摘要：随着传统火电行业发展的停滞，新能源的崛起必将是全球大势所趋。火电行业的污染和煤炭资源的紧缺，使得清洁能源成为全球能源领域关注的热点,特别是风电场的建设逐渐成为清洁能源领域的焦点。近年来，风力发电工程建设迅速，装机容量不断扩大。风电场建设质量的好坏关键环节，就是大体积混凝土风机基础施工的质量控制。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控制进行探讨。
关键词：风电工程；风机基础；大体积混凝土施工与质量控制
引言
随着清洁能源概念的普及和国家清洁能源战略的提出，风力发电作为一种清洁能源逐渐从童话世界走进千家万户的生活。大体积混凝土承台作为风电工程中的一种重要风机基础结构形式，在风电场中应用越来越广泛，也越来越多的应用在高桩海上风电工程中。
1风机基础形式分析
1.1陆上风机基础
1.1.1梁板式基础
梁板式基础是由基础台柱、底板、台柱挑梁、封边次梁组成，底面通常为八边形或圆形，这种风机基础形式主要通过主梁的刚度抵抗基础变形，通过基础及梁格间的填土自重共同抵抗倾覆力矩。
1.1.2重力式扩展基础
重力式扩展基础是目前国内陆上风电场最常采用的一种基础形式，一般通过基础环或螺栓将上部荷载传给基础。
1.1.3高台柱式基础
高台柱式风机基础与普通重力式扩展基础类似，但基础底板下移深埋，台柱高度、直径增大，高台柱式风机基础通过增大埋深以增加基础上覆填土自重，具有较好的经济性。
1.2海上风机基础
1.2.1重力式基础
主要依靠自身质量使风机矗立在海面上，结构简单、稳定性好，适用于浅水区域。
1.2.2单桩基础
单桩基础由一个直径在3～4.5m之间的钢桩构成。钢桩安装在海床下18～25m的地方，其深度由海床地面的类型决定，适用水深小于25m，不适用于海床内有巨石的位置。
1.2.3三脚架式基础
三脚架的中心钢管提供风机塔架的基本支撑，类似单桩结构，三角架可采用垂直或倾斜套管，支撑在钢桩上，适用水深15-30m，不适于在海床存在大面积岩石的情况。
1.2.4导管架式基础
“网格的三角架式基础”，导管架的负荷由打入地基的桩承担。适用水深15～30m，不适于在海床存在大面积岩石的情况适用于5～50m范围内的水域，可避免海上浇筑混凝土。
1.2.5多桩式基础
“群桩式高桩承台基础”，应用于风电基础之前，是海岸码头和桥墩基础的常见结构，由基桩和上部承台组成，适用条件：适用水深5~20m。
无论是陆地风电场还是海上风电场，都会存在大体积风机基础，大体积风机基础施工质量控制至关重要，在风电场后期运行过程中，工程质量起着主导作用。
2 风电工程风机基础大体积混凝土施工技术
2.1混凝土施工前准备工作
混凝土采用商混，罐车运输，泵车布料。施工道路畅通，人员、机械到位，施工作业指导书编审批完，由现场施工技术人员对参与施工人员进行施工技术及安全交底，配合比须符合设计及相关规范的要求，计量偏差在容许范围之内。
2.2 混凝土运输
混凝土搅拌运输车进行运输至施工现场，以保证现场的混凝土施工连续作业，并采用混凝土输送泵送入仓，单台风机的工作要保证工作时。并在混凝土的运输过程中由专人进行监控与指挥，以免出现车辆由于拥堵等问题降低混凝土的施工速度。
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2.3 混凝土的浇筑工程
混凝土浇筑工艺流程：准备→搅拌→运输→浇筑，测温及最后的养护。在混凝土的浇筑工作前应做好充分的准备工作，对其材料、设备的安全、质量等都应做好检查准备。在混凝土进行浇筑时，应严格控制浇筑工艺，保证浇筑质量。并在浇筑后，对混凝土进行养护工作，一般养护需要覆盖并洒水养护，避免在混凝土凝固过程中失水严重、出现裂缝等问题。
3 风电工程风机基础大体积混凝土施工的质量控制
3.1 降低水泥水化热和变形
