陆上风电场风机吊装施工组织与管理优化研究

引言

全球清洁能源需求增长推动风电地位提升。2024 年全球风电装机容量达800 GW，陆上风电占比超 85%_o 伴随陆上风电场规模扩大，其核心工序——风机吊装的施工组织与管理直接影响项目周期与效益。该工程具有技术复杂、风险高、多专业协同难的特点，当前在设备选型（汽车吊与履带吊界定不清）、场地硬化标准、四方协作、风险预控等方面存在短板，制约建设进度与质量。因此，本文以业主管理为主线，优化风机吊装施工组织与管理，对提升建设效能、降低安全风险意义重大。

一、风机吊装施工准备工作

（一）工程概况分析

吊装前由业主牵头建立风机吊装组织机构，明确吊装项目负责人（业主）、技术负责人（厂家）、施工负责人（施工单位）、安全质量负责人（监理）及厂家技术代表。需对整个风电场的地形地貌、地质条件、气象特征等基础信息进行全面分析。若场址位于山区，地形起伏较大，将带来运输及吊装挑战，须提前规划运输路线及吊装平台，并采取修建临时便道、平台加固等措施。²。

（二）施工方案制定

根据工程概况分析的结果，制定科学合理、具有针对性的风机吊装施工方案。吊装施工方案应明确吊装工艺流程、吊装设备选型、吊装顺序、吊装作业方法以及各项技术措施等内容。目前，常见的风机吊装工艺主要有利用主吊车和辅吊车进行分体吊装，以及采用整体吊装等方式。对于大型风机或在场地受限的情况下，可能还会考虑使用特殊吊装设备如履带式起重机、塔式起重机等进行吊装作业。

在选择吊装设备时，需要综合考虑风机的重量、高度、安装位置以及吊装设备的起吊能力、起重高度、起重半径、设备租赁成本等多种因素。例如，对于单机容量较大、轮毂高度较高的风机，可能需要选用单机容量≥4 MW、轮毂高度 ⩾120m 时，选用1000 t 级全地面汽车吊（如LTM 1100-5.3 或同级），年检、保险、维保记录齐全的履带式起重机作为主吊车。在确定吊装顺序时，通常遵循先主后次、先下后上、先内后外的原则，即先吊装塔筒，再吊装风机机舱，最后吊装叶片等部件，并合理安排各风机的吊装先后顺序，以减少设备闲置时间，提高施工效率。起重机选型需满足以下核心条件：

1.起重量要求：

Qrequired≥Qcomponen × Ksafety

其中 Qrequired 为起重机额定起重量， Qcomponent 为部件重量， Ksafety 为安全系数（取 1.1~1.25）。2.作业半径校核（简化模型）：

R 为实际作业半径，L 为吊臂长度，H 为对应高度参数。

表格1 履带式起重机选型参数对照表

（三）现场勘查与场地规划

组织专业人员对风电场现场进行详细勘查，重点检查吊装场地的地质条件、平整度、坡度以及周边障碍物等情况。若吊装场地存在软弱地基，需要提前进行地基处理，如采用换填、压实、桩基础等加固方式，确保吊装作业时地面能够承受吊装设备和风机部件的巨大重量，防止发生地面沉降、吊车倾斜等安全事故。

1.场地硬化标准：主吊站位区 ⩾30cm C25 钢筋混凝土（配双层 Φ12@150 钢筋网）；辅吊区 ⩾20cmC20 混凝土；承载力 ⩾25t(m² ，设2 %排水坡度。

2.场地范围：主吊回转半径外 10m 安全缓冲，辅吊后配重外 s_m 缓冲； 6m 宽环形便道，转弯半径 ⩾18m

3.软弱地基提前换填、压实或打桩加固。

（四）资源筹备

资源筹备是风机吊装施工准备工作的关键环节，主要包括人力、物力和财力资源的准备。在人力方面，业主、监理、施工、厂家四方人员持证上岗，安全技术交底全覆盖。根据施工进度计划和吊装作业的需要，组建一支专业齐全、技术熟练、经验丰富的施工队伍，并对其进行详细的安全技术交底和岗位技能培训，使他们熟悉吊装施工方案、掌握操作规程和安全注意事项，确保在吊装作业过程中能够各司其职、密切配合。物力资源风机部件、吊具、工器具由业主、监理联合验收；主、辅吊及索具年检、保险、维保记录由业主备案，不合格不得进场。

在设备的运输及吊装时，不只是遵从厂家的要求，更要从实际出发，调查现场的运输道路条件，检查机组起吊特性。尽量减少场地的使用，增加低吨位起吊设备的应用，在保证安全的前提下可有效的减少投资成本，增快项目进展，取得良好的经济效益和社会效益，供之后的风电建设借鉴与参考。根据工程预算和施工进度计划，业主按节点拨付资金，确保设备租赁、维保及时到位，为施工的顺利进行提供有力的经济保障。[3]

二、风机吊装现场施工管理

（一）吊装作业组织与协调

在现场吊装作业期间，设立业主牵头的现场指挥中心，成员包括项目经理（业主）、技术负责人（厂家）、安全质量负责人（监理）、施工负责人（吊装单位）及厂家技术代表，职责权限书面张贴。明确各岗位人员的职责和权限，确保在吊装过程中能够迅速、准确地传达指令，避免出现指挥混乱、多头指挥或无人指挥的情况。

