風(fēng)電工程風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)大體積混凝土施工與質(zhì)量控制

1、第46卷第7期2010年7月一時(shí)肅水利水電技術(shù)GansuWaterConservancyandHydropowerTechnologyVoI_46No7Ju1，2010施工技術(shù)風(fēng)電工程風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)大體積混凝土施工與質(zhì)量控制舒華(中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)中南勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，湖南長(zhǎng)沙410014)摘要：介紹了風(fēng)力發(fā)電工程中基礎(chǔ)施工的工藝特點(diǎn)，并結(jié)合工程實(shí)例闡述了風(fēng)力發(fā)電工程機(jī)組地基施工中大體積混凝土施工需要注意的問(wèn)題，以及為了保證施工質(zhì)量采取的措施和對(duì)

2、策。關(guān)鍵詞：風(fēng)電_T程；風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)；質(zhì)量控制；大體積混凝土中圖分類號(hào)：TV544t91文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B由于世界能源的日益緊張，各國(guó)不可再生資源開(kāi)發(fā)的局限性，制約著各國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，所以可再生能源的開(kāi)發(fā)利用成了各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的方向。我國(guó)風(fēng)能資源豐富，具有良好的開(kāi)發(fā)前景。國(guó)家發(fā)改委、能源局從2003年開(kāi)始在全國(guó)范圍內(nèi)組織開(kāi)展風(fēng)電建設(shè)前期工作。近5a來(lái)，世界風(fēng)能市場(chǎng)每年以4|0％的速度增長(zhǎng)，同時(shí)中國(guó)的風(fēng)力發(fā)電量也有了快速的增長(zhǎng)，風(fēng)電機(jī)組遍及2O多

3、個(gè)省、自治區(qū)。2009年底，全國(guó)(不含港、澳、臺(tái))風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行總?cè)萘窟_(dá)1767萬(wàn)kW，風(fēng)電裝機(jī)容量世界排名南2008年的第4名升至第3名。而風(fēng)能作為一種可再生能源，有著諸多其他能源不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，正逐漸成為了新能源的發(fā)展重點(diǎn)。1工程概況神池風(fēng)電場(chǎng)一期工程位于山西省神池縣的東南部，靠近神池縣城，升壓變電站離神池縣城約2km，整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)東到二道溝河猴兒LLI，南到羊柵以與寧武縣界為界，西到楊家坡與沙溝子，北到榮莊子?xùn)|側(cè)，整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)呈條狀分布

4、，地面高程l6oo一2155ITI。神池風(fēng)電場(chǎng)一期工程裝機(jī)48MW，共安裝24臺(tái)湘電風(fēng)能有限公司生產(chǎn)的Z72—2000風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。通過(guò)3回33kV集電線路送入110kV升壓變電站，并通過(guò)該升壓變電站和2回t10kV接人系統(tǒng)。本110kV升壓變電站是本風(fēng)電場(chǎng)的升壓站，同時(shí)也是神池風(fēng)電場(chǎng)(J1)的升壓站，通過(guò)4回33kV集電線路送入110kV升壓變電站。神池風(fēng)電場(chǎng)實(shí)測(cè)完整年湍流強(qiáng)度為011，10m高度威布爾(Weibul1)分布參數(shù)k值為

5、183、c值為1012。神池風(fēng)電場(chǎng)采用的機(jī)組應(yīng)滿足高于fc類風(fēng)電機(jī)組的要求。神池風(fēng)電場(chǎng)一期工程風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)工程的施工內(nèi)容為：(1)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)及箱變的施工。包括風(fēng)機(jī)重力式現(xiàn)澆鋼筋混凝土基礎(chǔ)澆筑；基礎(chǔ)預(yù)埋件(接地網(wǎng)、管件、基礎(chǔ)環(huán)、電纜管等)安裝；箱變的砌筑；基礎(chǔ)土石方開(kāi)挖、施工后土石方回填等；(2)為實(shí)施上述工程而進(jìn)行的其他相關(guān)輔助工程。包括施工臨時(shí)住房，就近租用當(dāng)?shù)鼐用褡∷牧蟼}(cāng)庫(kù)及鋼筋加工場(chǎng)、維修廠布設(shè)在升壓站內(nèi)，占地400m；施工用電由現(xiàn)

