大唐华银南山风电场项目一期工程施工组织设计

大唐华银南山风电场项目一期工程施工组织设计编制单位：大唐华银南山风电场项目筹建处湖南省电力勘测设计院二〇一〇年五月 目录１　施工条件1.1地理位置1.2地形地貌及地质条件1.3水文和气象2工程量3主要施工特点4施工总布置5施工交通运输6工程征地7主体工程施工8施工总进度 １　施工条件1．1地理位置南山风电场位于城步苗族自治县西南部的南山牧场内，牧场位于湘桂边界越城岭北麓，地处东经１０９°５８′～１１０°３７′、北纬２６°０５′～２６°１５′之间，总面积约１５２ＫＭ２，有“南方呼伦贝尔大草原”之称。南山风电场场址范围从牧场南部的三角坪至北部的大茅坪，南北绵廷约12KM，东西平均宽约7KM，风场场址总面积约70KM2。一期工程位于风场东南部分，场址面积约20KM2。风电场距城步县约56KM，场址区对外交通条件便利，从场址区到城步县城公路也已通车，该公路按三级公路标准修建，沥青路面，路况良好。1．2地形地貌及地质条件南山牧场地貌以高山台地丘状山原为主，大地构造属新华夏构造体系第三隆起地带的南端，系湘桂径向构造体系，地貌类型多样，平均海拔1760m,最高海拔1941m。风电场区处于越岭山脉与雪峰山脉交汇地带，地貌类型多样，沟谷发育，主要为中高山台地地形和剥蚀残丘与残山地貌。山势总体走向近南北向，与区内常年的主风向夹角较小，风力资源十分丰富。区内为元古界板溪群和震旦系下统及寒武系下组等浅海相类复理石建造浅变质岩组以及印支期花岗岩～五团岩体。大地构造部位属江南台背斜的雪峰山复式背斜东南部，区内构造形迹呈NNE向，属绥宁北北东向构造带，主要为NNE向褶皱、压性和压扭性断裂、花岗岩体及各类岩脉。风场场址及临近地区无大的活动性断裂与发震构造分布，晚近期以来本区地壳运动以区域性缓慢上升为主，总体上处于一个相对稳定的地块区内。工程施工区场地起伏较大，部分场内施工道路可结合南山风景区现有公路进行改造。1．3水文和气象南山风力发电场位于湖南省西南边陲的城步县，风场地处中亚热带季风湿润气候区，属中亚热带山地气候，四季风明、雨量充沛、山地逆温效应明显。受大气环流、太阳辐射、地理位置和地势等诸因素的影响，春季和初夏冷暖气流交替，天气多变，骤冷骤热，低温多雨；盛夏初秋，受西太平洋热带高压控制，晴热高温、光照充足；深秋季节，北方冷空气与西南暖湿气流交锋于南岭，秋风秋雨连绵；冬季受北方南下大陆冷空气影响，气候冷且干燥，从而形成春暖多变、夏热多旱、秋高气爽、冬冷少寸、四季风明的气候特色。南山风电场场区年有雾时段较长，一年中到少1/3以上约120天的时间有雾，而且雾的分布区域较大，局部地区能见度较低。南山牧场范围年平均气温12℃,年均降雨量1699mm，年有霜天数28天，年雷暴日数35天。根据2005年实测数据统计，南山风电场面所在区域10m高处风速大于5.84m/s，拟装轮毂高度70m处风速大于6.56m/s，风功率密度接近300W/m2 。风电场主导风向和风功率密度最大方向均为SSW，场区实测空气密度为1.022kg/m3。2工程量南山风电场一期工程场区总面积约20km2，布置了24台单机容量为2000KW风力发电机组和1台单机容量为1500KW的风力发电机组。风电机组最小间距160m，垂直于主风向最小间距945m,以总发电量最大为目标进行了优化布置，风机主要集中在场区北部、中部。沿风电机处建设路面宽度为4.0m的机修道路。风电场布置在南山山顶较高位置（海拔高度为1470～1900m），保证了风力发电机组不受洪水威胁。南山风电场一期工程土建工程量汇总详见表9.2-1。表9.2-1一期工程土建工程量汇总表编号工程或费用名称单位数量备注一发电设备基础工程一期25台风机风电机组及塔筒基础不含基础施工前场平挖填土石方1土石方开挖出m330075开挖回填 2主要施工特点本工程位于南山风景名胜区，资源有限，且与城步县的交通连接不便，各种外来物资、设备的运输方案、设备需合理规划选择。风电机布置分散，临时施工道路较长，所以道路修建是现场准备工作的重点。由于运输距离长，风电机基础混凝土的生产效率和运输手段成为施工期间控制质量的关键因素。