風(fēng)電場(chǎng)山區(qū)道路施工方案優(yōu)化及施工質(zhì)量控制措施淺談

張琛　楊朝許　高麗　張濤

摘 要：風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)經(jīng)常選址于風(fēng)能豐富的地區(qū)，這些地區(qū)往往位于山區(qū)或其他復(fù)雜地形地區(qū)，施工難度較大?；诖耍接戯L(fēng)電場(chǎng)山區(qū)道路施工中的挑戰(zhàn)與問題，提出施工方案優(yōu)化建議，并深入研究施工質(zhì)量控制的具體措施。通過對(duì)實(shí)際案例的分析，進(jìn)一步驗(yàn)證了建議和措施的實(shí)用性與有效性，以期能為風(fēng)電場(chǎng)山區(qū)道路的施工提供一些有益的參考，促進(jìn)風(fēng)電行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電場(chǎng)；山區(qū)道路；施工方案；施工質(zhì)量；控制措施

中圖分類號(hào)：U412? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：2096-6903（2023）12-0059-03

0 引言

風(fēng)電作為一種綠色、可再生的能源，在全球范圍內(nèi)得到了廣泛推廣和快速發(fā)展。為了達(dá)到氣候目標(biāo)和降低溫室氣體排放，將風(fēng)電納入主要的能源結(jié)構(gòu)，有利于減少對(duì)化石燃料的依賴。風(fēng)電場(chǎng)的選址往往位于風(fēng)速穩(wěn)定、頻繁的山區(qū)。這些地方風(fēng)力資源豐富，地勢(shì)高度發(fā)電效益好。然而，復(fù)雜的地形、變幻莫測(cè)的氣候和敏感的生態(tài)環(huán)境使得山區(qū)道路施工更為艱難。面對(duì)陡峭的斜坡、狹窄的山谷以及不穩(wěn)定的地質(zhì)條件，施工團(tuán)隊(duì)不僅要保證工程質(zhì)量，還需確保整個(gè)施工過程的安全性。為避免對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆的傷害，環(huán)境保護(hù)在施工中也必須做好。

1 風(fēng)電場(chǎng)山區(qū)道路施工的挑戰(zhàn)與問題

1.1 地形地貌導(dǎo)致的問題

山區(qū)常有大量陡峭的斜坡、狹窄的山谷、多樣化的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和各種類型的土壤，這些因素使道路施工在山區(qū)面臨土壤的不穩(wěn)定性，特別是在雨季時(shí)，可能出現(xiàn)滑坡和坍塌的現(xiàn)象。在狹窄的山谷或復(fù)雜的地形中，道路布局和設(shè)計(jì)要充分考慮到地形的限制，確保道路具有適當(dāng)?shù)呢?fù)載能力和穩(wěn)定性。此外，山區(qū)通常存在著豐富的地下水資源，地下水的流動(dòng)和積聚可能對(duì)道路施工和其穩(wěn)定性造成難以預(yù)料的挑戰(zhàn)[1]。

1.2 施工工藝和材料的挑戰(zhàn)

山區(qū)的地理位置往往使得大型施工機(jī)械和材料的運(yùn)輸既困難又昂貴。在這樣的地形中，傳統(tǒng)的施工技術(shù)可能無法適應(yīng)，需要引入或研發(fā)新的技術(shù)。面對(duì)山區(qū)的特定氣候和環(huán)境條件，使用的建筑材料需要具有耐腐蝕、穩(wěn)定性高并能適應(yīng)當(dāng)?shù)貤l件的優(yōu)點(diǎn)。

1.3 環(huán)境保護(hù)和安全問題

山區(qū)通常擁有豐富的生物多樣性和敏感的生態(tài)系統(tǒng)，施工活動(dòng)可能對(duì)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)造成傷害，為此需要進(jìn)行生態(tài)評(píng)估，制定并實(shí)施相應(yīng)的生態(tài)保護(hù)措施。

