風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)加固方案

宗收

（山西漳澤電力新能源投資有限公司山西太原　030006）

風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)加固方案

宗收

（山西漳澤電力新能源投資有限公司山西太原030006）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，能源消耗的大幅度增加，能源和環(huán)境對(duì)可持續(xù)發(fā)展的約束作用越來越顯著。因此，大力開發(fā)風(fēng)能、太陽能、地?zé)崮芎秃Ｑ竽艿瓤稍偕茉蠢眉夹g(shù)，將成為減少環(huán)境污染的重要措施，同時(shí)也是保證我國能源供應(yīng)安全和可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。開發(fā)和利用清潔的、可再生的能源已成為我國能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。而風(fēng)能既是綠色環(huán)保的可再生能源，可作為產(chǎn)業(yè)開發(fā)的可持續(xù)發(fā)展的重要能源，大規(guī)模發(fā)展風(fēng)力發(fā)電是解決我國能源和電力短缺現(xiàn)實(shí)的戰(zhàn)略選擇。

風(fēng)力發(fā)電；風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)；加固

1　前言

風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承受著從風(fēng)機(jī)塔筒通過基礎(chǔ)環(huán)傳到基礎(chǔ)的各類荷載，是風(fēng)力發(fā)電安全穩(wěn)定運(yùn)行的基本保障。風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)屬于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，受力特性十分復(fù)雜。由于風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法還不成熟，還沒有形成專門的設(shè)計(jì)規(guī)范及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)院一般借鑒建筑、電力等行業(yè)的相關(guān)規(guī)范，造成了風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)不是十分合理，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備不夠或者非主要受力部位材料使用浪費(fèi)，同時(shí)也出現(xiàn)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)松動(dòng)等現(xiàn)象。風(fēng)機(jī)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，影響發(fā)電量指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)效益。

為了提高風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的安全性和經(jīng)濟(jì)性，通過對(duì)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)細(xì)部破壞的受力特性進(jìn)行非線性分析，研究風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的受力特性，特對(duì)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行加固。

2　風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)松動(dòng)影響

某風(fēng)電場(chǎng)三個(gè)月時(shí)間，11臺(tái)2M風(fēng)機(jī)因基礎(chǔ)環(huán)松動(dòng)而停運(yùn)，造成該時(shí)間段損失電量為693.3056萬kWh（由負(fù)荷率計(jì)算得出停運(yùn)期間）。因此確保風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)是風(fēng)電場(chǎng)的當(dāng)務(wù)之急。

3　原施工方案

圖1　原基礎(chǔ)示意圖

（1）先澆注墊層，在基礎(chǔ)環(huán)上調(diào)節(jié)螺栓的圓周線上，以塔筒門方向中心線為基準(zhǔn)，相隔120°將三塊預(yù)埋鋼板預(yù)埋在墊層混凝土內(nèi)；以塔筒門方向中心線為基準(zhǔn)，再將基礎(chǔ)環(huán)支架準(zhǔn)確的放于三塊預(yù)埋鋼板上，基礎(chǔ)環(huán)中心和已確定的基礎(chǔ)中心偏差要求不小于10mm，并注意塔架基礎(chǔ)環(huán)筒壁上的標(biāo)記與塔架上的一致。

（2）基礎(chǔ)環(huán)支架制作時(shí)，其最下面的一道連接鋼板暫不焊接，待主梁底部主筋安裝就位并綁扎完畢后在現(xiàn)場(chǎng)焊接。

（4）基礎(chǔ)環(huán)高度為2m，埋入混凝土的深度為1.62m，外露0.38m。

（5）基礎(chǔ)環(huán)安裝在基礎(chǔ)墊層澆筑完成并達(dá)到強(qiáng)度后進(jìn)行。安裝前，在基礎(chǔ)環(huán)支架上用記號(hào)筆畫出調(diào)節(jié)螺栓位置，并將調(diào)節(jié)螺栓穿入基礎(chǔ)環(huán)下法蘭螺栓孔，用鋼尺量出螺栓露出下法蘭向下300mm，再將將基礎(chǔ)環(huán)用吊車吊入基坑內(nèi)，放置在調(diào)節(jié)螺栓支架上。

（6）基礎(chǔ)環(huán)可靠放置好后，用精密水平儀調(diào)節(jié)下部的調(diào)節(jié)螺栓，進(jìn)行精密調(diào)平。基礎(chǔ)環(huán)水平高差調(diào)節(jié)完畢后，用輔助支架支撐固定基礎(chǔ)環(huán)，輔助支架用楔形鋼墊片調(diào)節(jié)高差，復(fù)測(cè)基礎(chǔ)環(huán)平整度后在撐桿底部焊牢。

（7）任何鋼筋都不得與基礎(chǔ)環(huán)直接接觸，任何鋼筋的重量都不得作用在基礎(chǔ)環(huán)上。

（8）全部鋼筋綁扎完成及預(yù)埋管安裝完成后，對(duì)三個(gè)調(diào)節(jié)螺栓對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)環(huán)頂面位置進(jìn)行觀測(cè)，若發(fā)現(xiàn)基礎(chǔ)環(huán)平整度超過± 1mm，拆除輔助支架，重新對(duì)基礎(chǔ)環(huán)進(jìn)行風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)模板支設(shè)加固圖腳手管地錨調(diào)平。

（9）澆筑基礎(chǔ)環(huán)四周內(nèi)部混凝土?xí)r，下料及振搗要十分注意，下料時(shí)不得直接對(duì)著基礎(chǔ)環(huán)本體，振搗器也不得與基礎(chǔ)環(huán)接觸，施工人員也不得站在基礎(chǔ)環(huán)上，其它施工機(jī)械也應(yīng)避免與基礎(chǔ)環(huán)相碰。