风电机组施工投产工期短，设备购买、土建施工、机组运输和安装各工序在进度上紧凑衔接、协调管理是控制工程的关键。4施工总布置4.1施工总布置方案施工总布置应综合考虑工程规模、施工方案及工期、造价等因素，按照因地制宜、因时制宜、有利生产、易于管理、安全可靠、少占耕地的原则，在满足环保与水保要求的条件下布置生产、施工仓库、供电供水、堆场等。4.2施工工厂及仓库布置1）混凝土系统本工程混凝土浇筑总量约1.84万m3,大部分混凝土为C30砼，单台风机基础混凝土浇筑量为475.0m3。混凝土系统的生产能力受控于风机承台混凝土浇筑的仓面面积，并考虑混凝土初凝时间的影响，混凝土高峰期浇筑强度约为32.8m3/h。根据风机布置及场地条件，本工程混凝土系统布置在升压站西北侧。系统内设HZS35型搅拌站一座，设备铭牌生产能力为35m3/h，并配一只100t散装水泥罐，能满足混凝土浇筑高峰期3天用量。2）机械修配及综合加工厂本工程距城步县公路里程约56km，部分辅助企业可充分利用当地的资源。由于混凝土预制件采用在当地采购的方式，现场不再另外设置混凝土预制件厂，公设置机械修配厂及综合加工系统（包括钢筋加工厂、木材加工厂）。为了便于管理，施工工厂集中布置在110kv升压站北侧，总占地面积600m2。机械修配场主要承担施工机械的小修及简单零件和金属构建的加工任务，大中修理者委托城步县或邵阳市相关企业承担。3）仓库布置 本工程所需的他库集中布置在110kv升压站附近，主要设有水泥库、木材库、钢筋库、综合仓库、机械停放场及设备堆场。水泥库、木材库及钢筋库分别设在混凝土系统及相应的加工工厂内。综合仓库包括临时的生产、生活用品仓库等，占地面积400m2。机械停放考虑10台机械的停放，占地面积200m2。4.3施工力能供应1）施工用水施工用包括生产用水和生活用水两部分，总供水量约100m3/d，其中生产用水80m3/d,生活用水20m3/d。施工用水考虑打井取水，水量可满足施工期间用水需求。2）施工用电本工程施工用电主要包括施工工厂用电及基础施工用电两部分。初步考虑采用从距施工场地西北面约6km处的35kv变电站引10kv线路至施工区10/0.38kv中心变，经中心变降压后引线至各施工用电点。为适应风电机组布置比较广的特点，施工用电还考虑配备1台120kw和2台75kw移动式柴油发电机发电。3）施工通信本工程风电场外部施工通讯线路拟就近从南山镇引接。风电场内部通信采用无线电通信方式解决。各风电机组施工现场的对外通信，采用无线电对讲机的通信方式。4）地方建筑材料供应工程区及附近缺乏工程所需的天然砂砾料和石料。砂料、粗骨料均可从城步县或邵阳市购买。由于粗骨料用量不大，且城步县或邵阳市砂石料市场有足够的成品料可供应，故本工程不设砂石料加工系统，公设砂石料堆场，位置紧靠混凝土系统布置。砂石料按混凝土高峰期5天砂石骨料用量堆存，砂石料堆场占地面积约700m2,堆高4m~5m。砂石料堆场采用100mm厚C15砼地坪，下设100mm厚碎石垫层，砂石料场设0.5%排水坡度，坡向排水沟。4.4施工管理及生活区布置根据施工总进度安排，本工程施工期的平均人数为50人，高峰人数为150人。施工办公区布置在110kv升压站附近，该处场地交通便利。施工生活区规划布置在南山镇内。4.5施工临时设施用地本工程临时设施建筑面积约450m2,占地面积约4000m2。各施工临时设施建筑，占地面积详见表9.4-1。表9.4-1施工临时设施建筑、占地面积一览表序项目名称建筑面积占地面积备注号（ m2）（m2）1混凝土搅拌站100700包括水泥库2砂石料堆场700 3综合加工厂1006004综合仓库1004005机械停放场2006施工办公区1504007坡挡构筑物10008合计45040005施工交通运输5.1对外交通运输南山风电场距城步县城公路里程约56km，北经武冈抵邵阳261km。风场场址区对外交通条件复杂，上下南山的主干公路从江头司盘山而上，在海拔940m~1850m的山中穿绕，全长21km，拐弯188个，形成10个大“之”字弯，全程均为柏油路面。