摘要：当前我国高新技术不断的发展，在风力发电中也被广泛的使用。通过对风力发电机组基础的超高预应力锚栓安装及其精度控制等关键问题的研究，从锚栓制造、安装、验收全过程提出精度控制进行探索与实践，以及有效降低超高预应力锚栓应用中的问题概率，为后续风机设备顺利安装创造条件，并为该类工程施工技术提供借鉴参考。
关键字：风机基础；预应力；锚栓；施工技术
引言
近年来，我国的风电场建设数量和规模日益增大，但大多数风场的风力发电机采用预埋基础环，通过基础环实现风机基础与风机上部结构的连接，因此，基础环承担着将风机上部结构所承受的全部荷载传递到地基，并保持结构整体稳定的作用。然而基础环埋深浅，基础环壁开孔较少，钢筋穿插少，也不设栓钉，不与基础钢筋焊接，因此削弱了基础整体性、耐久性及抗疲劳荷载能力。而预应力锚栓基础采用的锚栓贯穿整个基础，且钢筋和锚栓交叉架设，基础整体性好，其次，高强螺栓液压张拉器对锚栓施加预拉力，使上、下锚板对钢筋混凝土施加拉力，增加了基础耐久性及抗疲劳荷载能力。
1预应力锚栓安装过程中出现的问题
在风机基础施工建设的过程中，对于风机基础中预应力锚栓技术的使用具有重要的意义。在这整个施工过程中对于预应力锚栓的精准度需要进行准确的测量。
但仍会出现锚栓安装调整困难，某些超高预应力锚栓基础混凝土浇筑后，锚栓顶部会出现向一个方向偏斜的情况。由于锚栓在调整检测完成，钢筋安装后，对锚栓的垂直度、同心度已无法再次调整，此时仅能做上锚板的水平度检查，所以待混凝土浇筑完成后，若锚栓变形或同心度达不到设计要求，就会出现风机无法正常安装的问题，而且此问题也只能在塔架安装时才能发现，此时若变形不大，锚栓顶部处理后塔架能顺利安装则更好，若不能顺利安装，所造成的损失则不可估量。而且在塔架安装过程中处理锚栓问题，不仅影响工期，也增大施工成本。
2预应力锚栓安装技术
2.1安装锚栓笼
第一，用来支撑下锚板的螺杆应安装在预埋件的中心线处，调整下锚板中心和基础中心的同心度，确保同心度符合设计要求;在按照要求完成对下锚板的精度调整后，完成焊接支撑杆和预埋件的工作。第二，为了防止在混凝土浇筑过程中混凝土与锚栓接触，影响锚栓预应力施加工作，因此在锚栓上套入热缩套管并进行热缩。然后使用吊车将上锚板吊起，并在上锚板中穿入定位锚栓，然后继续将上锚板和定位锚栓吊起，操作其位于下锚板的正上方，将定位锚栓对准下锚板的螺栓孔并穿过，在下锚板下方加设垫片后拧入锚固螺母，按设计要求拧紧力矩。第三，仍然使用吊车将上锚板吊起，操作其它锚栓使其上半部分穿过上锚板的螺栓孔并且使其下半部分进入相对的螺栓孔，加设垫片拧入锚固螺母，按设计要求拧紧力矩。
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2.2锚栓笼安装后测量调整
第一，在基坑外缘每45°位置设置地锚桩，通过带调节螺栓的缆风绳连接上锚板和地锚桩，对八个不同方向的调节螺栓进行调节，令上下两个锚板同心。具体做法是:把上下两个锚板的螺栓孔中心连线作为依据，使用经纬仪每45°测量一次垂直度，若有偏差，利用调节螺栓对上锚板进行反向拉紧调整，这样通过多次不同角度调整，逐步使上下锚板同心，两锚板的同心度误差控制在≤3mm以内。第二，对齐上下两锚板的中心后，需要对上锚板的水平度进行调整:使用电子水准仪对上锚板的水平度进行测量，不断调节螺母直至上锚板符合设计标准，最终得到的上锚板水平度可以存在误差，在浇筑混凝土之前其水平度需≤1．5mm。第三，锚栓上端露出上锚板长度应满足基础结构施工图纸要求，偏差范围±1．5mm。
2.3苯板、锚板预埋件安装