在山區(qū)的條件下施工更容易讓工人面臨安全風(fēng)險(xiǎn)。例如，高海拔地區(qū)可能會(huì)導(dǎo)致高原反應(yīng)，地形和氣候的變化也會(huì)增加施工的困難度和危險(xiǎn)性。施工過程中，土地開挖活動(dòng)可能導(dǎo)致土壤侵蝕、泥石流等現(xiàn)象，這不僅對(duì)道路的穩(wěn)定性構(gòu)成威脅，還可能對(duì)附近的河流和水源造成破壞[2]。

2 施工方案優(yōu)化建議

2.1 選擇合適的施工技術(shù)和工藝

在面對(duì)山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)道路施工挑戰(zhàn)時(shí)，合適的施工技術(shù)和工藝選擇成為了關(guān)鍵因素。這些技術(shù)和工藝能夠適應(yīng)復(fù)雜的地形、提高施工效率，并確保項(xiàng)目的長期穩(wěn)定性和質(zhì)量。對(duì)于山區(qū)的復(fù)雜地形，推薦采用靈活的施工方法。模塊化施工技術(shù)是在其他地方預(yù)制部分結(jié)構(gòu)，再被運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)組裝。應(yīng)用該技術(shù)不僅有助于減少現(xiàn)場(chǎng)的挖掘和施工量[3]，還可以減少由于施工而對(duì)地形造成的影響，提高施工速度。

針對(duì)山區(qū)的不穩(wěn)定地質(zhì)條件，應(yīng)當(dāng)使用地質(zhì)雷達(dá)或地質(zhì)聲波探測(cè)技術(shù)進(jìn)行深度的地質(zhì)勘查。這些高精度的勘查技術(shù)可以提供關(guān)于地下結(jié)構(gòu)和土壤穩(wěn)定性的詳細(xì)信息，從而使工程師能夠更好地制定施工策略，來應(yīng)對(duì)潛在的地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)。

考慮到山區(qū)常見的土壤侵蝕和坍塌問題，建議使用邊坡支護(hù)技術(shù)和生態(tài)工法來加強(qiáng)土壤穩(wěn)定性。例如，可以使用格賓網(wǎng)、生態(tài)袋、植物墻等技術(shù)，既能增強(qiáng)斜坡的穩(wěn)定性，又達(dá)到了生態(tài)保護(hù)的效果。為確保施工的效率和質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)引入現(xiàn)代化的施工管理系統(tǒng)，如BIM技術(shù)。BIM技術(shù)可以為施工團(tuán)隊(duì)提供實(shí)時(shí)的施工進(jìn)度、材料使用和質(zhì)量控制信息，從而確保項(xiàng)目的順利進(jìn)行[4]。

2.2 適應(yīng)山區(qū)特點(diǎn)的材料選擇

在山區(qū)進(jìn)行道路施工，材料的選擇至關(guān)重要。山區(qū)特殊氣候和地質(zhì)條件給材料的穩(wěn)定性、耐久性和環(huán)境適應(yīng)性帶來了巨大挑戰(zhàn)。針對(duì)山區(qū)常見的寒冷氣候，建筑材料必須具備高抗凍性，尤其是混凝土。低溫條件下，一般的混凝土可能會(huì)出現(xiàn)凍結(jié)和裂縫，使用抗凍混凝土和特殊的抗凍劑可以顯著提高混凝土在寒冷環(huán)境中的穩(wěn)定性。

濕度變化也是需要考慮的關(guān)鍵因素。在濕度波動(dòng)頻繁的地區(qū)，建材容易受到濕氣和干燥的影響。透氣性和調(diào)濕性能出色的材料是理想之選，如透水混凝土，可以有效抵抗由于濕度變化引起的損壞。

山區(qū)的紫外線強(qiáng)度通常較高，這可能會(huì)導(dǎo)致一些材料老化、退色或變脆。選擇具有UV保護(hù)層或固有抗UV性能的建筑材料，可以確保其長時(shí)間的持久性和穩(wěn)定性。

地下水、土壤酸堿度和其他地質(zhì)因素也直接影響材料的選擇。在地下水位較高或變動(dòng)頻繁的地區(qū)，防水材料和混凝土外加劑至關(guān)重要。設(shè)計(jì)良好的排水系統(tǒng)能確保道路基礎(chǔ)的干燥和穩(wěn)定。對(duì)于酸性或堿性土壤，使用耐酸堿混凝土或涂有防酸堿防護(hù)涂層的鋼筋是合理的選擇。