设备运输至施工现场公路线路可以从设备厂家上高速公路后，到达邵怀高速竹市收费站下，然后转竹城公路到达城步县城城贝公路入口。从城贝公路和南山进山公路到达安装现场。该线路中，从设备厂家到城贝公入口之前的道路等级较高，运输风电设备车辆可直接通行。从县城到南山牧场的公路籁分为两段，每一段从县城到南山山脚的汀坪乡，该段公路长约37km，为山重三级公路，是省道S219的一段，沥青路面，弯道少而缓，路面坡度较小，运输条件较好；第二段从汀坪乡到南山牧场总部（地名建家坪），该段路长约42km，为山重四级公路，经初步分析，该段道路公大的回头弯就有28个，这对风机机组、叶片等大型设备运输将造成困难，需要制定专项运输方案对该段公路进行改造。5.2场内交通运输根据南山风电场一期工程风力发电机组布置比较分散、场地比较大的特点，考虑到场区内已有旅游景点道路，但部分区域不能满足施工期工程交通运输需要。经初步规划，本工程场内施工道路需新建和改建公路共32.0km，其中新建公路26.0km，改建公路6.0km，新建公路等级按山岭重丘四级标准实施，路面宽度6.0m，泥结碎石路面，平曲线和最小转弯半径应满足风电机长叶片运输要求。一般要求公路最大纵坡控制在10%以内，特别困难段若纵坡超过12%，则应用采用牵引车牵引。本工程新建道路较长，且风机分布于各山顶或山脊，道路所经过的山坡段原地形较陡，因此应做好道路旁的排水设施及挡墙护坡工程，防止山体滑坡等地质灾害。进入塔架施工区后要求道路平整，塔架的施工场地要求压实。场内施工道路从风电机组旁边通过，以满足机组设备运输和基础施工需要。风电场检修道路布置，根据现场实际情况，为了经济，将检修道路与施工道路统一考虑，风电场运行投产后，在施工道路在基础上，改建检修道路，检修道路路面宽度4.0m，泥结碎石路面。6工程征地按照《风电场工程建设用地和环境保护管理暂行办法》要求，结合本风电场的特点，确定本风电场的工程征用地。主要要求为： 风电场工程建设用地应本着节约和集约利用土地的原则，尽量使用未利用土地，不占耕地，并尽量避开省级以上政府部门依法批准的需要特殊保护的区域。风电场工程建设用地按实际占用土地面积计算和征地。其中，风电场中的风电机组用地，按照基础实际占用面积征地；风电场其它永久设施用地按照实际占地面积征地；建设施工期临时用地依法按规定办理。工程就久用地主要为风电场就久设施的用地，临时用地主要是指场内道路、施工临时设施及风电机组安装场地用地。根据总平面布置要求，本工程永久占地22.23ha。其中：风力发电机组及箱变基础占地1.56ha；110kv变电站占地2.11ha；风机检修道路32.0km,占地18.56ha。工程租地约16.91ha,其中：场内施工道路租地9.9ha；直埋电缆沟总长约18.0km，直埋电缆租地2.32ha；施工安装场地25个，租地面积共计4.26ha；施工仓库和辅助加工厂、材料设备仓库、临时房屋等占地4000m2。施工用地详见表9.6-1。表9.6-1工程施工用地一览表单位：ha序项目永久征用地临时征用地号1风机基础1.562安装场地4.263110kv变压站2.114直埋电缆沟2.325场内道路18.569.96临时设施0.47合计22.2316.917主体工程施工7.1公路施工南山风电场一期工程共需新修专用公路26.0km。公路土方采用挖掘机开挖，石方采用手风钻钻孔爆破，推土机集料，装载机配5t自卸汽车运至道路填方部位或相应的弃渣场，并根据现场开挖后的地质条件，在需要路段砌筑挡墙。对于路段的土石方填筑采用5t自卸汽车卸料，推土机推平，按设计要求振动、分层碾压至设计密实度。7.2风电机组基础施工本风电场有25台风机，本阶段根据风机制造厂提供的设计参数和本场区地质条件，风电机组基础拟采用圆形柱台式现浇C35钢筋混凝土实体重力式基础。底部直径为18.0m，顶部直径为6.5m,基础底板最大高度为3.0m,最小高度为1.0m,暂定风机基础埋深-3.0m。施工图阶段将根据各风机位置的地层风布，基岩露头标高及岩性等因素，对风机基础的形式和外形尺寸等进行多方案的技术经济比较，综合优化基础设计及埋深。风机安装场地尺寸为50m×50m(长×宽)。 