东海大桥海上风电安装施工方案.pdf

四航奋进四航奋进”号海上风电机整机安装施工方案号海上风电机整机安装施工方案 - - - - - 东海大桥东海大桥100兆瓦海上风电示范项目兆瓦海上风电示范项目中交四航局2009/04/171. 地理位置地理位置地理位置东海大桥风电场工程位于上海市临港新城至洋 山深水港的东海大桥东侧1000m以外海域（离 南汇嘴8～13公里），共布置34台单机3MW的 风电机，分4排，东西向间距为1000m，南北向 间距500m，风电场东西走向4500m，南北走向 5000m，同时一条1000t副通航孔垂直穿过1#、 2#机组与3#、4#机组中间风电场位置及地理 环境见图四航奋进”号负责1#、2#、3#风电机组的整机安装东海大桥风电场1.1风电场所在海域周边情况（1）本风电场工程水域开阔，水深稳定，水深条件与 区位条件适合于各种大型施工船舶进场作业同时，风电 场区域为远离岸线的无掩护外海施工，风大、浪高、流 急，海况条件恶劣 （2）施工区域有5条海底光电缆穿过，因此，保护光缆 安全十分重要光缆区域300m范围内的船舶施工需重点 关注 （3）工程所在海域西边距东海大桥仅有1000m，施工 海区有东海大桥的副航道穿过，施工范围虽可临时禁航， 但该区域内穿行船只仍会很多，特别是渔汛期。

因此，确 保东海大桥、施工船舶和本工程结构安全也是本工程的一 个重要环节2. 自然条件自然条件2.1 海洋水文- - 1a.潮位：本海域的潮汐主要受东海前进潮波控制，潮汐 类型属非正规半日潮根据芦潮港水文站1978~1994年的 潮位统计资料和业主提供的招标文件，本工程海区的平均 海平面高程0.23m（芦潮港潮高基准面在平均海平面下 267cm）（国家85高程，下同），平均高潮位1.86m、平 均低潮位- 1.34m本工程海域的潮位特征参见表2.1 潮位特征采用值表2.1- 2.933.68- 2.092.55- 1.341.860.23极端低 潮位(m)极端高 潮位(m)设计低 潮位(m)设计高 潮位(m)平均低 潮位(m)平均高 潮位(m)平均海 平面(m)2.1 海洋水文- - 2b.波浪及水深条件：本风电场位于东海大陆架内缘，海区 海图水深7~8m风电场海域有众多岛屿对该海区起屏障 作用，外海长周期的涌浪不能直接传入西南向和西向为 漫长的杭州湾南岸线可见，除NE向外，本风电场海域 基本上处于众多岛屿的包围中其中，嵊泗、川湖列岛间 的海峡比较宽，在夏、秋两季SE方向可能会有台风浪传 入。

其它方向由于风区长度有限，且不是强浪向，难以形 成该海域的控制性波浪NNE向（包含N、NE向）水域 开阔，为该海域的强浪向三月份安装的海况仍受冷空气 的影响，因此，安装和停泊都必须关注该季节的天气和海 况的影响2.1 海洋水文- - 3经分析，对本海域影响最大的是NNE（NE）、ENE （E）、SE（ESE、SSE）三个方向的波浪根据业主 提供的相关条件，本风电场海域波浪要素参见表2.2 波浪要素表2.24.515.235.386.189.9181.68.233.011004.244.925.065.819.5574.17.762.8350H13% （m）H5% （m）H4% （m）H% （m）波速C （m/s）波长L （m）波周期 T（s）平均波 高H（m）重现期 （年）2.1 海洋水文- - 4c.潮流：本风电场海域潮流运动的基本形态为每天日 二涨二落，具有明显的往复流特性，涨、落潮流向基 本为东西向根据东海大桥海域潮流水文测验资料的 整理分析，采用《海港水文规范》（JTJ214- 98）的相 关规定计算得到可能最大流速考虑到水文观测资料 和所采用的准调和分析方法的局限性，为安全起见， 将可能最大流速乘以1.30的安全系数后作为本工程设计 的设计流速，设计流速数据见表2.3。

