王彦荣
甘肃第四建设集团有限责任公司 甘肃 兰州 730060
摘要：随着国家对可再生能源开发项目的的大力支持，风能作为低碳经济发展中的清洁可再生能源，风电应用规模越来越大。
我公司近几年经过多项风电工程的施工，在风机基础施工中，重点针对风机基础混凝土配合比、裂缝的控制、温度控制方面，开发出风电工程风机基础大体积混凝土企业施工工法，通过甘肃瓜州300MW自主化示范风电场二期风机基础工程及甘肃瓜州干河口第五风电场200MW风电机组工程的应用，在基础混凝土裂缝的控制方面取得了较好的效果，保证了施工质量。甘肃瓜州300MW自主化示范风电场二期风机基础工程获得“2011-2012年度国家优质工程奖”及《提高风机大体积混凝土施工质量合格率》QC小组活动获得2012年度中国电力建设管理成果二等奖。
关键词：大体积；混凝土；温控；裂缝控制；措施
一、风电场单体风机基础混凝土工程量一般都在400m3以上，施工时均应按大体积混凝土施工要求进行施工。大体积混凝土施工难点主要是混凝土裂缝的控制，施工过程中主要从混凝土配合比设计、混凝土浇筑、混凝土养护等方面进行控制。
1、混凝土配合比设计
混凝土配合比设计主要从降低水化热、控制水灰比、增强混凝土抗拉强度三方面进行设计。
1）混凝土中掺粉煤灰，减少水泥用量，达到降低水化热的目的。粉煤灰的主要矿物组成是海绵状玻璃体、铝硅酸盐玻璃微珠，这些球形玻璃体表面光滑，粒度细，质地致密，内比表面积小，对水的吸附力小，可减小混凝土的内摩擦阻力，有利于混凝土流动性的提高。粉煤灰的活性成分SiO2和AI2O3与水泥的水化产物在有水的情况下发生反应，生成水化硅酸钙（C-S-H）和水化硫铝酸钙（C-A-S-H），生成的水化产物填充、分割原来的大孔，使孔隙细化，可降低混凝土内部的孔隙率。
2）采用缓凝高效减水剂，由于缓凝高效减水剂具有较高的减水率，在水灰比不变的情况下，可降低水泥用量，最终降低水泥水化热。其缓凝作用在满足施工工艺的同时，可延缓水泥的水化，从而推迟水化热峰值，有利于温升控制。其缓凝作用还有利于避免出现施工冷缝。
3）混凝土中掺玻璃纤维，增强混凝土抗拉能力，以抵抗温差应力。利用玻璃纤维混凝土比普通混凝土抗拉、抗弯、抗裂强度高，其韧性、抗冲击性能比普通混凝土有较显著提高。
2、混凝土搅拌、运输、浇筑
由于单体风机基础混凝土一次浇筑成形，混凝土量大，采用混凝土集中搅拌站搅拌，混凝土运输搅拌车运输，保证混凝土连续供应。
3、混凝土养护
混凝土养护时，采用电子测温仪测量混凝土内部温度，根据气温情况调整保温措施，控制温差在25℃以内。
二、主要施工方法
（一）风机基础混凝土量大，混凝土必须一次成形，混凝土供应能力大小是保证工期和质量的前提，在风机基础混凝土施工时，在现场设置集中搅拌站，混凝土运输搅拌车运输，保证混凝土连续供应，连续浇筑。
（二）拌制要求混凝土拌混凝土前，加水空转数分钟，待积水排净，使空筒充分润湿，混凝土拌第一盘时，考虑到筒壁上砂浆损失，石子用量应按配合比减少。拌制好的混凝土要做到基本卸尽，在全部混凝土卸出之前不得再投入拌合料，更不得采取边出料边进料的方法。严格控制水灰比和坍落度，未经许可不得随意加减用水量。
（三）搅拌时间从原料全部投入搅拌机时起至混凝土拌合料开始卸出时间为搅拌时间，通过充分搅拌，使混凝土的各种成份，材料组合均匀，颜色一致。混凝土搅拌为强制式，每盘容积约为1.0m3，规定搅拌的最短时间必须大于90秒，技术人员应做好搅拌记录。
（四）混凝土运输搅拌站混凝土采用容积为1000L的混凝土搅拌机，盘能搅拌1.0m3的混凝土，平均2分钟能搅拌一盘。混土输送车运输能力为10m3，即一次能运输10盘混凝土，混凝土输送车在搅拌站装载混凝土的时间大约为20钟。混凝土输送车的时速为20公里，搅拌站到施工现的距离取7公里，则往返时间为40分钟，共需60分钟共采用4辆混凝土输送车，满足施工进度要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆混凝输送过程中应保持其均匀性不分层和离析，更不允许产生初凝现象。
（五）混凝土浇筑
1、风机基础混凝土采用斜面分层对称浇筑的方法进行施工，采用多台混凝土搅拌运输车输运输，基础四边采用溜槽，中部采用混凝土泵车配合浇筑。
