百萬千瓦級(jí)光伏電站施工質(zhì)量管理

史興文

（黃河電力檢修工程有限公司，西寧 810000）

1 引言

隨著全產(chǎn)業(yè)鏈越來越成熟，光伏電站的建設(shè)規(guī)模越來越大，2020 年由黃河公司承建的海南州特高壓外送通道配套電源項(xiàng)目，6 個(gè)主要光伏電站總?cè)萘?40 萬kW，該項(xiàng)目是一次性建設(shè)投產(chǎn)的全球最大規(guī)模、最短時(shí)間的新能源發(fā)電項(xiàng)目，海南州塔拉灘一標(biāo)段1 000 MW 光伏電站是其主要電源配套項(xiàng)目之一，項(xiàng)目于2020 年9 月26 日并網(wǎng)發(fā)電。

2 光伏電站施工質(zhì)量

《建設(shè)工程質(zhì)量管理?xiàng)l例》中對(duì)施工單位的質(zhì)量責(zé)任和義務(wù)提出了明確的要求，施工單位對(duì)建設(shè)工程的施工質(zhì)量負(fù)責(zé)[1]。光伏電站整個(gè)施工過程的質(zhì)量管理中存在著工序銜接多、中間交接多、隱蔽工程多、人員多、施工面積大、作業(yè)環(huán)境差等難點(diǎn)，大型光伏電站建設(shè)項(xiàng)目要求多個(gè)陣列區(qū)同時(shí)施工，施工前必須做好充足的人員、機(jī)械及材料準(zhǔn)備，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各類施工資源。施工單位要加強(qiáng)過程管理和控制，強(qiáng)化施工現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量檢查，以施工過程中的工作質(zhì)量來保證施工形成的工程實(shí)體的質(zhì)量，滿足建設(shè)單位（設(shè)計(jì)、監(jiān)理）需要并符合國(guó)家法律、行政法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求。

海南州塔拉灘一標(biāo)段1 000 MW 光伏電站陣列區(qū)分為13個(gè)地塊、319 個(gè)子方陣，主要施工內(nèi)容為：砂礫石道路及混凝土道路100 km，各類樁基48 萬根（平單軸基礎(chǔ)鋼管樁，固定支架基礎(chǔ)螺旋樁、PHC 樁基礎(chǔ)），支架42 617 套，光伏組件320 萬件，箱變、集成式組串逆變器和儲(chǔ)能設(shè)備各319 套，電纜及光纜累計(jì)敷設(shè)長(zhǎng)度2 100 萬m，接地扁鐵制作43 萬m，等等。在項(xiàng)目開工之前，以“高水平達(dá)標(biāo)投產(chǎn)，創(chuàng)中國(guó)電力優(yōu)質(zhì)工程，爭(zhēng)創(chuàng)國(guó)家優(yōu)質(zhì)工程金獎(jiǎng)和中國(guó)安裝之星”為目標(biāo)進(jìn)行施工組織和設(shè)計(jì)，建立了完善的質(zhì)量管理體系。

3 施工質(zhì)量管理體系

光伏施工項(xiàng)目要建立完善的質(zhì)量管理體系，努力提高該體系的運(yùn)行質(zhì)量，實(shí)行矩陣組織結(jié)構(gòu)模式，提高各管理層級(jí)工作中的溝通效率，使管理流程運(yùn)行更加高效、有序，形成全過程質(zhì)量管理機(jī)制。在組織方面，成立項(xiàng)目質(zhì)量保障體系和監(jiān)督體系，明確監(jiān)督、保障的機(jī)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)，深化各級(jí)人員的職責(zé)，要對(duì)施工組織進(jìn)行合理設(shè)計(jì)[2]；在制度方面，要制定切實(shí)可行的質(zhì)量管理制度，建立健全項(xiàng)目的質(zhì)量管理考核機(jī)制，嚴(yán)格執(zhí)行三級(jí)自檢程序，嚴(yán)格執(zhí)行長(zhǎng)效的質(zhì)量責(zé)任和追溯機(jī)制；在管理方面，要把施工項(xiàng)目的無缺陷移交作為最終的目的和結(jié)果，深化項(xiàng)目全體人員的意識(shí)形態(tài)。

