江苏沿海滩涂风电场建设特点及对策摘要江苏沿海滩涂风电场建设条件差，风机基础施工、主设备运输及风机安装困难。文章分析了江苏沿海滩涂风电场风机布置及建设特点，提岀了江苏沿海滩涂风电场设计、施工、管理等方面的对策，供类似工程参考。关键词沿海滩涂；风电场；工程建设0引言沿海滩涂地是似海非海、似陆非陆的特定区域，是界于高潮线与低潮线之间的地带，也就是从海水涨至最高时所淹没的地方开始至潮水退到最低时露出水面的范围，也称为潮间带或海涂。在江苏沿海滩涂风电工程建设中，会遇到一系列难题，应根据江苏沿海滩涂风电场建设特点，设计合理的施工方案。1江苏沿海滩涂风电场风机布置江苏沿海滩涂上一般修筑永久海堤（防波堤、海堤）。永久海堤内侧的滩涂实际上已变成了土地，不受每日两潮的侵蚀。江苏沿海滩涂风电场风机布置方式有4种：（1）风机布置在永久海堤之内；（2）风机布置在永久海堤（土堤）的内侧或外侧堤坡上；（3）风机布置在永久海堤之外的高涂养殖区，如鱼蟹池内或池间土埂上，利用鱼蟹池埂挡水的作用，使风机免受每日的潮水侵蚀；（4）风机布置在永久海堤之外滩涂上，风机要受到每日的潮水影响。在远离海堤潮间带上大量布置风机，即在潮间带建设风电，需先行设计制造能满足涨潮及一般风浪下作业，又能退潮后贴地作业的特种设备。本文讨论的滩涂风电场是包括前3种布置方式在内的广义概念的滩涂风电场。2.1 2江苏沿海滩涂风电场建设特点工程造价高由于潮汐、潮位和滩涂的不同，滩涂风电场所处的地理位置不同，则滩涂风电场有着明显的差异。与内陆风电场投资相比，滩涂风电场风机基础约为内陆风电场风机基础2倍、场内道路约为26倍，滩涂上风位临时围堰或平台投资达2050万元/台风机。滩涂风电场投资大，降低工程总造价成为首要问题。2.2 施工组织设计编写滞后风电建设缺少专业化设计单位（项目设计一般由设计火电为主的电力设计院或水电勘测设计院承担），也没有专业化施工单位（类似火电的电建公司或水电工程局），一般采用土建、安装专项承包，缺少全面掌握风电土建、安装、运输专业知识的施工组织设计编制人员。另外江苏沿海滩涂风电场各风机机位所在地貌差异大，不深入现场详细踏勘，未收集好相关资料，就无法编写出完整、全面、可操作的施工组织设计。2.3 风机基础复杂江苏沿海滩涂修建风电场，海洋水文、气候条件和海底地质条件都非常复杂，其风机基础同时具有海洋结构工程、高耸结构基础、动力设备基础和复杂厚软土地基基础4种显著工程特性，给风电机组地基基础设计和建造带来了困难。2.4 起重机械及风机设备转运困难风力发电塔高，叶轮直径长和风机机舱重量重，风机部件在运输中大多需要大型起重机才能起吊。另外，江苏沿海滩涂风电场所在区域，种养殖业发达，河网鱼塘密布，防护林多，架空线、地下管线密布，同时地质差、地耐力低、高潮位受淹、土源稀缺，造成安装、拼装、主设备现场存放、运输、主吊转场困难。吊车无法连续作业，主吊需反复拆装，效率低。2.5 影响工程的不利天气因素多许多机位布置在海堤外侧潮间带或高涂养殖区的大型密集鱼塘中，高潮位和台风风浪冲刷严重影响风机基础施工及风机吊装，另外，冬季大雾天气也会影响吊装及运输。滩涂道路（海堤路）、垒土填筑的临时道路及吊装平台如受雨淋浸泡，含水率增高，地耐力会明显降低。2.6 风电场内道路、围堰或平台建设很关键江苏沿海滩涂原状土地耐力比较低，不能直接用作场内道路，需新建或改建场内道路，施工难度大、工期长、造价高。道路方案需考虑海水风浪冲刷、塘堤坍塌、路基泡水下陷，以及海堤堤坡爬降、防护林用鱼塘避让、沿海闸桥加固绕道等各种工况，方案选择直接影响工程造价及进度。2.7 风机基础为大体积混凝土，且混凝土要求防腐每基风机基础钢筋混凝土量约为500m3，现场条件难于自建集中搅拌站。风机基础具有海洋结构工程特性，结构遭受腐蚀。2.8 征地、协调是沿海风电建设最大难点江苏沿海滩涂种养殖业发达，风机机位所在滩涂多数为高涂养殖鱼塘、贝类养殖区、经济林地、多年生药材种植地，风电场点多、面广、战线长，开发式布置，项目用地涉及到的土地性质复杂，权属主体多，机位所在塘埂及围堰多数为养殖户投资圈围。许多宗地使用权利人已取得土地使用权证或海域使用权证，行政主管部门对相关权属主体的土地调整缺乏有力的法律保障措施。随着沿海开发加快，沿海滩涂升值。在物权法施行后，根据风电场工程建设用地和环境保护管理暂行办法，按照基础实际占用面积点状征地很难被宗地使用权利人接受。而风电税收及减免政策，点多、面广的特点，难于在经济发达地区取得政府部门更大的支持。与征地相关种养殖补偿缺少可参照的标准,操作困难。另存在运输通道、场内输电路走廊借通道等问题，协调工作量大，处理不慎，极易发生相关种养殖户阻挠施工情况，影响工程推进，降低施工效率。