2.3 地形地貌適應(yīng)性的施工方案

面對(duì)山區(qū)獨(dú)特的地形地貌，任何風(fēng)電場(chǎng)道路施工方案都必須具備高度的靈活性和適應(yīng)性。施工方案的制定不僅需要考慮提高施工效率，還要確保項(xiàng)目的長期穩(wěn)定性和對(duì)環(huán)境的最小化干擾。施工布局必須與山地的自然地形相協(xié)調(diào)。例如，道路的走向應(yīng)盡量避免大的高程差異，以減少挖方和填方的工作量。在可能的情況下，道路可以沿著山脊或河谷走向，從而最大限度地減少對(duì)山體的開挖。施工基地和臨時(shí)設(shè)施的位置，應(yīng)選擇在地勢(shì)相對(duì)平坦、交通便利且對(duì)生態(tài)影響最小的地方。

施工設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)具體地形和地質(zhì)情況進(jìn)行優(yōu)化。在巖石區(qū)域，可能需要使用特殊的爆破或切割技術(shù)。對(duì)于疏松的土壤區(qū)域，可能需要加強(qiáng)地基或采用特殊的路基材料。此外，考慮到山區(qū)的地震風(fēng)險(xiǎn)，施工設(shè)計(jì)還應(yīng)增加抗震措施，不過施工過程中的實(shí)時(shí)調(diào)整也是關(guān)鍵。由于山區(qū)的地質(zhì)條件可能存在很大的變異性，施工團(tuán)隊(duì)需要隨時(shí)根據(jù)地質(zhì)勘查結(jié)果或施工中出現(xiàn)的問題進(jìn)行調(diào)整。如果在挖掘過程中發(fā)現(xiàn)了未預(yù)期的水源或不穩(wěn)定的巖層，可能需要更改設(shè)計(jì)或采用不同的施工技術(shù)。

3 施工質(zhì)量控制措施

3.1 質(zhì)量監(jiān)督與檢測(cè)手段

嚴(yán)密監(jiān)督與檢測(cè)風(fēng)電場(chǎng)山區(qū)道路施工質(zhì)量是保證工程順利完成的關(guān)鍵步驟。施工單位應(yīng)形成一個(gè)完善的監(jiān)督體系，明確各個(gè)崗位的職責(zé)和任務(wù)。應(yīng)有專門的質(zhì)量監(jiān)督團(tuán)隊(duì)定期對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行巡查，以確保所有施工活動(dòng)按照預(yù)定的設(shè)計(jì)和規(guī)范進(jìn)行。

為了保證監(jiān)督的公正性和準(zhǔn)確性，引入第三方質(zhì)量監(jiān)督機(jī)構(gòu)進(jìn)行獨(dú)立公正的施工過程監(jiān)督和檢查也是非常必要的。第三方的參與可以幫助消除內(nèi)部的偏見和誤解，確保所有的監(jiān)督和檢查活動(dòng)都在公正公平的基礎(chǔ)上進(jìn)行。

現(xiàn)代科技的發(fā)展也為實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)提供了可能。無人機(jī)、傳感器等設(shè)備可以在施工過程中進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集，快速發(fā)現(xiàn)并調(diào)整施工中的問題。例如，傳感器可以對(duì)混凝土的固化程度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以確保其達(dá)到預(yù)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。除了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，定期抽樣檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)室分析也是重要的質(zhì)量控制手段。通過定期抽取材料樣本進(jìn)行詳細(xì)的化學(xué)和物理測(cè)試，可以確保所有的材料都符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。每天的施工日志和報(bào)告記錄也是監(jiān)督和檢查的一部分。施工團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該記錄施工過程中使用的材料、遇到的問題以及解決方案等，以給項(xiàng)目所有參與方提供一個(gè)清晰透明的施工信息。

