闫明福 李峰
山东翔润新能源有限公司，山东 济南 250300
摘要：随着我国经济的不断增长和科学技术的发展，加上环境保护要求越来越高，风电等新能源已成为生产和生活中能源供应的主要方向。但是大型风电工程项目在实施的过程中，容易受到环境、技术、时间等因素的影响而产生风险，这些风险可能对项目建设的质量、投资、进度、环境等造成重大的影响。因此在加强对风险的了解的同时，也要加强技术创新，从而提高项目建设的工作效率。
风电设备的安装具有安装高度高、尺寸较大、质量大、作业环境特殊（长期处于大风、复杂地形中）等特点，因此，需要特殊的作业方案和设备，以满足其特殊要求。
风电设备吊装方案通常采用基于地面的吊装模式，用置于地面的大型汽车起重机、履带式起重机等大型起重设备完成任务。在机组功率较大、塔架高度较高的情况下，一般选用大型履带式起重机辅以小型汽车起重机。一般平原地区地基承载力较差，需要对大型吊车站位及行走区域进行地基换填处理。但场地较为分散，处理区域大，工期较长，且容易造成环境污染，成本较高。
Vestas-V136-3.8MW型风力发电机组，轮毂高度162m，7节塔筒总重量516t，机舱重量63.6.3t,传动链重量55t，轮毂重量33.89t，叶轮重量47.1t，扫风直径136m。是目前亚洲陆上高度最高、扫风直径最大的风机,采用SCC12000-800t履带式起重机吊装。由于安装高度与扫风直径的巨大提升，随之而来的是吊装风险和难度的巨大提升。针对上述特点，山东翔润新能源有限公司根据现场实际情况，通过研究、计算，采取铺设双层钢制路基箱代替开挖回填砂石，形成《新型风力发电机组吊装平台地基“换填”技术》，并在凯润（昌黎）滦河口风电场二期150MW风电项目工程中成功应用，取得了良好的经济效益和社会效益。
1 特点
1.1 本技术利用增加地基受力面积，满足了大型履带式起重机对地面的承载力要求，保障大型履带式起重机在吊装作业时的平稳性。
1.2本技术采用增加一层路基箱代替开挖、回填、夯实的传统地基换填方法，有效的解决了传统地基换填方法而引发的纠纷、协调的难题，减少了大量的协调工作。。
1.3本技术采用双层路基箱法取代传统的地基换填方法，既保障履带式起重机在工作中的平稳、灵活性，又大幅度缩短了施工工期，又克服了地基换填带来的环境污染、工期较长、成本较高的难题。
2 适用范围
本技术适用于大型风力发电机组履带式起重机的吊装作业，也适用于其它行业大型履带式起重机的野外吊装作业。
3 操作流程及要点
3.1 操作流程：
站车地基定位、找平、夯实→铺下层路基箱→下层路基箱上铺土找平、四周围土防水渗入→铺上层路基箱，水平度测量，设沉降观测点→履带式起重机走车到上层路基箱上面→履带式起重机组装完成后试吊，路基箱沉降观测（如出现不均匀沉降超过10mm，沉降处在履带下铺设钢板找平）→开始吊装
3.2操作要点
3.2.1上层路基箱选择
结合Vestas-V136-3.8MW型风力发电机组各部件重量、起吊高度和外形尺寸，主吊机械使用SCC12000-800t履带式起重机，搬杆时超起配重390t，总重（含起重机车身配重）约1205t。800t履带式起重机承载力核算：起重机每条履带下铺设5块路基箱（6m×2.2m×0.2m），则2条履带下共铺10块路基箱，每块自重7t，则走道板面积为：S=10×2.2×6＝132.6m2。搬杆时，取综合系数为1.5，则起重机和路基板对地压强为：
P=（1205+10×7）×1.5/132＝14.5t/m2。下层路基板承载力要求不小于14.5t/㎡，平整度不大于3‰。
3.2.2下层路基箱选择
设下层路基箱尺寸为（7m×2.2m×0.25），承压数量为24块，理论计算每块自重10.2t。
