翟雯

（國(guó)核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司，北京 100095）

1.陸上風(fēng)電場(chǎng)道路設(shè)計(jì)及施工概述

風(fēng)能作為近幾年發(fā)展最快的可再生清潔能源，已成為我國(guó)能量來(lái)源的重要組成部分，風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的設(shè)計(jì)和施工管理也因此飽受重視。風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的道路分為施工道路與運(yùn)行道路兩部分，其道路設(shè)計(jì)重點(diǎn)在與如何最大限度的利用風(fēng)能資源，由于地形復(fù)雜多變，因此道路設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中的工程管理對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)交通運(yùn)輸以及工程建設(shè)具有十分重要意義。

目前我國(guó)的風(fēng)電場(chǎng)仍以陸上為主，主要分布在山區(qū)、丘陵、灘涂以及沙漠等地區(qū)。

1.1 陸上風(fēng)電場(chǎng)道路設(shè)計(jì)分類(lèi)

山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)多位于地形起伏較大的山嶺重丘地段[1]，其道路條件復(fù)雜，建設(shè)成本較高，在設(shè)計(jì)過(guò)程中不僅要克服地形等自然條件的影響，還要考慮風(fēng)機(jī)選址以及道路設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)和行業(yè)規(guī)范。丘陵地貌是我國(guó)較為常見(jiàn)的地貌類(lèi)型，也是風(fēng)能資源較為豐富的地帶。其道路設(shè)計(jì)與山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)類(lèi)似，但相對(duì)簡(jiǎn)單。

2012 年國(guó)內(nèi)首個(gè)沙漠風(fēng)電場(chǎng)落戶(hù)格爾木[2]，標(biāo)志著我國(guó)沙漠風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)入實(shí)質(zhì)性建設(shè)階段。沙漠地區(qū)風(fēng)電場(chǎng)道路設(shè)計(jì)主要考慮問(wèn)題是沙埋與風(fēng)蝕，因此在設(shè)計(jì)時(shí)盡避開(kāi)嚴(yán)重流沙地段。

由于陸上有利的土地資源有限，但近海風(fēng)能資源豐富，目前風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)正在向?yàn)┩?、海上等區(qū)域推進(jìn)。與海上風(fēng)電相比，灘涂風(fēng)電運(yùn)行環(huán)境相對(duì)較好，由于近海土壤含水量大，易受海水侵蝕，影響路基穩(wěn)定性和耐久性，因此其道路設(shè)計(jì)需滿(mǎn)足運(yùn)輸通行和防潮等要求[3]。

1.2 道路設(shè)計(jì)原則及規(guī)程

一般來(lái)說(shuō)，風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)的道路的作用，就是將各個(gè)風(fēng)機(jī)機(jī)位、升壓站與主要進(jìn)場(chǎng)干線連接起來(lái)，滿(mǎn)足風(fēng)電場(chǎng)施工及檢修期間交通運(yùn)輸?shù)男枰猍4]。設(shè)計(jì)必須貫徹落實(shí)“安全、適用、節(jié)約、和諧”的設(shè)計(jì)理念，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)區(qū)域內(nèi)地形充分了解，本著就近取材、因地制宜原則，結(jié)合現(xiàn)有材料和技術(shù)，充分創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，便于道路施工建設(shè)，盡可能地節(jié)省人力物力財(cái)力，且滿(mǎn)足保護(hù)生態(tài)環(huán)境大原則。

在陸上風(fēng)電場(chǎng)道路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，最新的相關(guān)的設(shè)計(jì)依據(jù)有《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)JTG B01-2014》《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D20-2017》《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范JTJ034-2018》《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D30-2015》等。

2.道路設(shè)計(jì)及要點(diǎn)分析

2.1 道路選線總體原則

現(xiàn)代陸上風(fēng)電場(chǎng)選址多以山地丘陵地區(qū)為主，地形復(fù)雜，設(shè)計(jì)時(shí)技術(shù)指標(biāo)選擇會(huì)受到較大限制，因此常采用低限值。道路選線應(yīng)以縱向線形為主平面線形為輔。除按照設(shè)計(jì)規(guī)范和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求以外，還要根據(jù)實(shí)際施工環(huán)境、技術(shù)指標(biāo)及工程進(jìn)度等因素合理選線。當(dāng)達(dá)不到規(guī)范要求技術(shù)指標(biāo)時(shí)或即使達(dá)到技術(shù)指標(biāo)但指標(biāo)較低并且工程量變化較大時(shí)，應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況合理設(shè)計(jì)新的選線方案。一般來(lái)說(shuō)，陸上風(fēng)電道路選線要結(jié)合以下原則：