項(xiàng)目質(zhì)量管理部門要充分發(fā)揮管理職能，本著 “發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、落實(shí)問題”的態(tài)度，全方位、全過程地開展質(zhì)量管理。組織工程項(xiàng)目的內(nèi)部驗(yàn)收、配合工程重要階段驗(yàn)收、竣工驗(yàn)收，參加隱蔽工程和關(guān)鍵部位質(zhì)量的檢查和驗(yàn)收；要收集整理與本工程相關(guān)的國(guó)家、行業(yè)最新的法律法規(guī)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，編制工程項(xiàng)目的強(qiáng)制性條文實(shí)施計(jì)劃；要監(jiān)督和檢查項(xiàng)目質(zhì)量整改措施，對(duì)質(zhì)量事件進(jìn)行責(zé)任調(diào)查和認(rèn)定，并提出考核處理意見，嚴(yán)令限期整改，對(duì)整改落實(shí)情況進(jìn)行檢查確認(rèn)，完成閉環(huán)管理；要建立、健全教育培訓(xùn)制度，加強(qiáng)對(duì)施工人員的技術(shù)教育和培訓(xùn)。

現(xiàn)場(chǎng)施工組作為各施工項(xiàng)目的質(zhì)量第一責(zé)任人，要做好現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量的檢查，落實(shí)各項(xiàng)技術(shù)要求和質(zhì)量控制措施，在施工現(xiàn)場(chǎng)加強(qiáng)質(zhì)量巡查和過程控制。現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢人員要配備充足的檢測(cè)設(shè)備（力矩扳手、傾角儀、萬用表、水平尺、卷尺等），對(duì)螺栓力矩、焊接長(zhǎng)度、支架垂直度、組串電壓、光纜熔接損耗等及時(shí)進(jìn)行測(cè)量和反饋。在施工前，對(duì)重點(diǎn)項(xiàng)目、特殊項(xiàng)目的關(guān)鍵施工工藝進(jìn)行再次交底；要按照國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、施工設(shè)計(jì)圖紙及相關(guān)技術(shù)資料、施工組織設(shè)計(jì)、施工方案組織施工，落實(shí)強(qiáng)制性條文和質(zhì)量通病防治措施；對(duì)質(zhì)量管理部門和其他單位提出的質(zhì)量問題進(jìn)行整改，對(duì)所有的檢查、驗(yàn)收項(xiàng)目要形成自檢記錄；要按照工程設(shè)計(jì)圖紙和施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)施工，施工過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)文件和圖紙有差錯(cuò)的，應(yīng)當(dāng)及時(shí)提出意見和建議。

4 施工質(zhì)量提升措施

4.1 總體要求

光伏電站施工項(xiàng)目主要的單位工程是土建工程和安裝工程，項(xiàng)目質(zhì)量管理部門要針對(duì)不同施工階段、不同施工內(nèi)容編制詳盡的施工方案和技術(shù)交底文件，項(xiàng)目主體施工方案應(yīng)有利于先后作業(yè)之間、各道工序之間協(xié)調(diào)均衡[3]。在每道工序開工前組織施工、率先做出示范模板，對(duì)工藝創(chuàng)新、質(zhì)量?jī)?yōu)良的施工部位組織進(jìn)行樣板觀摩學(xué)習(xí)和推廣，實(shí)現(xiàn)資源信息共享，使優(yōu)良工藝得到良好的運(yùn)用并下發(fā)統(tǒng)一的施工標(biāo)準(zhǔn)。針對(duì)光伏電站施工的特點(diǎn)，在施工和內(nèi)部驗(yàn)收階段要加大自檢、互檢的力度和頻次，針對(duì)質(zhì)量通病問題開展專題研討，形成信息資源共享，在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)舉一反三、避免出現(xiàn)返工現(xiàn)象。

4.2 道路施工

光伏項(xiàng)目場(chǎng)區(qū)道路常采用砂礫石道路，主干道寬度6 m，次干道（環(huán)形道路）寬度4 m。砂礫石攤鋪后的壓實(shí)系數(shù)應(yīng)經(jīng)過第三方試驗(yàn)確定，碾壓時(shí)注意灑水、保持砂礫石濕潤(rùn)，鋪筑完成后表面應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)、無松散。施工完成后，定期進(jìn)行灑水、維護(hù)和保養(yǎng)，防止因重型車輛碾壓造成的道路損壞，避免因路面損壞造成的道路交通阻塞，在項(xiàng)目物資基本完成進(jìn)場(chǎng)后對(duì)路面再次進(jìn)行修復(fù)處理。