3.1 3江苏沿海滩涂风电场建设对策需结合风电场地貌、工况，编制经济合理的设计和施工方案对不同的风电场，深入现场详细踏勘，收集相关资料。根据风电场当地的地貌、工况、特点设计方案，因地制宜地建设滩涂风电场，降低造价，得到经济合理的方案。（1）确定风机布置间距。经济合理的风机布置间距关系到风电项目收益，处理好风电场发电量与工程项目总造价的关系对滩涂风电场建设非常重要。（2）风机布置位置。风机布置在永久海堤内侧或外侧，直接影响风机基础施工、场内运输与风机安装。要因地而施，风机尽量选择布置在永久海堤内侧。（3）风机桩基础。滩涂天然基础不能满足风机对基础的要求，一般选用桩基础。对桩基础设计包括桩型、桩长和桩径的选择。宜采用PHC或灌注桩，PHC备桩及沉桩困难，灌注桩泥浆护壁及浇灌困难，桩一般为端承摩擦桩。（4）场内施工道路。场内道路采取永久道路，还是临时道路标准，其土地占用费和道路造价差别很大。（5）场内线路。走向、型式架空或地埋电缆，架空线路造价低，但受盐雾腐蚀；地埋电缆造价高，且电缆受海水侵蚀。（6）临时施工围堰及安装平台。围堰及安装平台方式、标准造价差别较大。3.2 根据江苏沿海软土地基设计风机基础在已建的江苏沿海滩涂风电场设计及施工中，通过参建各方对风机地基基础专题研究，掌握江苏沿海滩涂厚软土地基上风机基础设计及施工的关键技术和解决方案。3.3 选择合理的主吊，设计经济安全的安装平台针对各机位地形设计详细的吊装方案。根据布机方案，结合各机位所在地貌工况，设计合理的吊装方案，平台修筑尺寸。优先利用现有邻近通道（海堤、鱼埂、海防路等），选择合理的吊装机械（主吊选择：吊装机舱时吊车的负荷率宜为82%87%）。对风机设备组件摆放位置（受地形、地貌、地面树木、鱼塘、滩涂及最大工作半径等影响），进行设计优化，保证吊装工作的安全。因现场地耐力极低，充分利用履带式起重机履带的支撑面积较大、对地面的要求也相对较低的优点，优先选用履带式起重机，同时垫路基板，确保转场安全。在部分吊车负荷率可以满足要求情况下选用轮胎式起重机。针对机舱和叶片，在现场设立临时存放场地，设备到货后集中存放在临时仓库，安装时再二次运输到吊装点。为了减少短驳、节约运输成本，机舱、叶片及塔筒尽量采用一次到位，不落地吊装方式。在设备到达现场前对场地进行策划，使场地符合风机设备安装的要求。3.4 利用各种方式降低天气影响避开天文大潮，利用低潮期组织施工，滩涂道路（海堤路）、垒土填筑的临时道路及吊装平台应做好工程排水措施。注意天气预报的收听，充分利用睛好天气组织运输及吊装，在无法避开雨天时，对紧邻吊装的后续机位平台应采取覆盖防雨布等办法，降低天气影响。3.5 优化风电场内道路、围堰或平台方案江苏沿海滩涂原状土地耐力比较低，道路应尽量利用现有的海防路、海堤路及渔民养殖区便道，既可降低造价、缩短工期、同时减少征地，并应先于其他项目开工，风电场建设施工安装阶段的道路应与风电场规划中的永久性道路统一考虑。同时，应考虑道路路基的承压能力、道路的宽度、道路弯道的最小转弯半径以及在堤坡路段道路的最大坡度。围堰宜参照当地鱼蟹池经验，分区块修筑标准较低的小围堰。构筑整体施工围堰工程量大，若采用规范标准设计，其造价是简单围垦的25倍。若将风机布置在滩涂地上（潮位2m左右），需修建筑围堰或构筑施工平台。目前已建滩涂风电场根据打桩和风机吊装需要，采用垒土填筑的方式修筑平台，但不能重复使用。如能建造一个既能满足打桩和土建施工又能满足安装要求的专业平台，利用涨潮时将施工平台等运输到风机点，这样可以减少辅助工程（临时围堰和场内道路）的投资，从而降低工程总投资，也能为海上建设积累经验。3.6 确保风机基础混凝土连续浇筑，制订科学经济的混凝土防腐方案为保证风机基础大体积混凝土质量，应优选直接向当地商品混凝土搅拌站采购商混凝土，在难于满足时采取自建集中搅拌站。机位平台填筑、挖土、垫层施工、基础环（或地脚螺栓）埋设、钢筋绑扎、模板支护、混凝土浇筑、混凝土养护、防腐、回填等形成流水作业，有利于人力组织，节省投资。提高混凝土保护层厚度，混凝土保护涂层，掺加钢筋阻锈剂，在满足泵送的条件下控制混凝土用较小坍落度，确保混凝土防腐要求。3.7 妥善、灵活处理征地、协调难题通过职能部门协调、与养殖户协商、请权威公正第三方评估、调整风机布置等各种手段方法，妥善、灵活处理征地、协调难题。道路等临时项目在保证工程质量的前题下，优先选择具有资质的当地队伍作为潜在投标人。充分利用当地施工队伍沟通方便的条件，减少工程推进中的纠纷。4结语我国沿海风电资源丰富，滩涂广阔，发展沿海滩涂风电场潜力巨大，但工程条件差，施工难度大，工程经验缺少，需要进行更多摸索和总结。（作者单位：江苏龙源风电发电有限公司）