1.四方协同机制：吊装令由业主签发；关键节点（塔筒首节、机舱、叶片对接）实行“四方联签”缺一方不 得起吊。

2.每日班前会由业主主持，共享风速、地基沉降、设备状态数据。

3.与交通、气象部门实时联动，恶劣天气禁止作业。

（二）质量控制管理

风机吊装质量直接关系到风电场的运行性能和使用寿命，因此必须建立严格的质量控制管理体系。在厂家技术要求基础上，业主增设独立质量控制点：

1.在吊装作业前，对风机部件进行详细的外观检查和质量验收，确保部件表面无损伤、变形、缺陷等情况，同时核对部件的型号、规格、数量是否符合设计要求和供货清单。

2.在吊装过程中，严格按照吊装施工方案和技术规范进行操作，控制好吊装角度、吊装速度、吊装就位精度等关键质量参数。

3.吊装完成后，及时进行质量检查和验收工作，对吊装连接部位的螺栓紧固力矩、焊接质量等进行重点检查，确保达到设计要求和质量标准，对于发现的质量问题要及时进行整改处理，直至合格为止。

（三）安全管理措施

在厂家技术要求基础上，业主增设独立质量控制点：吊装前由业主、监理、施工、厂家四方联合对塔筒法兰水平度、螺栓规格及预紧力矩进行复测；吊装过程中采用同步监控平台实时记录主吊载荷、辅吊配重及风速数据，关键节点实行“四方联签”确认，确保质量可追溯。

风机吊装属高空、大型设备交叉作业，安全风险极高。业主主导建立“四位一体”安全体系：

1.现场设置警戒区、夜间警示灯及逃生通道，非作业人员严禁入内；

2.所有作业人员须通过业主组织的安全培训并持有效证件，正确佩戴双钩安全带、防坠器、防滑鞋等PPE；

3.主吊、辅吊及索具每日由四方联合点检，年检、保险、维保记录现场公示，杜绝带病运行；

4.起吊前执行“试吊—确认—再吊装”程序，严禁超载、斜吊，重物下方严禁站人；

5.业主牵头编制《风机吊装综合应急预案》，每季度组织四方联合演练，确保起重伤害、高空坠落、机械故障等突发事件可快速响应。

表格2 履带式起重机选型参数对照表

三、风机吊装施工进度管理

(-) 进度计划编制

业主依据总工期、设备到货及天气窗口，组织四方共同编制网络计划；关键线路、弹性时间及风险缓冲一并纳入。进度计划应综合考虑风机吊装的各项工序，包括设备进场、吊装准备、塔筒吊装、机舱吊装、叶片吊装、电气设备安装调试以及验收等各个环节的时间安排和先后顺序，并充分考虑各工序之间的逻辑关系和搭接方式。通常采用网络计划技术或横道图计划等方法进行编制，明确关键线路和关键工序，合理安排各风机的吊装进度（如图 1）。在编制进度计划时，还需要预留一定的弹性时间和风险应对措施，以应对可能出现的恶劣天气、设备故障、材料供应延误等不确定因素对施工进度的影响，确保吊装工程能够按计划顺利完成。

图1 风机吊装网络计划图

（二）进度监控与调整

在风机吊装施工过程中，编制进度计划。根据业主方的工期要求，结合设备到货情况，编制吊装施工进度计划，经审批后实施。调整进度计划。根据实际情况，对比实际与计划偏差；出现设计变更、天气延误时，四方联合调整资源与工序，确保节点受控。[1]根据进度偏差的大小和影响程度，及时采取相应的调整措施。同时，当工程实际情况发生变化，如设计变更、工程量增加或减少等情况时，要及时对进度计划进行相应的调整和优化，重新确定关键线路和关键工序，确保进度计划的合理性和可行性，使风机吊装工程能够按照预定的目标顺利推进。

四、结论

本文从业主管理视角，系统研究了陆上风电场风机吊装施工组织与管理。通过明确四方职责、强化 1000 t主吊+2 台辅吊的设备管理、硬化场地标准、实施四方联签及风险预控，显著降低了吊装事故率，缩短工期 7% ，为后续风电场建设提供了可复制、可推广的业主主导管理模式。[5]研究结果表明，科学合理的施工组织与管理对于提升风电场建设质量和效率、降低施工成本和风险具有重要的理论和实践价值。未来可进一步研究如何将智能化技术与施工组织管理相结合，以进一步提升风电场建设的管理水平，推动风电产业的智能化发展。

参考文献

[1]何晓春,汤宁,秦汉华.陆上风电场风机吊装施工组织与管理[J].安装,2024,(S2):1-3.

[2]张吉海,郑康胜,王耀武,等.海上风电机组吊装技术研究[J].机电工程技术,2024,53(09):22-26+11

[3]蒋思瑶.浅谈山地风电场大件运输和风机吊装技术[J].水电站机电技术,2024,47(06):126-129.

[4]李铮.风机吊装施工技术分析[J].中国高新科技,2023,(09):23-2

[5]张国平.风电场风机吊装施工技术[J].安装,2022,(10):36-37.

[6]张程远,盛雷.海上风力大发电机组吊装技术研究[J].水电与新能源,2022,36(08):14-18.