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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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1月22日,龙源福建公司莆田南日岛海上风电场项目首个岩基海床海上风电单桩基础顺利完成施工,标志着国内岩基海床海上风电单桩基础实现零的突破,这对于推动我国海上风电快速发展具有里程碑式的意义。莆田南日岛海上风电项目位于福建莆田南日岛东北侧海域,水深5至20米,最远离岸距离14千米,拟安装100
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