摘要:风力发电是国家推广的新能源项目,文章简要阐述了风电场风力发电机基础施工技术及其在施工中的控制要点,通过精心组织,合理安排工序,达到预期的进度、质量、成本目标。
关键词:风力发电机基础;施工技术;控制要点
一、工程概况
土建工程为30台HW50/780风机基础与配套30台箱式变基础组成,风力发电机基础直径为14.4m圆形基础,大体积混凝土,基础混凝土强度等级为C35,基底标高为-3.1m。主要工程量为:钢筋790t,混凝土9420m3,土方18689m3,模板2114m2,基础环210t;箱式变基础为混凝土箱型结构,长×宽×高=3.5×2.2×1.8m3。建筑场地类别Ⅱ类,风机基础安全等级二级,设计级别2级,基础持力层为砾、粗砂、粉土、粉质粘土、粉细砂等,最小地基承载力特征值不小于180kPa。
二、风力发电机基础施工
由于风电场的风力发电机群是由各单体组成(一个基础一个单位工程),施工点多面广,各单体的基础体积大,而且周围的机械资源贫乏,因此现场配备了1台HZQ25和1台JS750(二合一)搅拌站以满足基础施工的混凝土供应。1台50t汽车吊作为基础环施工的主要起重机械。基础钢筋施工采用钢筋场集中加工,现场绑扎成型,钢筋运输采用拖拉机挂长板车运输,汽车泵浇筑混凝土。现场用电主要由发电机发电。
2.1风力发电机基础施工工序
基础定位放线→基坑开挖→垫层施工→基础环固定架安装→基础环安装→基础钢筋绑扎→模板支设→基础混凝土浇筑→混凝土养护→拆模→回填(接地与预埋电缆管、水管施工配合土建施工)现重点阐述基础环、大体积混凝土及模板支设的施工。特别是支设模板方面改变传统定型钢模支设方法,采用木胶模板支设风力发电机基础的模板,可以提高工作效率,节省成本,加快进度。
2.2基础环安装
(1)施工顺序支座与调整座连接为整体→基础环起吊→基础环与支座连接为整体→基础环吊装就位→基础环中心位置校正→基础环调整座与垫层混凝土预埋件焊接加固→基础标高校正风力发电机基础环的施工是风力发电机基础施工中的关键内容,基础环的施工质量直接关系到上部塔筒的垂直度、安全性和可靠性,基础环水平度要求高,基础环安装固定要求相当精确可靠,水平度偏差不大于1mm。
(2)基础环有关数据基础环外径为4.0m,高为1.9m,上部设有内法兰,下部周圈外挑沿,并在挑沿上均匀分布3个圆孔,用以调节基础环的水平度,每个基础环重7t,基础环设于基础中心位置,埋深1600mm,高出混凝土面300mm。
(3)构件吊装起重机选用50t履带吊。吊装采用三点起吊,现把基础环吊至离地面高度200mm左右,各项性能合格后再正式起吊。基础环起吊至1.5m高度,待基础环空中稳定后,将事先连接好的基础环,支座迅速与基础环进行可靠连接。吊车缓慢起吊棕绳牵引,吊至规定部位,撬棍两侧校正,轴线位置合格后固定;焊接固定时焊缝高度不小于8mm。通过满焊焊接牢固后水准仪进行标高抄测,用调整支座进行精密调整。
2.3大体积混凝土施工
钢筋绑扎、支模后经验收隐蔽检查合格后方可浇筑混凝土,混凝土浇筑采用一次性连续浇筑方案。本工程所采用的混凝土均采用现场搅拌站集中生产的形式。基础施工采取流水施工。混凝土水平运输采用罐车,气泵及溜槽浇筑,混凝土浇筑时应连续10~12h不间断浇筑,混凝土浇筑由中心向外环顺序施工。风力发电机基础混凝土除了必须满足一般混凝土工程的施工要求外,还考虑到低温和风力下,温度变形裂缝的发生和发展的控制措施。为了有效的控制混凝土的内外温差,现重点阐述以下具体措施。
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(1)混凝土配合比混凝土的配置优先使用水化热低的水泥,并掺加一定数量的粉煤灰,以减少水泥用量,降低混凝土水化热。
(2)温度控制根据规范规定,大体积混凝土内外温差超过25℃时将产生温度裂缝。因而只有将混凝土内外温差测量准确,才能采取有效的措施。专设测温人员,测量人员要责任心强,并采取“三班制”值班。养护期间前3天每2h测温一次,第4天以后4h测温一次,当混凝土内外温差小于10℃时停止测温,在测温同时,做好测温记录。在测温过程中发现异常情况及时汇报,当混凝土内外温差控制在25℃以内。