根据设计院及厂家提供的技术资料和预应力锚栓基础图安装要求，在浇筑垫层混凝土时安装10块埋件(埋件尺寸为2050，埋件厚度δ=10)，其作用为固定下锚板。以塔筒门方向为起点，按照圆周360度顺时针沿外缘方向均匀分布。下锚板预埋件安装在苯板上，垫层浇筑时，垫层混凝土的自重压实苯板产生设计要求的变形，下锚板安装时形成的凹槽。
2.4下锚板的安装
结合锚栓组合件各配件的重量及起吊高度要求，使用25t汽车吊进行安装作业，首先将下锚板吊起后缓缓移动下降至预埋件上方300mm处停住。将下锚板支撑螺栓对应穿入下锚板上的螺孔内，下锚板上下各放一个螺母，在下锚板下面的螺母上加一垫片。内外支撑螺栓对准预埋件后，将下锚板放置在预埋件上。在下锚板上拉设两条临时施工线,从而确定下锚板的中心点,将下锚板的中心点对应基础中心，允许最大偏差为5mm。将下锚板支撑螺栓与对应的预埋件焊接牢固，焊脚高度不小于6mm。通过调整支承螺栓的上下螺母调整下锚板的平整度，使下锚板达到图纸设计标高，且下锚板的水平度偏差不超过3mm。
2.5定位螺栓及上锚板安装
用吊车将上锚板吊起到一定高度，然后在上锚板的内外螺栓孔均匀对称穿上定位螺栓(已套入PVC套管)，螺栓穿入上锚板后安装临时钢螺母(在混凝土浇筑完后,需要将此临时钢螺母卸去)。在定位螺栓的下端（平头端）拧定位螺母,在定位螺栓的上端（锥头端）拧入尼龙调节螺母（不允许用达克罗螺母）。定位螺栓穿好后，吊车慢慢吊起锚板和定位螺栓，移动至下锚板正上方，把定位螺栓穿入对应的下锚板螺栓孔内，在下锚板下方垫上垫片后拧紧半螺母（不得错用达克罗螺母）。螺母按设计要求拧紧力矩。
2.6安装过程中的精度控制
铅垂线法或经纬仪控制垂直度和同心度。在安装时，需要精确控制上下两块锚板的同心度。因为需要严格精确到3mm以内，所以应当使用数据结果精度高的测量工具，然而在超高预应力锚栓的精度调整过程中，由于锚栓高度较高，负责量测的施工人员在上锚板上操作设备仪器相当麻烦且比较难测出准确且有意义的结果，因此在对同心度进行精确调整时可利用铅垂线法，其详细步骤如下:首先要划分锚板的四个不同象限，并且严格精确地标记标志点，然后进行锚板安装并粗调，准备就绪后，分别在刚刚标记的四个标志点上悬挂铅垂线，再利用带调整螺栓的缆风绳调整上锚板水平，该步较为繁琐，需要多次进行直到两块锚板的同心度达到要求，即小于等于3mm，虽然最后一步较为麻烦，但是相比其他方法，铅垂线法更加高效准确。但铅锤法有其弊端，即在大风天气无法进行在铅锤法无法测量，此时仍需要采用经纬仪测量同心度和垂直度。
2.7使用锚栓精度调整工装
锚栓安装过程中仅靠上下两块锚板进行定位，而锚板孔与锚栓间存在一定的间隙，上、下锚板的锚孔仅能保证两点，无法保证上、下锚板同心度以及锚栓的垂直度，而解决这个问题，除了上述的措施外，在锚栓安装调整完成后，在锚栓顶部再增加一块与锚板尺寸相同，但锚孔精度更高的锚板作为工装(此锚板可重复利用)，用于保证三点一线。这样既便于调整锚栓，而且也能避免在钢筋安装和混凝土浇筑过程中引起的锚栓变形，致使锚栓顶部歪斜，这样就能控制超高预应力锚栓的安装质量和安装精度。
结语
根据风力发电设备受力特点以及我国风力发电施工现状，采用结构更为合理的预应力锚栓基础，不但能优化结构的受力性能，加强基础整体性、耐久性及抗疲劳荷载能力，而且与传统的基础环基础形式相比，节约了混凝土用量，节省了项目投资。
参考文献:
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论文作者:张彬1,吴长洋2
论文发表刊物:《防护工程》2017年第33期
论文发表时间:2018/3/26
标签：螺栓论文; 预应力论文; 基础论文; 螺母论文; 预埋件论文; 风机论文; 混凝土论文; 《防护工程》2017年第33期论文;