4.3 管樁施工

項(xiàng)目首次設(shè)計(jì)使用單軸單排平單軸跟蹤系統(tǒng)（長(zhǎng)軸80 m），對(duì)光伏支架基礎(chǔ)（鋼管樁）施工的軸線控制提出了極高的要求。如何在鋼管樁基礎(chǔ)施工過程中最大限度地降低各項(xiàng)軸線誤差，提高施工質(zhì)量，是保證支架安裝和平單軸跟蹤要求的關(guān)鍵。鋼管樁、螺旋樁和PHC 混凝土樁在施工前，施工機(jī)械要統(tǒng)一配備，對(duì)打樁機(jī)的錘頭進(jìn)行檢查，避免因接觸面積不足造成管樁法蘭面損壞；針對(duì)不同的地勢(shì)條件提出不同的打樁要求和指南，包括平緩地形、中間凹進(jìn)地形、中間凸起地形、南高北地（北高南低）高程差較大的地形等，保證樁基的埋深、出地高度和軸線誤差；在施工過程中，配備傾角儀等測(cè)量器具對(duì)打樁過程中的垂直度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，樁身應(yīng)保持豎直不應(yīng)偏心加載[4]；在施工完成后再次對(duì)管樁法蘭面進(jìn)行檢查，確保其螺栓孔方向與設(shè)計(jì)要求一致，對(duì)不符合要求的進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整；需第三方檢測(cè)的部分，按照GB 51101—2016《太陽能發(fā)電站支架基礎(chǔ)技術(shù)規(guī)范》的要求在間隔一個(gè)間歇期后，對(duì)樁基礎(chǔ)進(jìn)行承載力試驗(yàn)。此外，還應(yīng)根據(jù)相關(guān)方要求用低應(yīng)變法對(duì)樁身完整性進(jìn)行檢測(cè)并出具報(bào)告。

4.4 支架和組件安裝

平單軸跟蹤支架在安裝前對(duì)主軸、檁條、墊片、高分子軸承等不同類型的部件進(jìn)行區(qū)分，對(duì)各部件的安裝部位、安裝方向和安裝順序等重點(diǎn)細(xì)節(jié)再次進(jìn)行交底；在安裝過程中嚴(yán)格按照國(guó)家和制造廠標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)各部位的連接螺栓在緊固后使用力矩扳手進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)主軸連接件、回轉(zhuǎn)主軸、檁條抱箍等部位的螺栓進(jìn)行重點(diǎn)排查；在支架安裝過程中，按照廠家安裝說明書的要求，對(duì)各個(gè)規(guī)格型號(hào)的螺栓進(jìn)行預(yù)緊固，并通過扭矩扳手施加到最終力矩值，保證螺栓力矩滿足設(shè)計(jì)要求；對(duì)支架軸線進(jìn)行測(cè)量，通過立柱各部位螺栓進(jìn)行調(diào)整，使軸線誤差保持在設(shè)計(jì)要求范圍內(nèi)；在電機(jī)接線前使用移動(dòng)電源帶動(dòng)回轉(zhuǎn)電機(jī)，手動(dòng)試運(yùn)行到東西向最大跟蹤角度，確保整套跟蹤系統(tǒng)輕便無故障；對(duì)安裝后整體水平度不符合要求的組件，通過各部位的調(diào)節(jié)螺栓進(jìn)行調(diào)整，做到外觀平整、美觀。

4.5 逆變器安裝

逆變器直流電纜排管橫平豎直、管口高度一致，電纜頭采用熱縮工藝；采用耐火襯板和防火堵料配套使用的方案，防火襯板安裝牢固、防火堵料密實(shí)無縫隙，保證防火的密閉性和美觀。

4.6 接地安裝

在鋼管樁接地扁鋼制作過程中，統(tǒng)一使用扁鋼制彎?rùn)C(jī)制彎90°以達(dá)到工藝要求；在設(shè)備均壓環(huán)焊接過程中，制作專用工裝進(jìn)行Ω 形扁鋼的彎制，以保證接地扁鋼與接地鋼管（接地極）的焊接面積；設(shè)備外殼接地采用雙螺栓固定（取代常規(guī)的焊接方式），確保設(shè)備接地良好；接地極采用雙面焊接、搭接長(zhǎng)度滿足要求；與電氣設(shè)備的螺栓連接部位要連接規(guī)范、可靠；接地標(biāo)識(shí)按照黃綠漆間隔6 mm 的標(biāo)準(zhǔn)制作涂刷工裝；焊接人員做到持證上崗，在保證焊接質(zhì)量的前提下提高觀感質(zhì)量。

4.7 電纜敷設(shè)

