摘要：风能是当前国家大力推向发展的新能源类型，其中山地风电场作为重要的大规模风力发电系统，在当前的风电技术应用中发挥了重要的作用。风力发电是当前成本相对最低、技术相对成熟、最具规模化发展潜力的可再生能源。本文分析了风电场风机基础稳定性问题，阐述了风电场风机基础加固处理技术。
关键词：风电场；风机基础；加固处理
在我国已建成的陆上风电场中，有大量风机的基础采用基础环技术方案。风电场风机基础结构为风机的运行提供稳定环境，基础结构的牢固度是管理的要点内容。当前的山地风电场风机基础结构存在一定的稳定性问题，需要根据实际情况，对稳定性问题进行深入的研究分析，采取针对性的加固处理措施，提升风机运行安全性与效率。
一、风电场风机基础稳定性问题成因分析
风电场的运行环境相对复杂，经常需要面对大风、大雨等天气条件，在持续风雨后，风电场风机基础结构经常会表现出系列问题，根据当前的山区风电场实际运行经验，常见的基础结构问题包括如下：
1、基础结构外部问题。风机基础结构外部，主风向位置基础环与混凝土体系局部脱离，结构外表面存在加大缝隙。结构缝隙内部存在积水，风机运行过程中的晃动，积水呈现升降变化。风机基础环位置混凝土表面存在局部破裂问题，裂缝呈现不规律特征。
2、基础环位置存在水泥浆，塔筒内部基础环周边有大量水泥浆堆积，厚度水平2 cm-3cm，同时存在积水。山地电场风机基础结构问题，通过监测设备的检测结果来看，重力加速度数值变化不规律，异常跳动特征明显。尽管风机依然处于有效安全运行条件之下，但基础结构已经表现出一定的稳定性隐患问题。需要及时采取加固处理措施，解决安全隐患，保证风电机组的正常运行。
3、风电场风机基础稳定性问题成因。风电风机基础结构问题较为突出的位置为基础环位置，结合风机的运行特征可以看出，基础环与混凝土基础是应力载荷的集中位置，且在风机主方向上载荷水平更高，因此对于基础结构的牢固度影响更大。同时，在风机运行过程中风载荷为反复作用，因此基础内部与混凝土接触区域的风载荷磨损作用较为严重。由此导致了风机基础出现表面材料破裂或裂缝问题，外部降水进入裂缝后出现积水。此外，部分风机基础结构混凝土保护层位置未设置过渡层，在部分风力过大条件下，载荷将使保护层因过度挤压而出现破坏，同时保护层混凝土也将出现严重磨损。
二、风电场风机基础加固处理技术
1、加固处理要求。对山地风电场风机基础结构问题，为了保证机组设备运行的安全稳定性，加固处理技术应用应满足要求：有效处理现有裂缝问题，对基础环内部空腔及缝隙进行密实回填。加固处理材料强度因高于现有基础混凝土载荷水平，确保加固效果，并提升基础结构加固后的整体性能。加固处理工艺应用应维持体系的一致性，确保基础环与混凝土之间的连接有效性，充分传递风机运行载荷。解决积水问题，提升结构防渗性能，防止外部雨水再次渗入基础结构。
2、处理方案及工艺应用
根据风机基础加固处理要求，在实际施工中通常采用环氧树脂灌浆空腔和缝隙，灌浆材料固化后的强度应高于混凝土强度，同时保证与混凝土与基础环之间的连接，并且具有应的弹性条件与形变能力。具体的环氧树脂加固处理技术工序包括：布置钻孔、内部空腔及缝隙清洗、空腔及缝隙风干、灌浆及后处理等内容。具体工艺应用如下：
（1）钻孔布置及要求。在进行风机基础加固处理钻孔操作前，首先对既有基础环周围已经失效的密封添加材料进行清除处理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆按照接触结构内部钢筋材料的布置，设置相应的灌浆孔，钻孔定位点应保证与基础环的距离处于合理位置，通常间距为200mm。灌浆孔使用孔径30mm 的取芯机钻孔，操作要求如下：