6、場(chǎng)施工用電采用2臺(tái)柴油發(fā)電機(jī)組供電；施工用水由現(xiàn)場(chǎng)采用2臺(tái)8m3蓄水車從縣城拉至現(xiàn)場(chǎng)使用。2風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)及箱變主要施工程序承臺(tái)施工準(zhǔn)備一測(cè)量放線一基坑開(kāi)挖一墊層混凝土施工一基礎(chǔ)環(huán)安裝一鋼筋加工安裝一模板安裝一混凝士澆筑一拆模一混凝土養(yǎng)護(hù)一基坑回填。3風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的特點(diǎn)是：支撐高聳結(jié)構(gòu)物的獨(dú)立基礎(chǔ)，機(jī)組支撐塔筒高度一般在40—80m；其頂部裝有較大垂向機(jī)組荷載可達(dá)6O～90t；側(cè)向又具有較大的風(fēng)荷載作用。而我國(guó)多數(shù)風(fēng)力機(jī)組在近幾年開(kāi)工

7、建設(shè)，由于各施工隊(duì)安裝施工技術(shù)積累不夠，加之各風(fēng)電施工現(xiàn)場(chǎng)往往氣候環(huán)境惡劣，相鄰風(fēng)機(jī)問(wèn)距均較大，作業(yè)面廣，使得機(jī)組地基施工困難，常造成地基施工質(zhì)量良莠不齊，嚴(yán)重影響了風(fēng)機(jī)的正常安全運(yùn)行，基礎(chǔ)混凝土地基施工工藝成了保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能否正常運(yùn)行的重要影響因素。要求基礎(chǔ)地基具有較高的承載能力、抗變形能力和抗傾覆能力。4大體積混凝土溫度變形產(chǎn)生的原神池境域?qū)贉貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候。其主要特征是：冬季漫長(zhǎng)而寒冷。春季干旱且多風(fēng)，夏季溫和無(wú)酷暑，秋季涼

8、爽多連雨。氣候寒冷多變，年平均氣溫47aC，1月最冷，平均氣溫～13℃，7月最熱，平均19℃，年平均降水量為487mill，年平均日照時(shí)數(shù)為28167h，元霜期平均110d。境內(nèi)常年多刮偏西風(fēng)，年平均風(fēng)速41m／s。1義井70m測(cè)風(fēng)塔平均湍流強(qiáng)度為O126。其天氣對(duì)大體積混凝土影響較大。風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)多數(shù)屬于大體積混凝土施工。水泥水化熱是基礎(chǔ)大體積混凝土中的主要溫度因素。水化熱溫升常達(dá)30~55℃，混凝土在硬化過(guò)程中，由于水泥水化作用，使得最

9、初幾天產(chǎn)生大量的水化熱?；炷两禍刂?溫度水化熱溫升值一環(huán)境溫度。其中溫升值的影響因素主要有水泥品種和用量、用水量、大體積混凝土的散熱條件(主要包括澆筑方法、混凝土厚度、混凝土各表面的能力和其它降溫措施)等。收稿日期：2010—06—09作者簡(jiǎn)介：舒華(1978一)，男，湖南沅陵人，工程師，主要從事水利水電工程設(shè)計(jì)。62第7期包金山，等：強(qiáng)腐蝕區(qū)超長(zhǎng)及高壓供水系統(tǒng)適用性探索第46卷深07m，位于凍土層以下，可以大大減少供水管路的冬季保溫