(3)浇筑措施为了确保大体积混凝土基础的整体性,混凝土浇筑时应保持浇筑的连续性,施工时分层浇筑,分层振捣,同时保证上下层混凝土在初凝前结合良好,不致形成施工缝。根据现场的实际情况,可掺适量级配石子以保证混凝土面层的质量,且保证混凝土的表面搓压不小于2遍,防止面层净浆产生裂缝。
(4)养护措施保证混凝土表面有一定温度和湿度使混凝土内外温差控制在合理的范围内,主要通过覆盖的方法,浇筑后及时排除表面泌水,及时找平收面,混凝土终凝后在基础表面上覆盖一层塑料薄膜保温和一层棉被保温或用土保温。在模板侧面挂一层石棉或棉毯保温。大体积混凝土基础模板拆除,除应满足混凝土强度要求外还要考虑温度裂缝的影响。拆除时应整体集中进行,特别是立面模板。严禁拆一面留一面,防止不均匀降温,并应在模板拆除后尽快回填,以保证混凝土表面不失水。
三、混凝土组成材料的质量控制
(1)水泥在进行大体积混凝土施工时,为防止混凝土因水泥的水化放热而膨胀开裂,应选用硅酸三钙、铝酸三钙含量较低或混合材掺量较大的中热、低热水泥。仅从水化热角度选择水泥的优先次序为矿渣水泥、粉煤灰水泥、火山灰水泥、复合水泥、普通水泥等,但应根据工程实际综合考虑。另水泥水化热及放热速度还与水泥细度及混合材掺量等因素有关,水泥细度对水泥水化速度、水化放热、强度增长率、混凝土工作性与耐久性等都有较大的影响。水泥出厂应分别进行氧化镁、三氧化硫、碱、不溶物、烧失量、比表面积、细度、凝结时间、安定性、强度等项目的检验以保证产品质量。水泥进场时,应对其品种、级别、包装或散装仓号、出厂日期等进行检查,并应对强度、安定性及其他必要的性能指标进行复验,其质量必须符合现行国家标准的规定。
(2)骨料理想的骨料要求高强、高耐磨性、低吸水性、良好的耐久性、颗粒级配优良以及具有与水泥浆体良好结合的活性。粗细骨料的级配、含泥量和泥块含量对大体积混凝土的抗裂性能有着不可低估的影响,必须予以重视和严格要求。新修订的《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》(JGJ52-2006)规定混凝土用粗骨料应采用连续粒级,去掉了可用单粒级配制混凝土。粗骨料的级配和粒形不好,必然导致加大混凝土的胶凝材料和用水量,不仅增大混凝土的收缩,而且会降低混凝土的抗渗性和耐久性。对于细骨料而言,宜优先选用Ⅱ区砂,细度模数宜为2.6~2.9。骨料中含泥量和泥块含量过多,对混凝土的强度、干缩、徐变、抗渗、抗磨损及和易性等性能都将产生不利影响,尤其会增加混凝土的收缩,使抗拉强度降低,对抗裂十分不利。另外,(JGJ52-2006)标准中强制性条文规定,对于长期处于潮湿环境的重要混凝土结构所用的砂、石,应进行碱活性检验。
结语
经过合理组织施工,改进施工方法,落实措施,重点控制关键施工工序和施工难点,达到了预期的效果。风力发电场施工在我公司尚属首列,对于我公司来说风力发电场的施工还处于摸索阶段,但通过我们的实践证实了我们采取的措施是可行和实用的。
参考文献
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[2]张仁瑜,王征,孙盛佩编著。《混凝土质量控制与检测技术》北京:化学工业出版社,2007.9
[3]吴孝荣.建筑基础施工中常见的质量问题与控制策略分析[J].黑龙江科技信息.2014(26)
[4]余永祯.施工手册(第四版)[M].北京:中国建筑工业出版社,2006.
[5]张仁瑜,王征,孙盛佩编著。《混凝土质量控制与检测技术》北京:化学工业出版社,2007.9.
论文作者:孙自堂
论文发表刊物:《电力设备》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/23
标签:混凝土论文; 基础论文; 测温论文; 水泥论文; 水化论文; 骨料论文; 体积论文; 《电力设备》2017年第26期论文;