钻孔操作前，对基础环预留孔进行定位，钢筋穿孔操作应保证钢筋的完整性，禁止破坏钢筋材料。钢筋穿孔方向朝向基础底部法兰，钢筋平面布置根据设计方案进行预估调整。在基础顶面钻孔操作开始后，测量控制钻进深度，在到达指定深度后，应适当降低钻孔速度，钻孔终止位置为法兰上部空腔，防止对于结构的影响。在完成钻孔操作后，应及时进行孔位处理，涂抹黏结材料并进行连接管的预埋，此位置设置阀门开关，灌浆压力水平在0.4MPa 条件下时，管路不发生破坏，连接管与钻扣区域不存在跑浆、冒浆问题。
（2）缝隙清洗及处理。在进行风机基础裂缝清理前，首先将基础环位置外侧附着的粉尘、杂质等进行清理，同时排出清理环节中产生的污水。重点查看预埋管口、基础环以及混凝土裂缝位置的清理情况。在完成清理操作后，在基础环孔位连接空压机，通过管口压缩空气将内部积水排出内部空隙，空气雅俗排水环节应及时清理水体，防止二次渗入结构造成的清理不净问题。最后进行裂缝清理干燥处理，同样使用空压机进行吹风风干裂缝，风干操作时间以现场操作吹干效果为准，同时压力条件以外侧手感应气体流动为依据。
（3）灌浆材料及要求。高强度环氧树脂加固操作过程中，应保证材料性能与成分配比能够提供有效的固化性能，基本成分应包括固化剂、稀释剂、改性剂和填料等。
固化剂的使用除了在保证高强度树脂固化速度外，同时应保证固化后材料的柔性特征；稀释剂则以维持材料的有效流动性为标准，确保树脂能够有效进入加固位置，具备较强的挥发作用；改性剂要求能够提高固化后树脂的抗剪、抗弯及抗冲切性能；填料要求能够提高固化后树脂的抗磨性能、降低树脂的收缩率。
浆液灌注前应确定环氧树脂、固化剂、稀释剂、填料等的配方比例，然后根据配方做小样实验，配方达到设计要求后方可用于工程施工。树脂浆液灌注，基础环外侧8个孔可同时灌注，树脂浆液灌注量及灌注次数由树脂厂家专业技术人员确定。树脂浆液灌注达到较充分地填满空腔和缝隙后，灌注结束。此时，应及时将从缝隙中冒出的树脂浆液清理干净。
（4）灌浆后处理。环氧树脂完全固化后，风机基础按原设计重新设置缝面防水，破损部位采用环氧砂浆进行修补。为防止缝面密封胶老化失效，在混凝土表面基础环内、外侧增加一道防水措施，采用SBS 改性沥青防水卷材进行防水处理。灌浆后的处理应维持风机基础结构额整体性，综合协调加固操作后的基础稳固性与防水性能，通过对加固技术应用各环节的协调处理，保证实际加固效果。在处理完成后，应及时安排基础结构性能测试，把握风机运行条件下的基础结构特征，对加固效果进行评价，进行优化处理。总之，加固处理方法没有先例和可借鉴的经验，对于加固效果暂时没有一个可评估的手段和量化的指标，但综合考虑可行性和经济性为目前可选择的最优方案。
结束语：
总之，风机基础结构在山地风电场运行发电过程中的作用至关重要，不仅关系着风机的正常运行，同时也对设备安全性与发电效率产生着一定的影响。就当前常见的风机基础裂缝、积水以及泥浆等系列问题，维护管理人员应准确把分析现存基础结构问题，按照科学合理的工艺流程开展加固操作，全面提升基础结构加固效果，促进山地风电场的发展。
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论文作者:何进
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/8
标签：基础论文; 风机论文; 结构论文; 混凝土论文; 钻孔论文; 风电场论文; 位置论文; 《基层建设》2018年第35期论文;