S=7×2.2×24＝369.6 m2
取综合系数为1.5，则起重机和上层路基板及下层路基箱对地压强为：
P=（1205+10×7+10.2×24）×1.5/369.6＝6.17t/m2,要求下层路基箱以下的地基承载力不得小于6.17t/m2，最终平整度不大于3‰。
下层路基箱底面积要大于上层路基箱，中间竖向2排6块，两边分别横向铺设8块。
3.2.3地基处理
凯润（昌黎）滦河口风电场二期150MW风电项目位于较平缓的冲积平原，地形坡度小于5°，场地整体基本稳定。根据凯润昌黎滦河口风电场（二期）工程地质报告(详细勘察阶段) ，以第⑦层、⑧层：粉质粘土、细砂层作为地基桩端持力层，其承载力特征值最低160kpa,折合16t/m2，满足以上要求。根据800t履带式起重机站车位置画定路基箱铺设区域，用50型铲车将该区域地基找平、压实，平整度不小于3‰。
4 效益分析
4.1经济效益
以凯润（昌黎）滦河口风电场二期150MW风电项目工程为例，采用本技术共吊装了17台Vestas-V136-3.8MW型型风力发电机组，配备2台SCC12000-800t履带式起重机，1台260t汽车吊，1台90t汽车吊、2台75t履带式起重机、1台70t汽车吊，1台50型铲车。
（1）直接经济效益
通过采用本技术，每台风机可缩短施工工期2天，17台风机共计缩短34天，为施工单位节约施工成本820.4万元。具体计算如下：1、节省人工费用：施工单位平均常驻施工人员70人，平均工资为300元/天，缩短工期34天，节约费用为：70人×300元/天×34天=71.4万元。2、节约机具费用：施工单位每日平均机械费用为11万元（按2020年初价格计，到2020年9月仅1台800t履带吊包月费就已涨到300万左右），缩短工期34天，节约机具费用为：11万元/天×34天=374万元； 3、路基箱（48块）加工制作费共计135万元（未扣除折旧和残值，后续项目可继续使用或外租），换填1个吊装平台（包括机械费、回填材料费、土方运输、存储费、复耕费、协调费等）需约30万元，共节约换填费用：30×17-135=375万元。平均每台机组节约48.26万元。
（2）间接经济效益
通过采用本技术，缩短了施工工期34天，可以使得机组提前34天并网。根据初设报告，本风电场工程（27台风机）年上网发电量为3.5亿度电。因此，34天可多发35000÷27×17÷365×34即2052.77万度电，按每度电0.6元计算，为公司创造了1231.66万元的利润。
4.2社会效益
1、因吊装平台属于临时征用的农耕地，用砂石换填如清理不净会影响耕种而引起村民不满，采用换填协调工作难度非常大，但采取本技术后，村民非常认可，打消了村民顾虑，在相关配合上也较为积极，得到了当地政府、村民的支持与认可。
2、采用此技术避免了挖土、运输作业，没有了环境污染，不会影响周边村民生活、生产，符合绿色施工要求，得到了相关监管部门的高度认可与评价。
本技术有着广阔的市场前景，有很强的推广价值，市场潜力巨大。同时也有效提升了我公司在行业内部利用科技创新解决实际问题的技术创新型企业形象，在电力建设行业内部起到了良好的示范作用，对行业整体的科技进步与发展，有积极的推动和促进作用。
结束语
应用证明，本技术应用于凯润（昌黎）滦河口风电场二期150MW风电项目工程，自2020年4月至2020年8月共安装了17台Vestas-V136-3.8MW型型风力发电机组，缩短了34天工期，节省了直接成本820.4万元，间接为公司创造了1231.66万元的利润。应用本技术进行的机组吊装得到监理单位和施工单位的充分肯定和高度评价。