2、混凝土在振时，分层厚度控制在400左右，振捣棒直上直下，快慢拨、插点均匀，插点形式为行列式，插点距离600左右，上下层振动搭接50—100mm，并在混凝土浇过程中始终保持每个斜面的上下都各布一道振动器，上面的一道振动器布置在混凝土卸料处，保证上部的混土振捣密实性，下面的一道布置在近坡脚处，确保下混凝土密实，随着混凝土浇筑方向推进，振动器也相应跟上。
3、混凝土浇筑从低处开始，从一端向另一端推进，保持混凝土沿基础全高均匀逐层上升。为保证在下一层混凝土初凝之前，将上一层混凝土灌下，要求每次浇灌的宽度不超过l米，浇筑混凝上要连续进行。斜面分层浇灌时，要保证在下一层混凝土初凝之前，将上一层混凝土灌下，并捣实完毕，使上、下两层混凝土能结合良好，避免产生冷缝。上、下两层时间间隔一般要求不超过2小时。如必须间歇，其问歇时间要尽量缩短，并在前层混凝上凝结之前，将次层混凝土浇筑完毕。
4、插入式振捣器振捣时、移动问距不宜大振捣作用半径的1.5倍，振动棒快插慢拔，插点要均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实。振点成行列式或梅花式排列，振点间距不大于振捣棒作用半径的1.5倍（一般为30-40cm）。振捣上层混凝上时，振动棒必须插入下层混凝上表面3-5cm，以消除两层问的接缝，使上、下层紧密结合。每点振动时间1O一15S以混凝土泛浆不再溢出气泡为准，不可过振。振捣时应避免碰撞钢筋、模板、预埋件。
5、基础环四周钢筋特别密集，应注意此处混凝土振捣要振实，尽量避免浇灌时段在此停歇或交接班。
6、按交底要求控制好浇筑面的标高和平整度。
7、浇筑混凝土时，应经常观察模板、支架、钢筋、预埋件的情况当发现变形，移位或堵塞时，应即停止浇筑，并在已浇筑的混凝土初凝前修整好。
8、夜间浇捣混凝土要保证有足够的照明，以便观察混凝土浇捣状况，确保不蜂窝，不麻面。
9、混凝土表面处理：经振捣后的大体积混凝土为保证表面温度散失。造成大体积内外温差过大形成横贯裂缝，在面层振捣完后，按标高要求，一次性用长尺刮平，压实，然后覆盖塑料薄膜、毛毯，对混凝土进行保湿、保温。
三、大混凝土温度控制及养护措施
在混凝土表面振捣抹平后及时覆盖塑料薄膜一层及草帘、毛毡，对混凝土进行保湿保温养护。塑料薄膜接缝搭接盖严，避免混凝土水分蒸发，保持混凝土表面于湿润状态下养护，混凝土保温应根据测温情况及时调整。
在混凝土内部布设温度测点；同时在混凝土外部设置气温测点。所有工作测点由专人负责测量及记录，及时向技术负责人汇报每个测点的温度值及各测位中心测点与表层测点的温差值。作为调整控温措施的依据，防止混凝土出现温度裂缝。
混凝土升温时间较短，根据以往工程实践、一般浇筑后的二天至三天内，其间混凝土弹性模量低、基本处于塑性与弹塑性状态，约束力很低，当水化热温升至峰值后，水化热能耗尽，继续散热引起温度下降，随着时间逐渐衰竭，延续十余天至三十余天。混凝土降温阶段，弹性模量迅速增加，约束拉应力也随时间增加，在某时刻如超过混凝土抗拉强度便出现贯穿性裂缝。因此控制降温曲线对保证大体积混凝土施工质量尤为关键，提出保温与降温措施。
进入高温天气，根据以往施工经验，大体积混凝土单靠后期保温措施无法控制内外温差。如排除浇筑后期的降温措施方案，则只有于混凝土浇筑前降低入模温度，为达到目的，必须由混凝土供应商提供切实可行的降低混凝土入模温度措施，具体如下：采用冰凉井水配置；粗细骨料均搭设遮阳棚，避免日光暴晒。施工时应尽量避开中下午炎热天气，最好是安排在晚9；00-晨8：00之间，以最大限度的降低混凝土的入模温度。
四、效益分析
1、风电基础大体积混凝土施工技术的应用，保证了施工质量，解决了大体积混凝土施工产生裂缝的技术难题。通过合理的组织和管理，新设备、新材料、新技术的应用，社会效益和环境其效益明显增加。
2、风电基础大体积混凝土施工技术的应用与同类工程施工方法相比，缩短了施工工期，取得了较好的经济效益。
3、风电基础大体积混凝土施工技术的成功应用，为企业积累了宝贵的施工经验，提高了企业对风机基础大体积混凝土施工技术水平，同时也促进了风机基础施工技术的进步和发展，为以后风电场风机基础施工奠定了可靠的技术基础。
论文作者:王彦荣
论文发表刊物:《基层建设》2015年3期供稿
论文发表时间:2015/9/2
标签：混凝土论文; 水化论文; 基础论文; 风机论文; 体积论文; 裂缝论文; 振动器论文; 《基层建设》2015年3期供稿论文;