（1）选用低水化热的水泥品种配制混凝土，如矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥等；
（2）充分利用混凝土的后期强度，减少混凝土中水泥用量；
（3）使用粗骨料，尽量选用粒径较大、级配良好的粗细骨料，控制砂石含泥量；
（4）在混凝土内部预埋冷却水管，能入循环冷却水，强制降低混凝土水化热温度；
（5）允许设置后浇缝时，合理地设置后浇缝，大体积混凝土平面尺寸过大时，可以适当设置后浇缝，以减小外应力和温度应力。
3.2 降低混凝土温度差
选择较适宜的气温浇筑大体积混凝土，尽量避开炎热天气，夏季可采用低温水或冰水搅拌混凝土，可对骨料喷冷水雾或冷气进行预冷，或对骨料进行覆盖或设置遮阳装置避免日光直晒，以降低混凝土拌合物的入模温度。
3.3 合理安排揭除保温层及拆模时间，延缓降温时间和速度，控制混凝土的降温梯度在控制内表温差的前提下，尽可能推迟保温层麻袋开始覆盖的时间，混凝土保温时间最好安排在混凝土接近或到达最高温升时进行，保温措施要根据环境温度而定，既要保温，又要散热，否则保温期长，延误工期，采取中午减少保温厚度，下午又重新盖上，保温15d就达到要求。
3.4 混凝土测温养护
（1）混凝土浇筑过程中，实时监控混凝土入模温度，入模温度上线为30℃，下限为5℃，当混凝土入模温度过高时，及时对混凝土用原材料采取降温措施；在承台内部混凝土升温阶段，实时监控混凝土内部最高温度，设定混凝土内部温度报警上线为65℃，当发现混凝土内部温度上升过快，有突破最高限值的危险时，及时通知现场施工人员采取适当的降温措施，在承台内部混凝土降温阶段，实时监控混凝土内外温差，设定降温速率预警为2℃/d，当发现混凝土外表面降温过快时，及时通知现场施工人员采取保温措施，降低混凝土降温速率。
（2）混凝土浇筑完毕及时进行保温、保湿养护。混凝土初凝后终凝前，覆盖一层塑料薄膜及一层毛毡进行保温保湿，塑料薄膜及毛毡之间互相搭接100mm，以减少水分散发，对边缘、棱角部位混凝土加强覆盖。
（3）养护时间不得少于14d，并根据测温结果调整毛毡的覆盖，以保证混凝土内外温差不超过25℃，环境温度与混凝土表面温度温差不大于20℃。
（4）基础测温点每台基础上设置3处，每处测温点布置上、中、下三个测温点，分别位于浇筑体底部以上50mm处，浇筑体中心和浇筑体表面以下50mm处，其余测温点按照测点间距不大于600mm均匀布置。
（5）大体积混凝土浇筑体里表温差、降温速率、环境温度及温度应变的测试时间间隔、频率应符合下列规定:
①1d～3d，每2h不少于一次;②4d～7d，每4h不少于一次;③8d至测温结束，每8h不少于一次。
3.5 “三掺”技术与测温工作
风机基础的混凝土的性能的改善主要是在搅拌混凝土的工程中需要加入一些煤灰等，确保混凝土的温度、防裂缝等问题，在施工的过程中，对于混凝土的搅拌、运输、浇筑、养护等过程进行控制，并且根据基础规范及项目的设计要求进行控制，随时掌握风机基础的混凝土的温度等的记录。
3.6 风机基础安装工艺控制
风机基础的主要承载重量的部位是风机基础环，所以对于基础环的安装工艺要较为精准，并对其施工控制要较为严格，一般基础环进场的时候都已经进行了防腐处理，所以在现场应该对其防腐层是否在运输过程中有损坏等现象进行检查，如若出现损坏等应对其进行修补工作。
4 结语
风电工程的基础工程是大体积的混凝土工程，而对于大体积的混凝土施工在设计上能够采取较多的方案，而应在其中选择较为精良的方案，为施工做指导工作，在施工过程中，其质量的控制也是对工程较重要的部分，有效的防止混凝土的开裂等问题。
参考文献
[1]白雪景.风力发电机组基础施工质量保障措施探讨[J].科学之友，2008（11）：14~16.
论文作者:胡天书
论文发表刊物:《基层建设》2018年第31期
论文发表时间:2018/12/12
标签：混凝土论文; 基础论文; 风机论文; 测温论文; 体积论文; 温度论文; 台柱论文; 《基层建设》2018年第31期论文;