當(dāng)發(fā)現(xiàn)有問題或不符合標(biāo)準(zhǔn)的情況時(shí)，應(yīng)立即啟動(dòng)反饋機(jī)制并進(jìn)行糾正。施工單位應(yīng)制定明確的整改流程，并對(duì)整改效果進(jìn)行后續(xù)監(jiān)督，以確保所有問題都能得到及時(shí)解決。

3.2 人員培訓(xùn)和管理

風(fēng)電場(chǎng)山區(qū)道路施工在很大程度上依賴于施工現(xiàn)場(chǎng)人員的技能和管理。因此，對(duì)人員的培訓(xùn)和管理是確保施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

人員培訓(xùn)應(yīng)著重于技能的提升。由于山區(qū)道路施工面臨眾多特定的挑戰(zhàn)，如復(fù)雜的地形、地質(zhì)條件和環(huán)境因素，工人需要具備專業(yè)的知識(shí)和技能來應(yīng)對(duì)。此外，現(xiàn)代施工方法和技術(shù)的不斷更新，也要求工人能夠掌握最新的施工方法和使用現(xiàn)代化的設(shè)備。因此，定期的培訓(xùn)課程、實(shí)地操作練習(xí)和理論考試是非常必要的。

對(duì)施工人員的日常監(jiān)督和指導(dǎo)同樣重要?，F(xiàn)場(chǎng)管理人員應(yīng)確保工人們遵循施工規(guī)范和安全規(guī)定，使用與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)相一致的施工方法。為此，管理人員也要經(jīng)過專門的培訓(xùn)，以便更好地進(jìn)行人員的管理和指導(dǎo)。

建立明確的獎(jiǎng)懲機(jī)制可以進(jìn)一步提高工人的工作積極性和效率。對(duì)于表現(xiàn)出色、技能高超的工人，應(yīng)給予適當(dāng)?shù)莫?jiǎng)勵(lì)，如提高工資或給予晉升機(jī)會(huì)。而對(duì)于犯錯(cuò)誤或違反規(guī)定的工人，應(yīng)該進(jìn)行糾正指導(dǎo)，并在必要時(shí)采取處罰措施。

3.3 材料質(zhì)量控制

風(fēng)電場(chǎng)山區(qū)道路施工中的材料選擇對(duì)工程長期穩(wěn)定性至關(guān)重要。為確保使用的材料都滿足項(xiàng)目需求，必須實(shí)施嚴(yán)格的材料質(zhì)量控制措施。從供應(yīng)商處采購的所有材料都應(yīng)經(jīng)過嚴(yán)格篩選，并確保其有相應(yīng)的質(zhì)量證書和檢驗(yàn)報(bào)告。在施工現(xiàn)場(chǎng)，應(yīng)定期對(duì)這些材料進(jìn)行檢測(cè)，以確保其持續(xù)滿足項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)。任何低于標(biāo)準(zhǔn)或疑似劣質(zhì)的材料都應(yīng)被篩查出來并替換。倉庫管理也至關(guān)重要，確保材料在良好的存儲(chǔ)條件下，能保持其質(zhì)量和性能。

3.4 機(jī)械和設(shè)備的維護(hù)與更新

為保證風(fēng)電場(chǎng)山區(qū)道路施工的順利進(jìn)行，確保機(jī)械和設(shè)備的正常運(yùn)行是關(guān)鍵。每件機(jī)械和設(shè)備都應(yīng)有明確的維護(hù)日程，確保其在最佳狀態(tài)下運(yùn)行。此外，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，新的機(jī)械和設(shè)備會(huì)更加高效且安全。因此，施工單位應(yīng)定期評(píng)估其現(xiàn)有設(shè)備的性能和效率，并考慮進(jìn)行更新或更換。機(jī)械故障不僅會(huì)導(dǎo)致工程延誤，還可能危及工人的安全，因此必須給予足夠的重視。在每個(gè)項(xiàng)目開始之前，確保所有設(shè)備都經(jīng)過徹底的檢查，以預(yù)防任何潛在的故障或問題。

