朱宇淏 许啸
中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 浙江杭州 310000
摘要:介绍了风力发电工程中基础施工的步骤、工艺特点,并结合工程实例阐述了风力发电工程中基础施工的问题,以及为了保证施工质量采取的措施和对策。
关键词:风电工程;风机基础;大体积混凝土;施工;质量控制
1 风电工程风机技术施工介绍及流程
1.1主要施工程序
风电工程中的风机基础与箱变施工需要严格按照施工程序进行,具体来讲应当分为如下步骤:基础开挖→桩头处理→碎石垫层施工→混凝土垫层施工→埋置换安装→锚栓笼安装→钢筋绑扎去→模板安装→混凝土浇筑→后期养护。
2 施工要点
2.1基础开挖
(1)为防止对基底土的扰动,要求距设计开挖面 0.3m 范围内不得采用机械开挖,应采用人工开挖。
(2)基坑采用单级自稳放坡,放坡坡度不大于 1:1,并应保证施工安全。
(3)开挖要求采取长臂挖机,分层(30~50cm)开挖,开挖土运至基坑 50m 以外,开挖完成后进行垫层浇筑。
2.2桩头处理
桩端钢筋采用丝扣连接,对于连接钢筋丝扣加工应重点检查,保证丝扣进入深度。
2.3碎石垫层施工
(1)风电机组基础承台底部铺设100mm厚碎石垫层,碎石垫层铺设完成后应对碎石进行夯实整平。
(2) 浇筑C20混凝土垫层碎石垫层夯实整平后,浇筑200mm厚C20混凝土垫层。
2.4埋置换安装
(1) 埋置环分3块组装,每块通过两个锚栓笼支撑件安装在垫层预埋件上。通过支撑螺栓调节埋置环处于同一平面内。埋置环的中心对应基础中心,允许最大偏差为 5mm。
(2) 在组装完毕后要测量其圆度。圆度测量方法为分别取两片法兰上相对螺栓孔若干组,测量两孔距离,公差要求为±2mm。
(3) 将埋置环支撑螺栓与对应的预埋件焊接牢固,焊脚高度不小于6mm。
(4) 调节支撑螺栓,使埋置环达到设计标高,且埋置环的水平度不超过3mm。
2.5锚栓笼安装
2.5.1锚栓组件安装
(1) 检查锚栓套管是否破损,如有破损,用胶带修补。然后将锚栓安装到埋置环上,放置时尽量对称放置。
(2) 在距离锚栓上端头 220mm 处做好标记,将热缩套管按照图纸要求,封闭 PVC两个端口。
(3) 在锚栓的上端拧入模板环支撑螺母,锚栓顶端至 支撑螺母上平面的距离为 180mm。
2.5.2模板环安装
(1) 把组装好的锚栓穿入对应的埋置环螺栓孔内,在埋置环下方垫上垫圈后拧紧六 角螺母。螺母拧紧力矩要求为 400N.m。
(2) 在锚栓顶端拧入模板环支撑螺母,锚栓顶端至支撑螺母上平面的距离为180mm。模板环吊入过程中若出现模板环的倾斜、锚栓螺纹卡孔的现象,应及时采取必要的辅助措施进行调整,确保模板环的垂直安装,确保不损坏锚栓的螺纹。
(3) 同心度的调整:调整模板环的位置,直至模板环与埋置环的同心度控制在 3mm以内。
(4) 水平度调整:旋转模板环的支撑螺母,配合水准仪以及人工辅助方式,调整模板环的水平度在3mm内。
(5) 锚栓组件安装过程中严禁脚手架或者任何其他的工具斜靠在锚栓笼上,防止锚栓笼发生整体倾斜、偏移,确保模板环能够施工完毕后顺利取出。
(6) 浇筑基础锚栓四周及内部混凝土,此时下料及振捣需注意不得直接对着锚栓组件本体。
(7) 混凝土浇筑后,要求混凝土基础顶面各处高程误差不超过5mm。
(8) 锚栓上端露出模板环长度误差±1.5mm 内。
2.6钢筋绑扎
2.6.1钢筋保护层
(1)风机基础底部桩顶处钢筋保护层为120mm,底部其他位置钢筋保护层为70mm;其余均为 50mm。