10、費(fèi)用。由于開(kāi)挖斷面很小，管溝采用人工配合自行式輪式小型挖掘機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖回填。在管道安裝完成、檢查合格后，即可進(jìn)行分段回填，為避免回填后出現(xiàn)滲漏，在受力較大的轉(zhuǎn)彎段接頭暫不回填到位，待打壓合格后再行回填。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形和水流方向，考慮山洪流向?qū)苈钒踩挠绊?，在洪水主流道取料形成棚?duì)固定的泄洪通道，在無(wú)法避開(kāi)的部位設(shè)簡(jiǎn)易鉛絲籠塊石攔洪壩保護(hù)管路安全。同時(shí)為避免地下水侵蝕管路，管線布置時(shí)盡量避開(kāi)地下水集中的坑洼區(qū)，無(wú)法避開(kāi)時(shí)必須做好管路防腐。但

11、在管溝開(kāi)挖約3km，部分管路尚未填埋時(shí)即遭遇洪水襲擊，二次埋設(shè)方式修改為圖1所示。對(duì)于管溝沖毀段的供水管路在埋設(shè)前均在處理后先淺埋至相對(duì)平整的地平面以下，并在上部覆蓋細(xì)沙或戈壁料保護(hù)后填埋，埋設(shè)后的供水管路在各個(gè)方向均位于凍土層(67cm)以下；其余受洪水沖蝕造成的管溝深度不足段以各向埋設(shè)深度以不小于凍土層控制。I__——一——圖1供水系統(tǒng)管路埋設(shè)方式，cm43管道防腐供水系統(tǒng)3橋至取水口105km管路處于波波娜村地下水位以下的河溝段，

12、水質(zhì)呈強(qiáng)堿性，必須進(jìn)行管路防腐。管路防腐在焊管表面處理合格后，先涂刷3道成品瀝青漆做為底漆，涂刷時(shí)基面應(yīng)干燥無(wú)塵，漏刷務(wù)必均勻且厚度不得小于02mm。在底漆涂刷完成后，包扎聚乙烯工業(yè)薄膜保護(hù)層，包扎時(shí)不得有褶商皮、脫殼現(xiàn)象，壓邊寬度30—40mm，厚度為1O～15mm。因地下水腐蝕性很強(qiáng)且二次維護(hù)難度很大，安裝時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接接頭必須嚴(yán)格按要求逐個(gè)防腐到位，以減少后期可能出現(xiàn)的二次處理工作量。44管路打壓及蓄水池充水試驗(yàn)管路打壓在管路接口、

13、管路附屬設(shè)備全部驗(yàn)收合格后進(jìn)行，試壓前除轉(zhuǎn)彎段外的管路回填不得小于管頂以上500mm。打壓試驗(yàn)用水水質(zhì)應(yīng)滿足生活飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，緩慢充水，以免使管道發(fā)生水錘現(xiàn)象。先以不大于O1MPa／min的速度充水加壓增壓到15倍的工作壓力，10rain后檢查管道接口和管道無(wú)滲、無(wú)漏；然后降至工作壓力并用約1kg手錘敲打離心水泵處管道接口焊縫四周，30rain后無(wú)滲、無(wú)漏，即為合格。試壓合格后，全系統(tǒng)必須連續(xù)試運(yùn)行72h以上，正式投入使用。300m3蓄

14、水池在投入使用前要進(jìn)行充水試驗(yàn)。充水分3次，每次充水三分之一水深，每次充水結(jié)束后穩(wěn)定2d，觀察和測(cè)定滲漏情況，在確定無(wú)滲漏現(xiàn)象并驗(yàn)收合格后，方可利用原基礎(chǔ)開(kāi)挖戈壁料沿水池四周分層均勻回填密實(shí)。5系統(tǒng)運(yùn)行51蓄水池進(jìn)水管改造原設(shè)計(jì)進(jìn)水管管口向下沖預(yù)埋鋼板的底板，主要是擔(dān)心高壓水流長(zhǎng)期沖擊水池內(nèi)部隔墻致其傾翻。運(yùn)行期發(fā)現(xiàn)在水池水位達(dá)到1／2左右后的供水速度較慢，送水壓力明顯偏大。同時(shí)，該水池以下5個(gè)參建單位近400人的生活用水均從主管的岔管