4 實(shí)際案例分析

4.1 施工案例

南召位于河南省西南部伏牛山南麓，南陽盆地北緣，在其山區(qū)有一座風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目。該山區(qū)海拔較高，道路施工面臨了前所未有的挑戰(zhàn)。為了使風(fēng)電場(chǎng)正常運(yùn)行，需要有一條能夠支持重型車輛運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)固道路，從主要交通路線延伸到風(fēng)電場(chǎng)的各個(gè)風(fēng)機(jī)位置。該山區(qū)地形復(fù)雜，既有崎嶇的山坡，又有深邃的峽谷。且這一地區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)相當(dāng)脆弱，擁有多種受保護(hù)的植物和動(dòng)物。

施工單位在項(xiàng)目開始前，進(jìn)行了地質(zhì)勘測(cè)和環(huán)境評(píng)估，與多個(gè)生態(tài)和地質(zhì)學(xué)專家進(jìn)行了深入的合作，確保在施工過程中對(duì)自然環(huán)境的干擾最小化。通過評(píng)估，最終確定了一條既經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的道路線路?？紤]到該地區(qū)的氣候特點(diǎn)，道路施工主要集中在降雨較少的季節(jié)。施工過程中，除了常規(guī)的道路施工設(shè)備，還引入了一些特制的機(jī)械，以應(yīng)對(duì)高海拔地區(qū)的環(huán)境變化。

4.2 分析施工方案的優(yōu)劣

南召風(fēng)電場(chǎng)道路施工的方案是經(jīng)過深入研究與評(píng)估得出的，具有一系列的優(yōu)勢(shì)，但也存在一定的不足。該方案經(jīng)過多次地質(zhì)勘查和環(huán)境評(píng)估，確保了施工的可行性和環(huán)境的可持續(xù)性。由于施工環(huán)境海拔較高、地形復(fù)雜，引入了一些特定的機(jī)械設(shè)備，這有助于提高工作效率和確保工人安全。在整個(gè)施工過程中，有意識(shí)地避免對(duì)受保護(hù)的生態(tài)區(qū)域造成干擾，顯現(xiàn)了高度的社會(huì)責(zé)任感。

該施工方案存在的一些不足具有以下3點(diǎn)：一是由于地形的復(fù)雜性和氣候的制約，施工周期比預(yù)期長，項(xiàng)目成本增加。二是高海拔、低氧、氣溫變化等因素，給施工帶來了巨大的挑戰(zhàn)，需要更高的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)來應(yīng)對(duì)。三是使用了特制的機(jī)械和設(shè)備，并額外采取了生態(tài)保護(hù)措施，使得項(xiàng)目的總成本超出了預(yù)期。

4.3 質(zhì)量控制措施的實(shí)施和效果

為確保道路施工的質(zhì)量和持久性，南召風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目采納了一系列嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施。首先，施工過程中對(duì)道路的基礎(chǔ)、混凝土、鋼筋等進(jìn)行了定期的質(zhì)量檢測(cè)，以確保它們都達(dá)到了預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)。其次，項(xiàng)目方邀請(qǐng)了獨(dú)立的第三方機(jī)構(gòu)對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行定期評(píng)估，以增加了施工的透明度。最后，針對(duì)高海拔和復(fù)雜地形的特點(diǎn)，對(duì)工人進(jìn)行了特殊培訓(xùn)，以確保工人具備相關(guān)的技能和知識(shí)。

質(zhì)量控制措施的實(shí)施，使得道路在竣工后表現(xiàn)出優(yōu)良的穩(wěn)定性和使用性。經(jīng)過使用，道路保持良好，未出現(xiàn)任何嚴(yán)重的維護(hù)問題，證明了施工方案的成功和質(zhì)量控制措施的有效性。

5 結(jié)束語

隨著風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)日益受到重視。但山區(qū)地形復(fù)雜，給道路施工帶來了一系列挑戰(zhàn)。通過分析麗江風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)際案例，認(rèn)識(shí)到合理的施工方案、科學(xué)的質(zhì)量控制措施及持續(xù)的人員培訓(xùn)是保障工程順利進(jìn)行的關(guān)鍵，為同類工程提供了有價(jià)值的參考。

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收稿日期：2023-08-10

作者簡(jiǎn)介：張?。?982—），女，河南南陽人，本科，工程師，研究方向：工程成本管控。