山地风力发电场风机基础施工技术

发表时间:2020/7/21   来源:《科学与技术》2020年7期   作者:赵承奇
[导读] 随着国家的发展,风力发电场的规模不断扩大,
        摘要:随着国家的发展,风力发电场的规模不断扩大,风机基础是整个风电场工程质量的重要组成部分,风机基础施工技术对确保工程质量、保证工程进度、降低工程造价等方面有很大影响。
        关键词:山地风力发电场;风机基础;施工技术?
        引言
        山地风电建设具有建设规模小、施工现场面积广、场地地形复杂、道路陡峭曲折、山顶密树丛生、岩石坚硬密实、施工工程量大、建设工期短、施工难度大、施工地点偏僻、信息传递困难等特点。同时,山地风电建设过程中,由于水土保持、环境保护的监管加强,道路工程投资不断增加,现场施工管理难度增加,征租地协调难度增大。
        1风机基础工艺流程
        先是要进行施工准备,接下来是定位放线、机械挖土、人工清底修槽、地基验槽,然后还需要进行垫层混凝土浇筑、基础放线、基础环安装以及基础钢筋绑扎,并需要进行管件预埋、安装螺栓,再接下来则是基础支模、混凝土浇筑以及拆模,最后则是验收和回填土方。
        2山地风力发电机组土建施工关键技术
        2.1临建设施建设
        临建设施主要包括钢筋加工厂、混凝土拌和系统、生活营地、修理厂和仓库等。风机一般都建在山顶或山脊处,相邻风机距离较远,因此风力发电机组分布比较分散。为便于风机基础各工序施工,减少原材料及中间产品的运输距离,临建设施需要布置在合理的位置(尽量均衡到所有风机的运输距离),确保钢筋、混凝土等材料较短的运输距离及施工作业人员较短的时间内上、下班,适当减少成本投入。风机基础分布比较分散,为尽可能地减少到各个风机的距离,临建设施应尽量布置在风电场的中心位置。布置前全面了解风电场内地形、布置条件等。布置时还应考虑与场外道路及场内道路的连接,方便钢筋、砂、石、水泥等原材料的进场以及加工好的成品材料运到每个风机位置。
        2.2道路施工
        道路运输主要是指场内道路运输。场内道路将所有风机基础串联起来,是风机基础建筑材料运输的关键,同时也是塔筒、叶片、机舱和轮毂等安装设备的运输线路。生产运行期间,保证风机检修、维护工作正常进行是整个风电场建设的关键。场内道路建设在缩短运输距离、减少道路建设长度、降低工程成本的同时还需要考虑塔筒、叶片等大件设备运输时对道路的纵坡坡比、转弯半径、路面起拱弧度及路基承载力等的要求。道路施工会不同程度地破坏山区林地,因此应满足国家和地方环境保护及水土保持的要求,同时防止因施工造成的地质灾害。
        2.2.1道路设计
        优先选择已有道路,根据设备运输对道路的要求对已有道路进行扩建、加固。为保证风机塔筒、叶片等重要设备的运输,设计时必须考虑道路的纵向坡度、转弯半径、承载力和路面纵向起拱弧度等。新建道路尽量少占用耕地、林地。道路修筑过程中应当做到不损坏、侵占耕地、林地等有限资源。若需临时使用的,应在施工完成后进行恢复。
        2.2.2道路施工
        根据测量放线对道路原始地形进行清表,采用反铲挖掘机进行土方开挖,装自卸汽车运输出渣。石方开挖采用松动爆破,预防飞石、抛石。修整边坡及接近路基时采用液压破碎锤开挖,同时挖掘机配合装车出渣。填方路段施工前先进行挡墙施工。山地风电各个风机分布比较分散,为能达到部分风机先完成施工并投入生产运行,施工前先将整个风场进行分区分片,按片区组织施工,合理安排施工顺序,增加施工班组。不同片区内按照工序流水作业组织施工。为加快施工进度,道路施工期间可先进行路基施工,路基形成后即可进行风机基础土建施工和风机机组吊装,最后再进行路面施工。但道路的压实度、转弯半径、弧度等必须满足相应运输要求。
        2.3地风电场土建施工
