风电场项目风机基础质量控制研究

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1工程概况

青海省海南州风电场项目（标题简称为海南州风电场项目）位于青海省海南藏族自治州共和县境内，属于青海省特高压外送基地电源配置项目，场址区海拔在2979—3189m，是典型的高原大陆性气候，大气稀薄，干旱少雨，光照时间长，太阳辐射强，气候温良寒冷。场地岩土种类较多，以粉土层、粉细砂层、中粗砂层、砾砂层、卵石泥为主，分布不均匀，性质变化较大，地基复杂。工程装机规模为300MW，布置117台风机机组，其中100台2.5MW风机机组，17台3MW风机机组，每台风机设置1座箱式变压器，采用35kV架空线路通过12回线路将电力输送至北侧那仁330kV升压站。

2施工中的关键技术及控制措施

本工程混凝土浇筑总量约8万m³，单台风机基础直径为18.4—21.8m，混凝土浇筑量520—688m³，属于大体积混凝土。根据合同要求，结合施工进度，项目要克服昼夜温差大、大体积混凝土土浇筑防裂，冬季施工困难大等难点，合理布置混凝土拌合系统，优化运输路线，保证风机混凝土质量是施工难点。根据现场情况，项目配置的拌合系统生产能力为150m³/h，浇筑能力3万m³/月，集中布置2座强制式拌合站，其中1座拌和楼按照冬季施工配置，冬季预热混凝土生产能力不低于60m³/h。

2.1关键施工技术

风机基础施工工艺流程：定位放线→土方开挖→清基（地基处理）→预埋电器套管安装→垫层（预埋件安装）→锚笼环安装→钢筋安装→模板安装→混凝土浇灌→拆模及养护→回填及吊装平台施工。风机基础混凝土主要采用混凝土搅拌车运输，混凝土汽车泵泵送入仓，每个风机基础浇筑仓面配置2台混凝土泵车，插入式捣器联合捣实的方式浇筑。

2.2控制措施

2.2.1大体积混凝土控制（1）温度控制措施。对于风机基础混凝土部位，施工中的温控尤为重要，混凝土浇筑时可采取一定的温控措施，如降低混凝土的水化热温升，可以选用水化热低的水泥；改善混凝土骨料级配，加优质的掺和料减少单位水泥用量；在保证混凝土性能指标的前提下，尽可能减少水泥用量，从而降低水化热温升。加强混凝土施工过程中的温度监测，重点把控好混凝土出机口温度与现场浇筑温度之间的关系，加强已浇混凝土表面及内部温度的监测。（2）风机基础测温孔布置。在基础浇筑前在基础内埋设测温仪或预留测温孔，测温孔应布置于基础比较深厚的部位，测温孔深度宜在垫层以上30cm为宜，每个测温孔应在底部、中部、上部各放置1个，上部应深入基础30cm，测温孔通过预埋PVC材质穿线套管来设置，每个基础布置3—5个测温孔，且应避开基础环及电缆套管。风机基础测温孔布置图如图1所示。（3）测温方法。测温采用电子测温仪或测温计直接读取数据。养护期间前3天每2小时测温1次，第4天以后每4小时测温1次，当混凝土内外温差小于10℃时停止测温，一般需测14天。在测温的同时，做好测温记录，在测温过程中，如发现温差过大，及时增减保温设施材料，控制大体积混凝土中心温度与表面温度之差小于25℃以内。根据测温记录，绘制出孔位的中部温度和上部温度变化曲线，以便准确推算温度变化趋势和检查测温记录的真实性。当混凝土内外温差小于25℃、混凝土表面与保温层外温差小于20℃且降温趋于稳定时停止测温。

2.2.2混凝土防裂措施混凝土配合比设计和混凝土施工过程中要保证混凝土设计所必需的抗拉强度、施工匀质性指标和强度保证率，优先选用热膨胀较低的砂砾石料，采用发热量低的中热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，选择较优骨料级配和外加剂。控制混凝土自身体积变形：采用低热微膨胀水泥，内含及外掺MgO水泥混凝土。防止混凝土裂缝在施工方面的措施：合理安排混凝土施工工序和施工进度；合理安排混凝土浇筑时间并及时养护；混凝土严格按照施工配合比进行拌合。