2.1 海洋水文- - 5设计潮流流速表2.370239671487225772315流向 （流速 （cm/s）流向 （流速 （cm/s）流向 （流速 （cm/s）流向 （流速 （cm/s）平均值底层中层表层2.2气象气象据有关资料反映，本区大风风向主要集中在偏北和 东南偏南方位，由大戢山站1986～1990年大风资料统 计，平均每年风力≥7级的大风日数为65.8d/y 场址区域多年平均气温17.2 ℃，累年最高气温37.5 ℃，累年最低气温- 7.9 ℃，8月份平均气温最高为27.5 ℃，1月份平均气温最低为6.6 ℃ 场址区域年内雾日数以3～6月据多，约占全年雾日 数的65％；多年平均雾日数为30～50天，年雾日数最 多达60天、最少为20天 场址区域年平均降水量1015.3mm；最大月降水量 390.7mm(1999.6)；最大日降水量 111.7mm(2000.8.6)；过程最大降水量 248.5mm(1999.6.24～30)2.3 工程地质根据《东海大桥海上风电场工程岩土工程勘察报告》 （上海勘测设计研究院，2006年8月），本工程场址海 域水深9.9~11.9m，海底滩面高程在- 10.00~- 10.67m。

滩地表层主要为淤泥场地地基土层自上而下主要分为： ①层淤泥、③层淤泥质粉质粘土、④层淤泥质粘土、⑤1 层粘土、⑤3层粉质粘土、⑥层粉质粘土、⑦1- 1层砂质 粉土、⑦1- 2层粉砂、⑦2层粉细砂、⑨2层含砾中粗砂 本工程场地属Ⅳ类，场地地震加速度峰值为0.10g，地 震基本烈度7度，场地属抗震不利地段本场地不存在地 震液化问题3、风电机整机安装、风电机整机安装3MW风电机由塔身（上、中、下塔筒）、机舱、轮毂、 风叶及电气体统组成详细见表3.1 风机部件参数统计表（每台）表3.124.8680φ4.5×14.86下塔架3节412.155.67598φ4.5-φ3.9×30.815中87.77557φ3.9-φ3.07×32.1上合计9028.5φ5×5轮毂9011513×5×6.24风电机机舱91.311.2（每片）φ2.4×44×4.2（弦长）叶片起升高度（米） 离水面起升重量（t）外形尺寸（m）备注SL3000-90设备名称3. 风电机整机简况风电机整机简况正面轴重心本工程海上风机安装，采用整机吊装方案风电机整 机（不含吊装体系）中心位置见图3.2a、图3.2b图3.2a 整机重心侧面轴重心图3.2b 整机重心4、风机安装立面图、风机安装立面图4. 风电机安装立面图风电机安装立面图风机基础顶面叶片叶片扫掠面+10.05、项目施工设备配套、项目施工设备配套5.1配套设备2300匹交通船交通运输1150t小浮吊构件周转系统260kw发电机组缓冲装置供电系统1.826×9.4×3.5700HPs（40吨起锚力）抛锚艇4.236×9.6×5.64000HPs拖轮4.2100×41×7.62600t额定起重量四航奋进风电机安装配套船舶1.826×9.4×3.5700HPs抛锚艇4.232×9。

0×5.63200HPs拖轮3.658 ×44×4.64000t半潜驳风机装载运输配套平均吃水(m)主尺度（m）吨位/功率船舶类型项目5.2 四航奋进号参数介绍船名：四航奋进船籍港：广州 船检登记号：2004Q0000133 总吨位：9403 净吨位：2821 主要尺度： 总长 LOA 104.0m 型宽B41.0m 型深 D7.60m 设计水线型Lw100.0m 满载吃水 4.80m 空载吃水3.15m 平均吃水4.2m 满载排水量18000.80t 空载排水量8495.67t 航区：近海及沿海四航奋进号起重机基本参数臂架角度30º~60º变幅约50min min变幅速度6.0m主钩前后钩中心距离19.0m双臂架左右主钩中心距离0~200~120~3空载0~100~60~1.2 m/min满载 起升速度55水面下9380 m水面上 起升高度40.632.0m舷外伸距10×4100×2650×4t额定起重索具钩小钩主钩单位项目四航奋进起重曲线四主钩空间钩距四航奋进起重曲线作业状态、自存状态1.作业状态作业状态 最大水深30m 风速6级风(10.8~13.8m) 有义波高1.0m 流速3m/s 2.自存状态自存状态(抛航行单锚抛航行单锚) 最大水深30m 风速10级风(28m/S以下） 有义波高4m 流速4.5 m/s6、风机发电机组运输及船舶、风机发电机组运输及船舶 定位定位6.1 风电机海上运输及风机的平面风电机海上运输及风机的平面 布置尺寸布置尺寸风电机整机在半潜驳上完成组装和固定，运输至东海大桥 风电场现场。