基础土石方开挖边坡按1：1控制，采用推土机或反铲剥离集料，一次开挖到位，为减少土料高含水量对施工造成的影响，尽量避免基底土方扰动，场区底部留30cm保护层，采用人工开挖。开挖的土方运往施工临时堆渣区堆放，用于土方回填。风电机组承台混凝土采用薄层连续浇筑形式，层厚200mm~250mm。混凝土熟料采用搅拌车运至浇筑点，泵送混凝土入仓，人工振捣浇筑。风电机组承台混凝土施工工艺流程如下：浇筑他面准备（立模、绑钢筋、基础环安装）→质检及仓面验收→混凝土配料→混凝土搅拌→搅拌车运输→泵送混凝土入仓→平仓振捣→洒水养护→拆模→质量检查→修补缺陷。风电机组安装平台施工主要为土方填筑及碾压，由于安装平台在风机员装施工过程中需要承受1.18kg/cm2接地压力，填筑区土料要碾压密实。采用20t自卸汽车从风机附近土料场运送土料到填筑区，160kw推土机推平后，16t振动碾碾压，边角部位用1.0t手扶式振动碾碾压，斜坡采用10t牵引式斜坡振动碾碾压，再铺碎石。碾压的施工参数，由现场根据碾压试验后填土料的密实度确定。7.3箱式变基础施工本风电场共有25个箱式变基础，采用天然基础，基础形式为钢筋混凝土现浇板式基础，平面尺寸为3.4m×2.9m，混凝土强度等级为C25。共需开挖土石方0.15万m3，回填土石方0.10万m3，浇筑混凝土0.013万m3。基础土石方开挖边坡按1:1控制，采用推土机或反铲剥离集料，一次开挖到位，为减少土料高含水量对施工造成的影响，尽量避免基底土方扰动，场区底部留30cm保护层，采用人工开挖。开挖的土方运往施工临时堆渣区堆放，用于土方回填。混凝土由HZ350-1S1000型混凝土拌和站供料，用6m3自卸汽车运至浇筑点转卧罐，在箱变基础旁设一汽车员进行垂直运输，在混凝土浇筑范围内，铺设平面脚手架仓面，直接将混凝土利用溜筒倒入仓面，人工平仓，振捣器振捣。7.4风电机组安装本风电场共装有25台风电机组，最长件为风机叶片，长度约40.5m，安装起吊的最大高度约82m。根据已建风电工程风机员装经验及总进度安排，采用两套起吊设备进行安装。主员设备采用400t汽车起重机（配超起装置），副吊采用100t汽车起重机。1）塔筒安装塔筒安装前，应掌握安装期间工程区气象条件，以确保安装作业安全。塔筒安装分三节进行，每节塔筒高度控制在20m以内。安装时，先利用汽车吊车提升下塔筒，慢慢将塔筒竖立，使塔筒的下端准确座落在基础法兰钢管上，按设计要求连接法兰盘，做到牢固可靠。中塔筒、上塔筒的安装方法与下塔架相同。2）风力发电机组安装风速是影响风力发电机组安装的主要因素之一，当风速超12m/s时，不允许安装风力发电机。在与当地气象部门密切联系的同时，现场设置风力观测站，以便现场施工人员做出可靠判断，确保风力发电机组安装顺利进行。 机舱安装时，施工人员站在塔架平台上，利用汽车员提升机舱，机舱提起至安装高度后，再慢慢下落，机舱应完全坐在塔架法兰盘上，按设计要求连结法兰盘。转子叶片和轮毂在地面组装好后，利用汽车员车整体提升，轮毂法兰和机舱法兰按设计要求联结。上述作业完成并经验收合格后，移去施工设施，进行风力发电机组调试，完毕后投入运行。7.5110kv升压站施工1）土建工程施工本风电场共设1座110kv升压站，生产、生活、展览建筑面积为2730m2，构架面积3060m2。共需开挖土石方33313.17m3,回填土石方31287.79m3。基础土石方开挖边坡按1:1控制，采用推土机或反铲剥离集料，基坑深井降水后，一次开挖到位，为减少土料高含水量对施工造成的影响，尽量避免基底土方扰动，基坑底部留30cm保护层，采用人工开挖。开挖的土方运往施工临时堆渣区堆放，用于土方回填。混凝土由HZS35型混凝土拌和站供料，用6m3自卸汽车运至浇筑点转卧罐，在升压站建筑场地中心位置设一简易塔机进行垂直运输，在建筑物下部结构铺设平面低脚手架仓面，在上部结构处铺设立体高脚手架仓面。由人工胶轮车在高低脚手架上将混凝土利用溜筒到入仓面，人工平仓，振捣器振捣。2)升压站设备安装a)电缆线路安装技术要求电缆管的加工敷设，电缆桥架及电缆架的安装，电缆敷设及电缆终端头的制作等均应符合GB50168《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》的有关规定和施工图纸要求。