直埋電纜的敷設(shè)按照二次電纜的敷設(shè)工藝，根據(jù)圖紙?zhí)崆斑M(jìn)行規(guī)劃，提高敷設(shè)和綁扎工藝，在直線段排列整齊、在入彎處保持彎度一致、避免造成交叉；高壓電纜的敷設(shè)統(tǒng)一使用電纜輸送機(jī)和工裝，防止長(zhǎng)距離敷設(shè)造成的機(jī)械損壞，減少施工設(shè)備和人員的投入；使用GPS 對(duì)高壓電纜中間接頭位置進(jìn)行定位，并形成準(zhǔn)確的位置記錄。

4.8 MC4 插頭制作

插接頭制作時(shí)統(tǒng)一采用電動(dòng)壓線鉗，保證壓接的質(zhì)量；插頭內(nèi)的公、母插針采用O 形插針，取締U 形；統(tǒng)一規(guī)范剝線的長(zhǎng)度和部位，電纜頭采用熱縮工藝，配備專用扳手對(duì)制作完成后的MC4 外殼尾部進(jìn)行旋緊，防止潮氣、水汽的進(jìn)入；統(tǒng)一電纜標(biāo)牌的材料和掛設(shè)部位，電纜極性和電壓核對(duì)無誤，插接牢固。

4.9 調(diào)試和試驗(yàn)

設(shè)備和系統(tǒng)調(diào)試前，安裝工作應(yīng)完成并驗(yàn)收合格。對(duì)平單軸跟蹤系統(tǒng)、逆變器、箱變測(cè)控、儲(chǔ)能倉等設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，保證遙信、遙測(cè)、遙調(diào)、遙控功能的準(zhǔn)確性和可靠性；箱變和電纜等電氣設(shè)備的試驗(yàn)嚴(yán)格按照GB 50150—2016《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》要求的項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)開展，對(duì)設(shè)備的運(yùn)輸和安裝質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，對(duì)接地網(wǎng)和導(dǎo)通情況進(jìn)行測(cè)試。

4.10 啟動(dòng)試運(yùn)行

試運(yùn)行前編制工程施工總結(jié)報(bào)告，從施工承包范圍和主要工程量、質(zhì)量管理體系運(yùn)行效果、施工質(zhì)量控制效果、施工進(jìn)度等方面對(duì)工程全過程進(jìn)行總結(jié)，提出配合試運(yùn)行計(jì)劃、發(fā)生質(zhì)量問題處理結(jié)果和遺留問題處理計(jì)劃、經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)和改進(jìn)措施，針對(duì)質(zhì)量問題進(jìn)行整改，采取長(zhǎng)效改進(jìn)措施。在具體投運(yùn)前，針對(duì)投運(yùn)前的準(zhǔn)備和送電投運(yùn)后的檢查項(xiàng)目統(tǒng)一下發(fā)表單，落實(shí)責(zé)任人和時(shí)間；統(tǒng)一子陣設(shè)備并網(wǎng)發(fā)電前的檢查交待，對(duì)站內(nèi)設(shè)備進(jìn)行全面聯(lián)合檢查。在試運(yùn)行期結(jié)束后，對(duì)箱變及集電線路移交生產(chǎn)運(yùn)行單位，并形成簽證。

5 結(jié)語

光伏電站施工質(zhì)量的提升，要切實(shí)做到管理和技術(shù)的雙提升，在管理上加強(qiáng)質(zhì)量保障和監(jiān)督體系的建設(shè)、落實(shí)各級(jí)人員的職責(zé)，在技術(shù)上提出切實(shí)可行的技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一各施工環(huán)節(jié)的工藝。海南州塔拉灘一標(biāo)段1 000 MW 光伏電站通過全體施工管理人員的一致努力，土建及安裝工程于2021年9 月16 日完成單位工程竣工驗(yàn)收，單位、分部、分項(xiàng)、檢驗(yàn)批驗(yàn)收結(jié)果全部合格。項(xiàng)目后續(xù)順利完成了達(dá)標(biāo)投產(chǎn)驗(yàn)收、竣工驗(yàn)收、工程地基結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)、新技術(shù)專項(xiàng)應(yīng)用評(píng)價(jià)、工程質(zhì)量評(píng)價(jià)和綠色施工評(píng)價(jià)等，并先后獲得了青海省建筑業(yè)綠色施工示范工程、2020—2021 年度青海省建設(shè)工程“江河源”杯獎(jiǎng)、2022 年度中國(guó)電力優(yōu)質(zhì)工程等獎(jiǎng)項(xiàng)，入選“非凡十年·中國(guó)電力工程世界第一”典型超級(jí)工程案例。