星期五   2021年12月10日 桥梁数字报 江海涛声/观察·新闻
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远海架起大风车

——中铁大桥局三峡大丰海上风电项目建设侧记

来源:    作者:张智超

11月,随着30台风机全部完成,一座座风车在远海摇曳生姿……在江苏省盐城市大丰区毛竹沙北侧离岸72公里的海域,国内离岸距离最远、集控中心电压等级最高的风电项目——三峡大丰H8-2号海上风电场正在建设当中,而中铁大桥局建设者在此负责10台4.5兆瓦和20台6.45兆瓦的风机单桩基础和安装作业。


  “窗口期”打折 接力式通联

三峡大丰海上风电场中心点离岸72公里,最远点离岸83公里,而从港口出发前往施工海域,航程为130公里,这几个简单的数字换算成时间,等于交通船单程行驶8小时以上。

8小时,可供人们乘高铁从北京直达广州;但在大丰海上风电场项目,若潮水不符合交通船起航条件,单趟航程最久可延长至15个小时。对比国内其他海上风电项目的通勤状况,大丰海上风电场的建设者们可谓长途跋涉。

项目副经理胡明深有体会:“要是遇上风浪,交通船晃得更厉害,再加上航行时间长,本来不晕船的人也会想吐。”

风场位于黄海海域,每年11月至次年3月为寒潮季风期,7至10月则为台风期。

根据往年的气象资料显示,风场全年具备施工条件的天数约170天,但今年受异常气候影响,实际施工时间仅有132天,且不连续。

“每次的施工窗口期只持续两三天,一个月加起来也只有10天左右。”胡明说,“两三天的时间,连船机设备都还没全部就位,我们就得提前考虑回港或者原地抛锚避风的问题。”

雪上加霜的是,即使大风过去了,出海口的涌浪仍需1天左右才能完全消除,在此之前,辅助船舶无法出海,现场仍无法开工。

就这样,受通勤距离和海况的限制,原本仅需2天完成的打桩作业被迫分成三步:第一步,在窗口期移稳桩平台;第二步,在窗口期翻桩插桩;第三步,在窗口期完成打桩。

项目副经理程东风说:“窗口期作业,我们一旦向船只下达了错误指令,就会打乱原有的施工节奏,严重拖慢施工进度。”

因此,在远海施工,及时、合理的船机调度是保障施工进度的重中之重,过程中,项目前后台的沟通起到关键作用。

然而,风场几乎没有手机信号,卫星通讯系统也是断断续续。为了联系项目部,现场管理人员只能用对讲机呼叫附近的其他船只,让他们帮忙传话;若是附近的项目也没有信号,这些船员会依次接力,直到有人能联系上为止。

项目副经理何士博说:“如果实在联系不上,又到了需要做决定的时候,不管是前台还是后台人员,都只能靠自己的判断。”在这种“烽火台”式的接力下,在前后台的默契配合和果断决策下,项目的船机调度工作一直正常运行,现场施工有序开展。


“拦路虎”频出  迎战“抢装潮”

在北方季风期海况最差的时候开工,注定是个艰难的开头。2020年12月1日,项目插打第一根定位桩。开工时,技术员李思凯就在现场:“只要寒潮一来,船上就会挂满厚厚的冰,连锚机都会被死死冻住。”

项目所谓海域地质条件复杂,海底表面为密实的粉砂层,俗称“铁板砂”。而项目设计使用的单桩,最大直径7.8米,最重达1079吨,最长达90米,自重入土深度仅有2到3米,易出现压锤高度不足和溜桩现象。

“溜桩会导致抱桩器损坏,使打桩水平度失控,且无法纠偏。”工程部部长王顺明回忆,“现场最严重的一次溜桩距离达48米,距设计标高仅差2米,十分危险。”

为此,项目部不断摸索,仔细研究了风场的水文地质条件,后来制定了“一桩一方案”的施工原则,通过人机联动把握击锤节奏,精准预测溜桩时机,有效避免溜桩的情况发生。

风场特殊的暗流与潮水也给项目建设造成诸多不便。

项目所在海域外部无遮挡,海面看似风平浪静,海底却暗流涌动。一方面,暗涌方向与潮流方向成90°角,船舶被迫只能按南北方向站位、东西方向受涌;另一方面,外海暗涌会从日本海海域经对马海峡向风场袭来,现场对作业船舶造成影响。激烈的涌浪常常使浮吊左摇右晃,无法正常起杆挂钩作业。

此外,风场海域位于沙脊与海槽之上。涨落潮时,潮水流向会由沿海槽南北向,逐渐转变为越过浅滩沙脊的东西向,船舶需等到潮流转向才能靠泊、离泊,船员们只能在摸索中前行。

海上施工有两个关键点,一是“天”,二是“船”。

“天”指天气海况,人类很难改变;“船”指船机设备,也是建设者唯一能够发挥主观能动性的地方。

随着海上风电国补政策结束,市面上的海上风电安装设备奇缺,设备租赁价格与安装费用飙升,因此施工船舶成了项目能否如期完工的关键资源,这也促成了今年行业内的一股风机“抢装潮”。

面对抢装潮,中铁大桥局新能源指挥部和上海公司给予了大力支持,积极向社会多方寻找船机资源。除了先后进场的6艘支腿风机安装船“海电运维801”“三峡001”“华电1001”“群力号”“海洋38”“福船三峡”号和1艘坐底船“博强02”号外,项目部在论证可行性后,又租赁了“中油海3”号钻井平台,将其改装为坐滩风机安装平台,用于海上风电施工,这在国内尚属首次。

高峰时段,现场有20多艘作业船舶同时展开四个作业面,场面蔚为壮观。

项目总工周贵平说:“每艘船到现场后都要花费大量时间进行调试、磨合、优化。在‘抢装潮’的影响下,有些船舶刚适应海况和工法就被调走了,这也会影响施工效率。”即便如此,在确保安全和质量的前提下,项目部还是赶在年底前顺利完成了所有风机的安装任务。


育才“靠自己” 助力“桥梁+”

为培养远海海上风电施工人才,项目部坚持独立自主、自力更生,不采用任何分包队伍,完全靠自己组织施工。

项目经理张家升介绍,项目部自主设计制造的稳桩平台,采用自有设备“小天鹅号”、MHU2400S液压打桩锤、APE400并联振动锤和外租船机组建了打桩、安装团队;项目自有人员负责管理船舶和作业班组……

“全程坚持自己干,非常辛苦,但大家从中也积累了很多宝贵的经验。”张家升认为,经过这次的历练,项目人员迅速成长为公司建设海上风电项目的中坚力量。

这种成长并非一朝一夕所得,而是从经验教训中逐渐积累起来的。

今年春节,准备回港避风的“小天鹅”号正在抢抓最后一点窗口期吊装稳桩平台,但由于涌浪太急,尝试数次后仍无法吊装到位。眼看着季风要来了,船舶来不及回港,只能吊着平台在原地避风二十多天。

期间,晃动的平台致使船舱受损,导致离场后“小天鹅”号需要待在码头修船。正是这番经历,让当时稚嫩的项目团队领教到了大自然的力量,懂得了在远海施工切不可“恋战”,该避风时就应马上作好准备。

项目的如期完工,也标志着中铁大桥局首批海上风电项目收官。在国家提出“碳达峰”“碳中和”目标、大力支持海上风电等清洁能源产业发展的背景下,大桥人将继续在远海架起“风车”,助力“桥梁+”的发展之路越走越宽广。


小天鹅号插打定位桩,提升稳桩平台.gif

“小天鹅”号正在插打定位桩   项目部供图