（1）由于山地風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通常布置在山頂或山脊風(fēng)資源較好位置，因而道路選線應(yīng)優(yōu)先選擇山脊展線、道路縱坡等。

攀枝花地區(qū)含鈦高爐渣TiO2含量通常在20%～45%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))之間，是寶貴的含Ti二次資源[2]。目前，含鈦高爐渣大部分堆積在渣場(chǎng)，不僅浪費(fèi)寶貴的鈦資源，而且占用大量土地，嚴(yán)重污染環(huán)境。因此研究含鈦高爐渣的綜合利用問(wèn)題具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)效益。

（2）盡量避開(kāi)懸崖、河流等對(duì)道路開(kāi)發(fā)極為不利地形，這些地形往往會(huì)增加道路開(kāi)發(fā)成本，對(duì)技術(shù)要求較高，同時(shí)增加運(yùn)輸?shù)缆分邪l(fā)生事故風(fēng)險(xiǎn)性。

（3）注意利用現(xiàn)有地形和有利地形以減少工程開(kāi)發(fā)量，少占或不占耕地。

（4）結(jié)合紙上選線、現(xiàn)場(chǎng)選線、最終定線三條步驟，充分驗(yàn)證道路選線合理性，堅(jiān)持理論與實(shí)踐相輔相成原則。

2.2 道路設(shè)計(jì)要點(diǎn)

道路設(shè)計(jì)相關(guān)要求應(yīng)該嚴(yán)格按照《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)要結(jié)合具體運(yùn)輸要求進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

（1）確定風(fēng)機(jī)及攪拌站位置。風(fēng)機(jī)是陸上風(fēng)電場(chǎng)核心組件，風(fēng)機(jī)選型是微觀選址的先決條件，微觀選址布局直接影響道路設(shè)計(jì)方案的確定。道路設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先明確風(fēng)機(jī)施工處混凝土攪拌站位置，從而方便運(yùn)輸，提高施工效率，確保施工不會(huì)受到影響。

（2）進(jìn)場(chǎng)道路和施工道路規(guī)劃。風(fēng)機(jī)組件等設(shè)備運(yùn)輸進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)氐匦渭案浇鼘?shí)際情況確定，由于每臺(tái)風(fēng)機(jī)進(jìn)場(chǎng)一般只需要一次，因此道路規(guī)劃時(shí)只需要將不同節(jié)點(diǎn)不同位置風(fēng)機(jī)盡量以直線段運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢眉纯桑诳尚谢A(chǔ)上主要考慮減少運(yùn)輸措施費(fèi)用，盡量利用已有道路運(yùn)輸。對(duì)于施工道路，由于各種車(chē)輛頻繁往復(fù)，因此對(duì)于施工道路質(zhì)量要求較高，必要時(shí)要對(duì)道路進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以確保道路正常使用和施工順利進(jìn)行。

（3）縱橫斷面設(shè)計(jì)?？v斷面設(shè)計(jì)主要考慮將風(fēng)機(jī)等設(shè)備運(yùn)輸?shù)缴巾數(shù)蕊L(fēng)資源較好地帶，因此應(yīng)該主要考慮道路坡度，這關(guān)于汽車(chē)最大爬坡能力，在變坡處一般采用圓曲線光滑連接。橫斷面設(shè)計(jì)一般采用單幅路幅形式。

（4）道路載荷設(shè)計(jì)。風(fēng)電場(chǎng)道路載荷設(shè)計(jì)關(guān)乎道路安全情況，應(yīng)當(dāng)滿(mǎn)足進(jìn)入風(fēng)電場(chǎng)最重部件載荷需求，設(shè)計(jì)完成后還應(yīng)當(dāng)進(jìn)行合理驗(yàn)算。

3.風(fēng)電場(chǎng)道路施工管理分析

3.1 道路施工特點(diǎn)

（1）工程量難估算且成本較高。對(duì)于風(fēng)電場(chǎng)的道路施工，其造價(jià)較高，工程周期長(zhǎng)而不確定，往往因?yàn)榈匦我蛩睾偷刭|(zhì)資料缺失的情況下造成工程量加大，因此對(duì)工程量的估算有很大難度。