15、引用，頻繁啟動(dòng)抽水對(duì)水泵的損害很大，也容易損壞岔管導(dǎo)致漏水和供水中斷。后在蓄水池進(jìn)水管口增加了一個(gè)岔管口位于水池頂板底部，既利于供水順暢，也使生活用水量得以保障。52極端氣溫下運(yùn)行保護(hù)2008年度，和田地區(qū)遭遇3O年一遇低溫暴雪天氣，最低氣溫超標(biāo)，故在泵房又增加了1套取暖保溫設(shè)施，保證了水泵內(nèi)部不出現(xiàn)凍害損壞；并間隔2h左右抽水一次活動(dòng)管路，避免管內(nèi)用水上凍，確保了正常供水。53管路維護(hù)由于水頭大、距離遠(yuǎn)、壓力高，運(yùn)行期也出現(xiàn)了管路爆裂

16、漏水問(wèn)題。出現(xiàn)問(wèn)題的原因一是焊管自身存在細(xì)小砂眼漏水與沖溝戈壁料反應(yīng)產(chǎn)生強(qiáng)腐蝕性致管路銹蝕變薄后水力切割損壞；二是急轉(zhuǎn)彎段法蘭接頭因長(zhǎng)期供水的沖擊力使其兩側(cè)受力不均，致水封失效出現(xiàn)漏水和腐蝕。通過(guò)對(duì)不合格焊管的及時(shí)更換和修補(bǔ)，轉(zhuǎn)彎部位的鎮(zhèn)墩加固，徹底消除了存在問(wèn)題。6結(jié)語(yǔ)供水系統(tǒng)已安全運(yùn)行近3a，歷次洪水并未造成埋設(shè)于沖溝內(nèi)的管路出現(xiàn)損壞。管路填埋方式還利于防盜、故意或無(wú)意的人為破壞，施工簡(jiǎn)單，運(yùn)行方便，節(jié)約成本；措施方法得當(dāng)，也可避免

17、強(qiáng)腐蝕區(qū)的管路侵蝕；一次供水，還可在通訊不便的地區(qū)減少中間環(huán)節(jié)。在類似新疆地區(qū)沙漠和戈壁等的野外，超長(zhǎng)及高壓供水系統(tǒng)不失為一種很好的供水方式。：不奈尜締喬_幺環(huán)爾珠出爾出乖釬希貊(上接第63頁(yè))(1)在進(jìn)行風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)混凝土澆筑時(shí)，為控制混凝土水化熱，對(duì)原風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)C35混凝土配合比進(jìn)行了優(yōu)化、調(diào)整，用部分磨細(xì)礦渣粉替代水泥，控制用水量(長(zhǎng)距離運(yùn)輸，對(duì)塌落度有一定要求)，適當(dāng)降低水膠比，以降低水化熱；(2)在混凝土澆筑過(guò)程中應(yīng)采用平鋪分層澆筑

18、，每澆筑層厚度控制在3O一50em；(3)在澆筑過(guò)程中應(yīng)保證混凝土振搗到位，特別是底層鋼筋部位處的振搗，同時(shí)注意倉(cāng)面泌水情況；(4)為防止表面裂縫的出現(xiàn)，在混凝土澆筑收倉(cāng)后應(yīng)及時(shí)用塑料薄膜覆蓋，并鋪設(shè)草墊，在混凝土初凝后，及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，保持混凝土表面濕潤(rùn)；(5)在混凝土澆筑完成后及時(shí)采用保溫被覆蓋，防止內(nèi)外溫差過(guò)大，產(chǎn)生裂縫，做好內(nèi)部溫度測(cè)控記錄。參考文獻(xiàn)：[1]白雪景風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)施工質(zhì)量保障措施探討[J]科學(xué)之友，2008，(