        山地风电场土建施工涉及多项内容,风机基础施工根据场内道路的进展情况逐步进行。

为节约工期,应与场内道路一起分片分区逐步施工。
        2.3.1土石方开挖及回填。土石方开挖及回填是山
        地风电场土建施工的重要内容,必须予以重视。(1)土石方开挖。山地风电场的风机承台及吊装平台开挖均以石方为主,石方开挖以液压震动破碎锤为主,爆破开挖为辅,人工清理基底。风机基础开挖安排在相应安装平台开挖基本成形后进行,山地风电场石方爆破开挖均采用手风钻浅孔小药量爆破,开挖渣料采用反铲从基坑内捞至基坑外,后用推土机推渣至平台回填区。风机基础底板开挖预留30cm保护层,采用炮杆撬挖的方式达到设计开挖面,确实需爆破的必须采用浅孔少药量的保护层开挖,以保证基面的岩石完整,基面验收前将松动岩块撬干净再进行验收。(2)土石方回填。土石方填筑应由最底部位开始,自下而上水平分层铺填,分层压实填筑,填筑面狭窄处采用人工夯实。压实土层不应出现漏压虚土层、平松土、弹簧土、剪切破坏和光面等不良现象。
        2.3.2基础环吊装
        根据图纸要求,进行预埋件施工,保证预埋件上表面在同一水平面上;支撑现场焊接牢固,支架立柱与预埋钢板焊接牢固;基础底层钢筋安装前,先安装基础环支架,然后绑扎底层钢筋,再将调节螺栓与基础环相连,利用汽车吊将基础环吊入基坑,放置在支架上;基础环可靠放置后,确定门的方向符合要求,将调节螺栓与基础环支撑牢固焊接,然后将水平尺放置在基础环法兰面上,调节下部调节螺栓,初步将基础环调水平。钢筋绑扎至基础环附近前进行基础环精确调平,采用两台检验合格的精密水准仪互成90进行观测,基础环上观测点应不少于6个,并均匀分布,采用千斤顶人工辅助调节,不允许使用蛮力;通过调节基础环下部的调节螺栓进行基础环调平,调平后的基础环水平度应不超过±0.5mm,调平后将螺母全部拧紧;基础混凝土浇筑前再以同样方法进行观测,若误差超过要求则须重新进行调整;混凝土浇筑应分层进行,均匀上升,防止泵送混凝土对基础环造成冲击,混凝土振捣时应防止振捣器冲击基础环。
        2.3.3钢筋制作与安装
        符合要求的钢筋运至加工场后,按图纸要求进行加工。采用随车吊汽车运至风机施工现场。钢筋安装主要采用人工现场安装,钢筋安装后其内部尺寸、钢筋间距、高程、绑扎、接头等质量等符合设计要求。
        2.3.4模板制作与安装
        风机基础模板采用定型钢模板,根据结构尺寸进行加工,模板数量根据工程量及工程进度要求确定。定型钢模板可重复使用。模板之间采用螺栓进行连接。为防止胀模、跑模等现象,模板外侧使用钢丝绳进行加固,并用木方进行支撑。模板与钢筋之间的保护层用预制混凝土垫块,垫块强度必须不低于该部位混凝土强度,并在预制时在预制块内预埋扎丝,以便固定,施工时不会发生脱落。混凝土浇筑后及时拆除模板,以提高模板的周转率,为后续工作创造条件。当混凝土强度达到设计或规范规定要求后,方可拆除模板。钢模板拆除后,清除残留灰浆和附着的混凝土,清除时严禁用铁锤敲击。清理好的钢模板刷脱模剂,及时补刷模板背面后边肋上脱落的防锈漆。模板配件使用后及时清理检查和整修,不能修复的挑出报废。模板及配件由专人保管和维修,存放时均按规格、种类分别整齐堆放。
        结语
        山地风电场施工受自然因素影响较大,风机基础基本位于山顶、山坡等处,尤其对道路运输不利,轻则造成工期延误,重则因混凝土无法连续浇筑而造成基础承台报废,或因自然灾害导致塌方造成机械设备受损或对施工人员造成人身伤害。
        参考文献
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        [2]李芳菲.建筑基础施工中常见的质量问题与控制策略分析[J].价值工程,2019(30)
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