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深调研,重创新,积累海上风电施工经验
南日岛项目在拥有丰富风力资源的同时,也面临着复杂的天气、水文、地质等挑战,项目施工技术难度大大超过了预期。
“风行海西,鲍打天下”是莆田市政府对南日岛的发展定位,养殖鲍鱼是当地的一大支柱产业。项目施工区位于鲍鱼等养殖区,不仅增加了施工临时征迁成本,水下渔网绳索也时常“逼停”船机设备,影响施工进度。为此海上项目部配备了专业潜水员,及时为船机“解围”。公司还多次与设计单位研讨,如何在不拆除或少量拆除养殖物条件下进行地质勘探工作,创造性地提出了在勘探船舶推进系统加装防绳索缠绕装置的方案。实践证明,改装后的地勘船舶能在海产品养殖绳索密集区内较为通畅的航行,且不会对养殖绳索和养殖物造成大的影响。充分的准备和改进的设备,使得公司在20天内就分别完成了77.6平方公里范围内的海上测量(含已测地形图的复核)及海上浅层地质剖面勘探的外业工作,节约了海域征迁成本,为后续工程实施前开展外业工作积累了经验。
为优化施工用海方案、节约投资,公司针对工程区范围内分布密集养殖区和部分机位水深较小、不利于船舶进出和施工的情况,结合施工船机设备的参数,开展了船舶拖航方式、抛锚方式及打桩顺序和方法等方案的研究,最大限度减少船舶进出场及施工所需征用海域的面积,减少了施工中移锚的次数,从而达到减少海域征迁面积、控制工程征迁费用及满足沉桩进度的目的。同时,公司根据养殖区内海产品养殖的季节性,结合各机位施工时间及顺序,尽量利用主要海产品收割后进场作业相对容易、拆迁成本相对较低的时间段,开展征迁工作。经实践检验,该方案有效减低了征迁难度和费用。经过多次对试桩工程征迁方案整改优化,目前确定施工用海以风机基础为中心300米半径水域范围,试桩用海面积比最初方案下降了55%。如果推广到40万千瓦规模,估算征迁成本比原方案降低约2亿元。
由于南日岛风浪较大,试桩工程开展以来,有效施工作业时间仅有原定的四分之一,“看风”成了现场一线人员每天的“必修课”。如何有效组织施工、如何提高施工效率,成了项目部必须解决的难题。为此,海上项目部常常加班到深夜,制定多组施工方案,随时应对天气情况调整方案,确保工程进度。在沉桩过程中,公司针对工程区范围内地层条件复杂、上部覆盖层大部分为较密实的强风化花岗岩层特点,在1号机位施工过程中,先后采用了D180、D250型号柴油锤及MENCK800S液压锤等不同能力和型号的桩锤,开展了停锤12小时以上后采取不同锤型及能量的复打试验。根据1号机位的沉桩和抗拔力试验数据,提出了四台样机后续两个机位可以按摩擦桩施工的方案。同时,通过不同锤型在不同地质条件下施工时,对桩顶施加能量、桩身实测传递能量和桩身应力以及贯入度等数据的收集,开展了类似地质条件下同等或不同桩径的钢管桩基础可打入性分析,为后续工程的基础设计及施工设备选型积累了实践经验。
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