（2）技術(shù)要求較高。考慮到風(fēng)電場(chǎng)道路特殊用途，多受重型車(chē)輛碾壓，長(zhǎng)此以往，道路很容易淪陷，因而在道路施工和工程管理過(guò)程中要特別重視道路質(zhì)量。

（3）水土環(huán)境保護(hù)工作難。在山區(qū)丘陵地帶風(fēng)電場(chǎng)，其土層和路基相對(duì)淺薄，生態(tài)環(huán)境相當(dāng)脆弱，同時(shí)經(jīng)風(fēng)化作用后山巖其質(zhì)地更加疏松，這就對(duì)水土和環(huán)境防護(hù)造成了較大難度。

（4）施工管理靈活多變。由于各種風(fēng)電場(chǎng)道路設(shè)計(jì)方法多種多樣，施工方式也千差萬(wàn)別，這也造成了在道路施工方面無(wú)法形成統(tǒng)一有效施工管理運(yùn)作模型。

3.2 工程質(zhì)量管理與造價(jià)控制分析

風(fēng)電場(chǎng)在進(jìn)行道路施工時(shí)往往兼具企業(yè)性與社會(huì)性的雙重特點(diǎn)，在滿(mǎn)足道路工程設(shè)計(jì)要求基礎(chǔ)上，應(yīng)盡可能地節(jié)約成本，控制工程造價(jià)。一般來(lái)說(shuō)，風(fēng)電場(chǎng)道路工程質(zhì)量管理與造價(jià)控制應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）做好施工組織準(zhǔn)備。施工準(zhǔn)備主要包括技術(shù)準(zhǔn)備和生產(chǎn)準(zhǔn)備兩個(gè)環(huán)節(jié)，具體包括技術(shù)資料、施工規(guī)范、地形圖紙、機(jī)械設(shè)備等，同時(shí)應(yīng)注意施工天氣變化，盡量避開(kāi)不利天氣進(jìn)行施工。

（2）組織進(jìn)行工程質(zhì)量管控。為保證道路施工正常進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)設(shè)立專(zhuān)門(mén)監(jiān)管項(xiàng)目部門(mén)，以保證在執(zhí)行風(fēng)電場(chǎng)道路施工方案和安全監(jiān)管的過(guò)程中，嚴(yán)格按照相關(guān)要求對(duì)施工道路質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。

（3）建立安保措施。在風(fēng)電場(chǎng)道路施工過(guò)程中，應(yīng)始終貫徹落實(shí)“安全生產(chǎn)”的第一要準(zhǔn)則，成立專(zhuān)門(mén)的安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，以項(xiàng)目經(jīng)理為組長(zhǎng)，從上到下嚴(yán)格落實(shí)各級(jí)人員安全生產(chǎn)責(zé)任制，同時(shí)要對(duì)安全生產(chǎn)落實(shí)情況進(jìn)行必要檢查，做好施工過(guò)程中安全臺(tái)賬記錄工作。

（4）控制工程材料和機(jī)械設(shè)備成本。在整個(gè)施工過(guò)程中，工程材料所占成本較高，比如混凝土、防腐劑等，要合理規(guī)劃好施工過(guò)程每一步用材用料，當(dāng)工程量變化時(shí)要及時(shí)制定更新材料使用方案，嚴(yán)格扼殺偷工減料行為，確保一次性投資達(dá)到要求。對(duì)于機(jī)械設(shè)備，在進(jìn)行合理選型基礎(chǔ)上，應(yīng)注重其維修和保養(yǎng)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行定期的檢測(cè)，確保在道路施工過(guò)程中機(jī)械效率。

（5）控制施工技術(shù)管理。施工技術(shù)旨在以科學(xué)施工工藝、技術(shù)和方法的基礎(chǔ)上，以最佳經(jīng)濟(jì)效益完成施工任務(wù)。合理施工技術(shù)，對(duì)施工過(guò)程中質(zhì)量管理與造價(jià)控制具有重要意義。

4.結(jié)語(yǔ)

道路工程作為風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)中重要一環(huán)，其道路設(shè)計(jì)和施工管理過(guò)程必須重視。本文闡述了道路設(shè)計(jì)原則，同時(shí)對(duì)道路施工作了質(zhì)量管理與造價(jià)控制分析，旨在為風(fēng)電場(chǎng)道路設(shè)計(jì)和施工管理提供相應(yīng)參考依據(jù)。