2.2.3冬季施工措施本工程冬季施工措施主要指混凝土生产、运输、浇筑和养护等过程中的加热及保温设施。冬季施工要准备好多种冬季预热设施，采取多项预热方法。下面主要讲述保证混凝土施工中温度的措施。冬季混凝土生产及施工过程中存在热量损失，使浇筑温度远低于拌制时的混凝土温度，其热量损失过程框图如图2所示。从图2可知，冬季混凝土生产及施工过程中的温度主要从2个方面保证，一是提高混凝土拌制出机口温度，二是减缓混凝土在转运、浇筑、养护等过程中的热量散失。本工程采取的保证冬季混凝土浇筑温度的设施主要有：预热拌和站和浇筑供热保温棚以及其他辅助设施保温。（1）预热拌和站采用电暖风机、锅炉蒸汽（2个3t锅炉）等设施加热砂石骨料温度，骨料仓暖气排管上下间隔1.5m布置，采用锅炉加热拌和用水温度，同时用暖气管提高各封闭车间内的环境温度，暖风机提高混凝土出机口温度。（2）浇筑供热采用综合蓄热法：每个仓面供热时间不小于48h，采用装配式保温棚结构，用蓄热式电暖器、燃油暖风机（每个仓面2个）等加热保温棚内环境温度，浇筑仓面搭设保温棚燃油暖风机，同时在浇筑泵车入料口位置设置保温棚，项目工程经过前期策划，划分为3个工区，按照冬季施工完成30台机位，每个工区需配置5套仓面保温棚，共计15套，另外备用1套，避免周转时破损。（3）其他辅助设施保温：混凝土运输罐车、管道、泵车泵管等采用铺设电伴热带、铺贴保温材料等措施保温。

3质量保证措施

3.1混凝土外观质量保证措施

混凝土外观质量措施主要包括：保证混凝土表面平整度、垂直度和光洁度；控制混凝土表面蜂窝、气泡、麻面、错台、挂帘的出现；防止表面裂缝的出现；保持表面混凝土颜色一致。

3.1.1保证表面平整度和光洁度保证混凝土表面平整度和光洁度，使用优质的模板和合理的施工工艺是关键。模板刚度是保证混凝土表面平整度的充分条件，模板在重复使用前应进行平整度校准，对变形过大的模板停止使用。

3.1.2控制表面露筋、空洞、冷缝、夹砂、松顶等现象根据浇筑部位钢筋密集程度选择合理的混凝土配合比、级配，采取合理的入仓方式，混凝土入仓后立即振捣，避免仓面混凝土堆积。振捣时，以混凝土泛出浮浆、无明显气泡冒出且不显著下沉为准，防止振捣器直接冲击模板和埋件，以免造成模板损坏和埋件移位等现象。为减少混凝土表面错台、漏浆等现象，可以在模板与模板之间采用厚1cm海绵条嵌缝，保证模板结合处不留缝隙。

3.2混凝土结构控制

加强混凝土浇筑的过程控制，随时进行模板变形监测，发现模板变形及时调整。混凝土浇筑每上升1块模板格进行1次模板安装和校核，并随时检查模板连接螺丝连接是否良好，以有效防止错台缺陷发生。

3.3原材料质量控制

为保证混凝土表面颜色一致，水泥及外加剂品种可选用同一厂家的产品，脱模剂的选择也尽量是同一类型的。此外，施工过程中对已浇筑好的永久外露面采取有效的保护措施，避免油污对外观颜色的影响或其他硬物对外观的磨损、破坏。

4结语

风力发电基础的质量控制是整个风机正常运行的关键所在，控制好风机基础的施工质量就是控制好整个工程的关键。在高海拔地区面对复杂的自然条件、气象条件，抓住关键工序的质量控制，才能保证风机基础的施工质量。

作者：陈淑 于小梅 单位：中国水利水电第十一工程局有限公司