(2)材料 钢筋:
采用抗震钢筋,HPB300和 HRB400E钢筋;
HPB300 钢筋的屈服强度标准值为 300MPa;
HRB400E 钢筋的屈服强度标准值为 400MPa;
2.6.2钢筋连接
(1)风电机组基础承台上表面放射性钢筋采用一根钢筋统长加工而成,不能焊接也不能 绑扎连接;对直径 16~22mm 的钢筋,采用闪光对接头焊。对于直径≥25mm 的钢筋,采用直螺纹机械连接;环形等钢筋需要现场封闭连接时,一律采用绑扎搭接,搭接长度为35d。
(2)钢筋焊接需要按规范进行抗拉试验,并且每层进行焊接接头外观检查验收,若发现焊接质量不合格,则需要在焊接处绑扎接头钢筋,长度为35d+35d。
2.7混凝土浇筑
2.7.1说明
(1) 在气候条件不适宜,无法进行正常浇筑作业时,不得进行混凝土施工。本工程所有混凝土施工均应在旱地进行。
(2) 在施工进度安排上,应尽量减少或避免冬季施工。由于工程需要,必须安排在冬季施工的项目,需做好防冻保温措施。
混凝土运输
本工程风机基础混凝土均采用混凝土搅拌运输车运输,到现场后宜采用混凝土泵车入仓。
2.7.2混凝土浇筑
(1) 混凝土保护层垫块宜为工字形或锥形,其强度和密实性应高于本体混凝土。
(2) 在浇筑混凝土前,应清扫基坑,清除模板和钢筋上的杂物。
(3) 风机基础混凝土应连续性浇筑,不得留施工缝,确保一次性浇筑完毕。单个风机基础混凝土浇筑时间不宜超过12h。
(4) 混凝土应分层浇筑,每层厚度30cm左右,上下两层混凝土浇筑时间间隔不得大于下层混凝土初凝时间以前1h。同一层应先中间后外圈进行浇筑。
(6) 混凝土浇筑时,应及时了解天气预报,合理安排施工。不得在雨天新开混凝土浇筑仓面。
(7) 浇筑混凝土时,应注意防止混凝土的分层离析,混凝土自由倾落高度不应超过 2m。混凝土下料点距不得超过 1.5m,下料应均匀。
(8) 混凝土应充分振捣,因基础厚度较大,为保证下层浇筑时振捣密实,在浇筑下 层混凝土时,浇筑人员应进入钢筋笼内进行振捣。单个风机基础浇筑时不少于 4个振捣器同时振捣,振捣间距在无钢筋处采用 60cm,有钢筋处采用 40cm,振捣器必须插入下层混凝土 10cm 以上。
(9) 钢筋网进人孔位置及尺寸大小根据现场施工实际情况确定,使用结束后应及时绑扎搭接封闭。
2.8后期养护
(1) 混凝土浇筑完毕后,应及时加以覆盖保湿保温,5天后去除塑料薄膜,再 重新盖上两层工业毯,避免太阳暴晒。
(2) 基坑应及时采取明沟排水措施,以免影响混凝土质量。
(3) 养护期间,遇雨雪天气,应及时在工业毯上加盖一层防水材料。
(4) 混凝土养护应有专人负责,并应做好养护和测温记录。混凝土养护时间不宜少于15d,15d后可回填。
(5) 若混凝土表面出现裂缝(裂缝宽度大于 0.3mm),应沿裂缝涂纯环氧树脂若干道,以填满裂缝为宜。
3 结语
综上所述,风电工程中的风机基础工程属于典型的大体积混凝土工程,为了从各方面去确保整体工程的质量,不仅仅要严格遵循施工基础要点开展施工作业,还需重视其中的质量控制措施,尤其是模板安装、裂缝控制、钢筋配置与后期养护等方面,唯有如此才能提升混凝土整体质量,为风电场的后续运行奠定良好基础。
参考文献
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[2]黄介夫.原槽浇筑基础混凝土[J].建筑工人.1988(03)
[3]牛沛玉.筏型基础混凝土裂缝的预防[J].山西建筑.2006(13)