风电工程中风机基础大体积混凝土施工质量的控制点

【摘 要】近年来,风力发电工程建设迅速,装机容量不断扩大.而一个风电场建设质量的好坏的关键环节,就是大体积混凝土施工的施工质量.基于此本文对风电工程中风机基础大体积混凝土施工质量的控制的进行探讨.

【关 键 词 】风电场；风机基础；大体积混凝土；控制点

风电作为一种可再生能源,我国从2003年开始,就开始了风电场的建设工作,且每年都保持45%以上的增长率,风电场的发电量也有了很大的提高.

1.案例简介

某风场地面的高程为1650～1900m,风场整体呈现条形的分布状态,在本工程中,共安装133台单机容量1500kW的风力发电机组,工程装机200MW.使用12回35kV的集电线路送人到220kV升压变电站,最终接入电网公司500kV变电站.此风电场风机的具体施工内容为以下几个方面：

（1）箱变和风机基础施工.此施工环节主要有土石方开挖、钢筋绑扎、预埋件安装、混凝土的基础浇筑和施工后土石方回填.（2）辅助工程的建设.辅助工程的建设主要有搭建临时住房、材料仓库、钢筋加工厂等,建立了占地面积为800平米的维修厂等.

2.箱变和风机基础的施工顺序

（1）风机吊装平台施工；（2）测量放线；（3）风机基础开挖；（4）风机基础混凝土垫层浇筑；（5）安装基础环；（6）钢筋绑扎；（7）安装模板；（8）浇筑混凝土；（9）混凝土养护；（10）基础回填.

3.对风机基础进行施工

风机基础是承载风力发电机组的基础,本工程风机塔筒高度60m,且在其顶部安装重量为90t的发电机和叶片.其侧向还必须可以承担比较大的变动风荷载.近年来我国大规模发展风电,由于风电施工队伍经验缺乏、施工现场条件复杂等原因,风机基础的施工质量也参差不齐,对风机的安全运行产生了非常大的影响.在实际的施工过程中,对风电机组基础的抗倾覆能力、可承载力、可变性能力等方面都是有着非常高的要求的.

4.产生大体积混凝土温度变形因素

案例风场的建设区域冬天严寒且有大风,在春秋比较凉爽,夏天气候温和,没有酷暑天气,雨水也比较的多,70m高度年平均风速为7.5m/s,当地的天气情况会对大体积混凝土产生非常大的影响.大体积混凝土中对温度造成影响的原因主要是水泥在遇水后产生热量,使水的温度通常上升到30～50℃,而且因为水泥的原因,在混凝土进行硬化时,刚开始的几天会有非常多的水化热产生.使用水泥的种类和使用量、水的使用量、大体积混凝土的散热情况等是对温升值造成影响的几个主要因素.因为混凝土的导热性不好,容易出现热量积压的情况,进而导致混凝土的体积变大、温度升高.在温度升高的过程中,因为混凝土并未完全硬化,很多部位的弹性模量非常大.所以,这类收缩会产生非常大的拉应力,非常容易因为温度的情况而产生缝隙,甚至会出现贯穿性裂缝.另外,混凝土内部温度还会受到外界气温的变化影响,尤其在寒冷地区,这些外界环境的温度是导致混凝土内部温度改变的重要原因.

5.大体积混凝土的施工措施和质量保证方法

5.1 基础混凝土的浇筑顺序

案例风电场使用混凝土搅拌车来对混凝土进行运输,因为风场的施工场地环境不好,施工布置的难度也比较高,混凝土的浇筑强度也非常的大,所以,使用泵车泵送入仓的混凝土入仓法进行施工.混凝土的下料时,要保持下料的均匀,且下料点在人仓的过程中要低于两米.

基础混凝土浇筑的分层厚度是35cm,在对上下两层进行浇筑的过程中,要保证浇筑时间低于下层混凝土的初凝时间.底层和顶层是浇筑厚度为35cm.在进行同层浇筑时,要先浇筑中间,然后再浇筑四周.要确保浇筑位置的钢筋密度,并使用捣震器对其进行振捣,使用梅花形对混凝土进行插入振捣.当混凝土表层出现泛浆后,就可以对振捣部位进行更换了.混凝土的振捣质量不会因为振捣器的振捣速度产生影响.在完成混凝土的浇筑工作后,要保持每天12h的浇水和覆盖,如果混凝土中含有混凝土缓凝剂,那么对其进行养护的时间要在8天左右,且要时刻保证混凝土处于湿润状态,可以使用塑料布对其进行密封养护,养护的塑料布内覆盖层中要可以看到凝结的水.

5.2 大体积混凝土质量的保证方法

（1）在对混凝土进行浇筑前,施工人员要根据制定的施工计划设定出相对应的施工工艺、施工条件、施工技术性能等.在交接班的过程中,要进行技术交接.且混凝土的供应和施工工艺的组织由质检人员和项目施工技术人员来负责.（2）对混凝土运送到工地的具体时间和温度以及混凝土生产时的温度进行详细的测试和记录.（3）要使用科学合理的施工工艺和选用良好的施工模板,以此来保证混凝土表面平整度和光洁度.混凝土平整情况的好坏是由模板的刚度决定的,因此在施工前,要对使用模板的平整度进行仔细检查,不使用发生变形的模板.（4）要经常对混凝土的塌落度进行检查,每天不可以低于6次,使用抽样的方法对其进行检查.（5）根据需要浇筑位置钢筋的密度使用正确的入仓措施,对入仓后的混凝土迅速的进行振捣,禁止混凝土堆积的情况发生,从而来有效的对混凝土表面的空洞、松顶、冷缝、夹砂等情况进行控制.使用振捣器来完成振捣,当混凝土表面没有气泡冒出、出现浮浆以及不在明显下沉即可结束振捣,禁止出现漏振和过振的情况.埋件和模板不可以使用振捣器对其进行直接的撞击,以免出现埋件位置偏移和模板损坏的情况出现.为了确保模板结合的地方没有缝隙,可以使用1cm海绵对各个模板之间进行嵌缝.（6）在浇筑过程中,要对加大模板变形的监控力度,对于出现变形的模板立即进行调整.为了避免出现错台情况的出现,要经常检查扣件和螺栓的连接情况.

6.结论

通过对实际的施工过程总的经验进行总结发现,要想更好的避免风力发电机组基础大体积混凝土裂缝的产生,就需要注意下面几个方面.具体为：（1）在使用混凝土浇筑风机基础时,可以对混凝土的配合比例进行调整,使用适量的细质的矿渣粉来替换水泥,为了减少水化热,可以对水胶比进行降低.（2）使用平铺分层浇筑的方法来进行混凝土浇筑,且要控制好浇筑厚度.（3）要确保振捣的质量,尤其是对于底层钢筋位置的振捣.（4）混凝土浇筑收仓后,要立即使用塑料薄膜对其进行覆盖,并使用草垫对其进行覆盖,并在混凝土初凝后使用水对其进行养护,从而避免混凝土表面出现裂缝.（5）为了避免混凝土内部和外部出现较大的温度差,出现缝隙,就需要在混凝土浇筑结束后,及时使用保温被进行覆盖,并对其内部的温度持续的进行监控和记录.

作者简介：

眭立辉（1982-）,男,工程师,硕士研究生,主要从事风力发电项目开发、建设、运营工作.

刘光昊（1982-）,男,助理工程师,本科,主要研究方向为风电开发、运营和管理.