摘要：风力发电机组是将风能转化为电能的一种装置，主要有叶片、轮毂、机舱及塔架组成，随着这些年单机容量不断增大，叶片、轮毂、机舱重量以及承受的荷载也随之增大，对现在主流的钢制塔架的考验越来越大，随着市场的需求，混凝土塔筒应运而生，作为一种尝试，考虑到混凝土浇筑技术的成熟，易操作，节省人工及安装费用，混凝土塔筒越来越被大型风电机组青睐。文章以广东韶关乳源大布风电场项目为例，对风力发电场混凝土塔筒质量控制进行论述，目的是希望在今后的混凝土塔筒施工过程中能起到参考和借鉴的作用。
关键词：风力发电机组；混凝土塔筒；质量控制
一、项目简介
广东韶关乳源大布风电场项目位于广东省韶关市乳源县大布镇，安装单机容量2.0MW的风力发电机组20台，本工程混凝土工程主要有风机圆形独立扩展基础、塔筒混凝土、箱变基础以及升压站建筑物基础及梁板柱。如下图所示：
二、混凝土塔筒施工注意事项
（1）原材料及配合比选择
为确保混凝土的原材料符合浇筑要求，直接抽取山塘水，山塘水经检验化验可满足砼拌和要求；统一采用海螺P.O52.5硅酸盐散装水泥，拌和楼设2个80t水泥罐；C15、C40混凝土采用英德浛洸镇沙场生产的卵石，粒径为5-10mm、16-31.5mm，C60混凝土采用乳源大桥镇石场生产的连续级配花岗岩碎石；细骨料：采用英德浛洸镇沙场生产的机制砂；采用不低于Ⅱ级粉煤灰，拌和站设1个100t煤灰罐；外加剂：本工程采用JB-ZSC缓凝型减水剂。
配合比参照了同期同类型的配合比，并做好对于试验件的检测，确保配合比符合施工强度要求。为满足混凝土浇筑需要，在1号测风塔西侧设置的全自动1000L强制式搅拌机拌合站集中拌制，拌和楼固体料由电子秤称量、外加剂和水由流量计计量。
（2）混凝土浇筑注意事项
由于山地风电机组机位较为分散，应熟悉风电场内各机组机位，计算集中拌合系统与各机位之间的距离，风机承台基础分为扩展基础及抬高基础（塔筒）两部分。扩展基础由上下同心两层空心圆台基础组成，具体见上图。单个承台基础砼总量约580m³，钢筋总量约50t。
现浇混凝土塔筒施工最难的点在于异形模板的拆装，为了固定模板在塔筒内设置正方型固定架，塔筒外侧搭设承插盘口式脚手架，分浇筑段设置操作平台，在一侧设置竖向爬梯，现浇混凝土塔筒配备5套模板流水作业，单个筒体内、外侧模板满配，塔体现浇混凝土模板的面板采用8mm厚钢板，竖向肋板采用6mm厚中空箱型槽与面板成整体，截面为80x150x200，模板横肋采用140mm宽钢板。模板上、下口以及模板之间局部采用定位螺栓定位，依据施工浇筑段划分，塔体内侧模板竖向分为三层，且一次支设到顶部；每次如模后，需用内模顶丝将模板与中心塔架连接加固（每段模板分为上中下三排，每排共8个内模顶丝），上节模板与下节模板使用连接螺栓固定后才可拆除吊具，现浇模架体系拆除应“由上向下，由外而内，分层拆除”，先拆除外模板，在拆除内模板，然后拆除中心塔架，按照模板加固层次分层拆除，最后再拆除外侧落地脚手架。模板安装必须按模板的施工设计进行，施工过程中不可以任意更改施工顺序。
荷载标准值计算按《混凝土结构工程施工规范》GB 50666-2011附录A计算。
永久荷载标准值计算（永久荷载为新浇筑混凝土作用于模板的侧压力）。
公式：
适用于插入式振动器且浇注速度不大于10m/h，混凝土坍落度不大于180mm
混凝土施工前，应做好拌合站机械维护、保养工作，避免在砼浇筑出现机械故障影响基础混凝土施工质量。严格执行混凝土配合比，定时监督检查搅拌站配合比的执行情况。砼的拌制选用普通硅酸盐水泥加粉煤灰进行配制，砂含泥量不大于3%，石子含泥量不大于1%，混凝土应连续浇灌，不留施工缝。浇筑完毕要注意覆盖养护。混凝土送到工地后对其检查，如混凝土拌合物出现坍落度过小、过大、离析或分层现象，则应对混凝土进行退回处理。同时检测混凝土的坍落度，所测坍落度应符合施工要求和设计要求，一般可按 180±30mm 控制，其允许偏差应符合规定。振捣是保证混凝土密实性的重要工序之一，施工严格按照操作规程执行，混凝土的运输过程必须保证砼不发生离析和分层现象，混凝土浇筑应连续进行，由一点向两侧分层推进，塔筒在混凝土浇灌前，必须通过四级验收。保证钢筋、模板及其加固支架、预埋件验收合格，符合设计要求。混凝土在浇灌现场，同等条件下取样做试块，试块上面标明施工部位、浇筑日期、混凝土强度等级、试块编号。
三、钢制塔筒、现浇混凝土塔筒及预制混凝土塔筒施工比较
随着风电项目开发的日益推进，受高造价以及安装运输的限制，钢制塔筒的缺点越来越明显，对于山地、丘陵以及一些低风速地区的条件限制，应运而生的混凝土塔筒开始慢慢占领高塔筒的市场份额，随着混凝土塔筒的优势显现，预应力混凝土塔筒技术更加成熟，相较传统的钢制塔筒，现浇混凝土塔筒有其依托成熟的混凝土浇筑技术的优势，但是现浇混凝土塔筒也有其模板装拆质量难以控制的缺点，现在《风力发电机组预应力装配式混凝土塔筒技术规范》T/CEC 5008-2018已出台，比起现浇施工，预应力装配式塔筒施工可以有效保证成型件的尺寸及强度，规范对预制板横向竖向粘结料都有相应约束，使现场施工更加规范更加易于操作，当然，以上只是理论分析，实际操作中，还需根据风场实际条件进行甄选。
结语
在风力发电场的工程建设过程中，在严格依据国家现行的规范标准以及设计要求的基础上，现浇混凝土塔筒更应严格把控各项施工质量环节，尤其模板拆装，充分做好“事前、事中、事后”控制，才能有效的保证现浇混凝土塔筒的施工质量。
参考文献：
[1]中华人民共和国城乡建设环保部.GB/T50107-2010.混凝土强度检验评定标准[S].2010.
[2]中国电力企业联合会标准.T/CEC 5008-2018.风力发电机组预应力装配式混凝土塔筒技术规范
论文作者:赵媛媛
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
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