质量检查，这样也会导致设备安装后无法正常使用，增加施工成本的支出。第二，在电气设备安装过程中，没有遵循相应规范要求来开展安装，造成设备紧固、接地、绝缘处理质量不合规，增加质量问题的出现。

1.3 风机吊装质量通病

该项目风机吊装时，常见的施工质量通病问题包括叶片形变、结构碰撞等，这些问题在出现后会直接影响到现场作业的安全性。导致此类问题出现的主要原因如下：第一，在风机吊装时，没有做好多因素考量，未选择风力较小、较为晴朗的天气施工，风机需要吊装到离地几十米的位置，过程中会受到风荷载影响，从而导致风机碰撞叶片造成形变问题。第二，在吊装设备操作过程中，人员操作水平不满足规定要求，如吊装速度过快，电机质量自重较大在惯性作用下，会与塔筒出现碰撞，若撞击力度较大也将会影响到电机的完整性，增加事故问题的发生概率。

1.4 风电项目场址范围广、施工分散，人员与设备难以精细化管理

除上述提到的施工问题外，该项目在施工过程中也面临着施工分散，人员与设备难以精细化管理的问题，由于该项目所占场址范围相对较广，并且企业并未制定完善的项目管控体系，对风电工程项目管控缺乏应有的了解，这样必然难以发挥项目控制在整个风电工程项目施工管理中的功能，导致项目团队工作效率低下，缺乏凝聚力，无法及时发现风电工程施工项目管理中存在的安全隐患与风险问题，不利于提高项目效益。而且针对施工时面临的风险也没有做出及时预判，这样也使得一些施工隐患问题没有得到及时发现，从而导致竣工时工程项目质量不合格，增加返修时的成本支出量。

2 风电项目施工质量通病的预防与处理措施

2.1 风电项目土建施工质量通病预防与处理措施

针对土建施工质量通病问题，需采取以下措施：第一，在施工材料选择时，所选材料参数需满足现场施工要求，同时做好材料进场前质量校核工作，施工期间也需要做好临检、抽检检查，确保材料供给的合规性。第二，在施工材料应用过程中，做好施工参数的监督工作，并且阶段工作结束后需及时采取检测技术对压实度、浇筑质量等内容进行检查，发现问题后需及时进行返工，确保各节点施工质量的合规性。

针对已经出现的质量问题也需要做好相应的处理工作，具体的处理措施如下：第一，做好结构补强工作，对于结构强度不足的部分，使用增加截面法、注浆加固等方法，来提高土建基础的稳固性，结合实际问题确定最为恰当的施工参数，提高加固结果的可靠性。第二，如果产生的破损面较大，无法再完成既定工作，此时则需要对其进行重新返工，做好各环节质量检查，以提高结构施工结果的可靠性。

2.2 风电项目电气施工质量通病预防与处理措施

针对电气施工质量通病问题，在预防时需采取以下措施：第一，在施工设备选择时，所选基础参数（如型号、规格等）需满足相应质量规范，同时做好设备进场前质量校核工作，施工前也需要再次校核参数的合理性，满足要求后才可以使用。第二，在电气设备安装过程中，做好施工内容的监督工作，做好安装节点质量检查，发现问题后需及时进行返工，确保各施工质量的合规性。

针对已经出现的质量问题也需要做好相应的处理工作，具体的处理措施如下：第一，如果设备安装问题不会影响设备正常使用，那么需要采取针对性措施进行处理，调试合格后继续下一环节安装。第二，如果产生的故障问题较大，此时则需要对其进行重新返工并替换设备，做好各环节质量检查，以提高设备安装质量的可靠性。

2.3 风电项目风机吊装质量通病预防与处理措施

针对吊装质量通病问题，在预防时需采取以下措施：第一，在风机安装之前，需要对钢丝绳固定情况、吊耳分布状态等内容进行检查，而且正式吊装前还需要进行试吊，合格后才可以进入正式作业。第二，在电机吊装过程中也需要做好施工监督工作，控制吊装速度，临近安装位置时需暂时悬停，按照先粗调后精调的顺序有序进行施工，以提高最终施工质量的合规性。

针对已经出现的质量问题也需要做好相应的处理工作，具体的处理措施如下：对于碰撞区域进行质量检查，如果发现较为严重的破损的情况，评估其对于工程安全性威胁，若威胁性较小，等待电机安装结束后进行及时检修，反之，则需要立即停止施工，等待该问题完成处理后再进行施工。

2.4 风电项目场址范围广、施工分散，人员与设备难以精细化管理的预防与处理措施

针对此类问题所需要采取的预防和处理措施如下：第一，构建完善的项目管控体系，重视优化风电工程施工项目管理系统，以量化的方式对该项目施工过程进行评估，同时将管控体系和项目施工方案、项目管理小组、项目成本管理进行结合，提高资源的分配效率。第二，针对施工时面临的风险也没有做出及时预判，应建立科学评估体系来对潜在施工隐患问题进行及时发现和处理，如用火隐患、用电隐患等，以此来降低风险问题发生概率，提高项目施工结果的合理性。第三，做好施工现场的应急管理，拟定火灾、用电、降雨、雷电等突发事故的应急管理计划，从而营造安全的工程作业环境，减少突发事故所带来的经济影响。