半潜驳主要参数及风机搭载半潜驳布置见图95908580757065605590640960064006400 353004120996400176006400 2450245088662266022660风电机装驳后的相关尺寸井架距甲板约56m机舱中心距甲板80m960064006400 35300245014900148603081532100 33002300C L?45001200?3900?3070rope定长rope128005050190001760040703565006.风电机的装载和运输风电机的装载和运输6.1 风机的装载方式：采 用4000t的半潜驳进行装 载，每次可以整机装载2 台风机，风机按船首、船 尾各布置1台，风机的两 侧各对称安装两套井字 架，井字架顶部安装；并 通过塔筒底部的法兰与甲 板底座连接；固定在半潜 驳的甲板上 6.2 装载好风电机组的半 潜驳由拖轮接拖好后直接 拖带到风电施工现场；6.安装墩台安装墩台已具备安装 条件的墩台半潜驳在抛锚定位半潜驳在抛锚定位四航奋进 号抛锚定 位7、风机发电机组安装流程、风机发电机组安装流程风机整体安装 工况视图φ平 衡 梁 抱 桩 器平 衡 梁采用的吊装工艺 据风机特点，采 用特定吊装工艺的 工装，包括平衡梁 110t，上部吊架重 100t，钢丝绳吊索 约25t。

故整机吊 装作业时，总重约 750t风电机安装 总工况图：四航奋 进安装视图风电机吊装工艺风电机吊装工艺四航奋进号移 船与半潜驳上 的风机对位风电机吊装工艺风电机吊装工艺已经挂好吊扣的 “四航奋进”下降 主钩与平衡梁上 的吊点对位风电机采用的吊装工艺风电机采用的吊装工艺起重工人挂扣，将奋 进号主钩下的琵琶扣 与平衡梁的吊点联接风电机采用的吊装工艺风电机采用的吊装工艺挂扣后奋进号缓慢起 升平衡梁风电机采用的吊装工艺风电机采用的吊装工艺提升平衡梁至底 部连接钢丝绳完 全受力风电机采用的吊装工艺风电机采用的吊装工艺平衡梁完全提升 到预定的位置并 加负荷预紧，锁 上抱紧装置风电机采用的吊装工艺风电机采用的吊装工艺完全拆卸塔筒底 部法兰与甲板底 座连接的螺栓 后，平稳提升风 机，氮气缓冲装 置工作风电机采用的吊装工艺风电机采用的吊装工艺继续提升风 机使塔筒底 部离开甲板 底座钢管筒风电机采用的吊装工艺风电机采用的吊装工艺风机塔筒底部提升 到足够的移船安全 高度约3.5m风电机采用的吊装工艺风电机采用的吊装工艺四航奋进操纵 船位后移使风 机整体离开半 潜驳的端部风电机采用的吊装工艺风电机采用的吊装工艺四航奋进 号后移退 出安全的 距离后， 横向移动 向安装墩 台风电机采用的吊装工艺风电机采用的吊装工艺四航奋进号移 向墩台就位风电机采用的吊装工艺风电机采用的吊装工艺塔筒底部与墩台顶部对位风电机采用的吊装工艺风电机采用的吊装工艺塔筒底部的缓冲装 置与墩台上的缓冲 装置接触，负荷转 移到墩台顶的缓冲 装置风电机采用的吊装工艺风电机采用的吊装工艺风机负荷通过气 罐的作用部分转 移到墩台上的缓 冲装置上，主钩 保持170t负荷； 塔筒底部的法兰 与墩台上的预埋 钢管用螺栓进行 连接。