b)　110kv主变压器安装技术要求和注意事项。（1）主变压器到达现场后，除进行外观和数量检查外，还应检验：冲撞记录器上的加速度记录不得超过制造厂的规定。如制造厂未作具体规定，应符合下列数值：垂直加速度不超过1g，水平及侧向加速度不超过4g。油箱内的湿气含量应与设备发运前的含量基本一致。（2）主变压器到达现场后，应进行器身检验。器身检查时，场地四周应清洁，并有防尘措施。周围空气温度不宜代于0°C，变压器器身温度不宜低于周围空气温度。吊壳或进入油箱检查时，器身在空气中暴露的时间，应符合以下规定：当空气相对湿度小于75%时，不得超过16h；当空气相对湿度或露空时间超过规定时，必须采取相应的可靠措施。器身检查的项目和要求应遵守国家标准《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规范》（GBJ148）的规定。器身检查完毕后，必须用合格变压器油冲洗，并清理油箱底部。注意铁芯应无多点接地现象。器身检查应作出记录。（3）变压器本体及附件的安装应遵守制造厂在安装装配图、安装使用说明书中的规定。变压器就位前应先检查基础，基础中心距离为2040mm×1475mm。装有气体继电器的箱体其顶盖应有1%~1.5%的升高坡度。附件安装前应经检查，清洗（包括用合格变压器油冲洗）和校验。安装位置应正确，连接应牢固，密封应良好。冷却装置在安装前应按下列要求进行密封检查：散热器可用0.05Mpa表压力的压缩空气检查，应无漏气：或可用0.07Mpa表压力的变压器油进行检查，持续30min应无渗油现象。 （4）绝缘油必须按国家标准GB50150《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》的规定试验合格后，方可注入变压器中。不同牌号的绝缘油，或同牌号的的新油与使用过的油混合使用前，必须做混油试验。主变压器要求采用真空注油，真空度应达到GBJ148第2.5.3条规定。注油速度不宜大于110L/min，注油后真空保持时间不少于2h。真空注油工作不宜在雨天或雾天进行。变压器注油时，宜从下部油阀进油；加注补充油时，应通过储油柜上专用的添油阀注入。注油完毕后，应从变压器各有关部位进行多次放气。（5）变压器安装完毕后，应用高于附件最高点的油柱压力进行整体密封试验，其压力为油箱底部达到50kPa压力，试验持续时间为36h，应无渗漏。8施工总进度8．1编制依据及原则本工程施工总进度根据风电机组土建及机组安装施工程序，参照国内已建及在建风电场的施工工期和强度指标，选用先进的施工设备和工艺，按国内平无损先进施工水平进行编制，力求加快建设速度，缩短首批机组发电工期。根据风电机组分批逐台建设依次投产的特点，合理安排场内交通道路、土建与机电安装的施工程序，使土建、安装工程施工进度做到连续、均匀有序的进行，以降低施工高峰强度，提高经济效益。8．2施工关键项目本工程总体而言施工条件较差，虽工期规模相对较小，但为实现早投产、早发电的项目总体目标进度，必须在各个方施工环节进行精心安排。经初步分析，风电机组的安装是控制本工程总工期的关键项目。本工程关键线路项目：施工征地→场内施工道路修建→风电机组基础施工→风电机组安装→第一台风电机组调试、发电投产→工程竣工。8．3总进度安排本工程自2010年2月中旬进行施工筹备工作，4月10号开始进行施工道路、供水、供电系统等修建工作。6月中旬进行风电机组基础开挖（包括风电机组基础施工、35kv集电线路施工），以及集电线路的施工。2010年12月中旬风电机组设备到货开始首批风机安装，接着开始机组调试，2011年1月首批机组发电。其余风机依次供货安装、调试，至2010年4月25日25台风机全部安装调试完成。工程于2011年4月底竣工。工程总工期为12个月，首台机发电工期9个月。升压站、风力电缆等送变电工程应在其服务的风电机组装安装前完工，以便风力发电机组安装完成后，即可进行设备调试。详见附图施工总进度表。