（10）每澆筑一層混凝土檢查一次基礎(chǔ)環(huán)平整度，發(fā)現(xiàn)誤差過大時(shí)及時(shí)采取措施調(diào)平。

依據(jù)《江西省水污染防治工作方案》，江西省各級(jí)政府部門實(shí)施黑臭水體整治斷面44處，另外江西省在地表水水質(zhì)監(jiān)測(cè)上共設(shè)置366處斷面，其中100個(gè)國控?cái)嗝妗?10個(gè)省控?cái)嗝妗?56個(gè)縣界斷面，覆蓋了全省五大河流及其主要支流和長江九江段、東江、萍水河、主要湖庫等。飲用水源地監(jiān)測(cè)覆蓋所有的縣級(jí)、設(shè)區(qū)城市集中式飲用水源地。

（11）混凝土澆筑完成后，要求基礎(chǔ)環(huán)頂面在一個(gè)水平面內(nèi)，基礎(chǔ)環(huán)任意位置高度誤差不超過±2mm，并盡量減小安裝誤差至±1mm以內(nèi)。

（12）基礎(chǔ)混凝土澆筑完成后，對(duì)基礎(chǔ)環(huán)上法蘭平整度進(jìn)行檢查驗(yàn)收，要求基礎(chǔ)環(huán)頂面在一個(gè)水平面內(nèi)，高程誤差控制在±2mm內(nèi)（相對(duì)于3各點(diǎn)平均值，3點(diǎn)120°均布）。

4　加固方案

風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)加固方案步驟為：原基礎(chǔ)開挖；編制鋼筋籠、質(zhì)檢、放置、焊接；澆筑C40混凝土。

4.1原基礎(chǔ)開挖

將原基礎(chǔ)表層回填土開挖，至露出原混凝土基礎(chǔ)。敲碎原基礎(chǔ)的表層混凝土至露出第三層外圈環(huán)形筋為止，如有必要?jiǎng)t需繼續(xù)向下破壞。

4.2編制基礎(chǔ)加固鋼筋籠

基礎(chǔ)加固鋼筋籠主要由：φ12上中下面環(huán)形鋼筋、430mm高15mm厚鋼板組環(huán)、中間用20mm厚筋板加固，φ25鋼筋與原有鋼筋相連，結(jié)構(gòu)尺寸參考圖2～3所示。

圖2　430mm高15mm厚鋼板

圖3　20mm厚筋板

4.3加固鋼筋籠各鋼筋連接位置（如圖4～6）

圖4　500mm厚φ32鋼筋籠組環(huán)與原基礎(chǔ)連接位置

圖5　基礎(chǔ)加固總成示意圖

圖6　基礎(chǔ)加固鋼筋籠與原基礎(chǔ)鋼筋籠連接后示意圖

4.4加固基礎(chǔ)澆筑C40混凝土

加固基礎(chǔ)鋼筋籠與基礎(chǔ)環(huán)和原基礎(chǔ)鋼筋籠焊接牢靠后可進(jìn)行C40混凝土澆筑，在澆筑過程中必須滿足幾個(gè)要求：

（1）要求混凝土廠家必須提供預(yù)制混凝土運(yùn)輸單、混凝土開盤報(bào)告書；

（2）澆筑過程采用直接傾倒方式，必須慢速進(jìn)行以免混凝土漿和砂石分離，同時(shí)還需要使用振搗泵進(jìn)行振搗以保證混凝土填充密實(shí)；為避免振搗后的大體積混凝土表面溫度容易散失，造成大體積內(nèi)外溫度過大形成橫貫裂縫，在面層振搗完后，按標(biāo)高要求，一次性用長尺刮平，壓實(shí)，然后覆蓋塑料薄膜及保溫麻袋；

（3）澆筑高度以高于最頂端鋼筋100mm為宜；

（4）澆筑最大外徑為φ6500mm；

（5）夜間施工要保證足夠的照明，以便觀察混凝土澆搗情況，確保不蜂窩麻面；

（6）混凝土養(yǎng)護(hù)：混凝土澆筑完后應(yīng)由專人養(yǎng)護(hù)，采用蓄熱法，混凝土澆筑完畢后12h以內(nèi)，對(duì)混凝土表面覆蓋塑料膜和保溫麻袋保濕養(yǎng)護(hù)，待溫度檢測(cè)結(jié)果顯示內(nèi)外溫差小于25℃時(shí)，撤出薄膜，在混凝土表面加5mm細(xì)砂，澆水養(yǎng)護(hù)，使混凝土表面保持濕潤。

圖7加固后總體效果圖

4.5防水設(shè)計(jì)要求

施工完成后需要在基礎(chǔ)環(huán)、塔筒和基礎(chǔ)之間做防水，防水材料為西卡彈性防水涂料，尺寸見圖8。

圖8加固基礎(chǔ)防水圖

5　結(jié)論

風(fēng)力發(fā)電清潔、環(huán)境效益好、永不枯竭、基建周期短、裝機(jī)規(guī)模靈活、自動(dòng)控制水平高、運(yùn)行管理人員少等優(yōu)點(diǎn)。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備基礎(chǔ)作為新型設(shè)備基礎(chǔ)，其質(zhì)量控制既有傳統(tǒng)土建施工的特點(diǎn)，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工更是重中之重，看似是一個(gè)相對(duì)單一的分部工程，可它是我們吊裝施工順利進(jìn)行的基礎(chǔ)和前提保障，對(duì)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工而言，要注重每一個(gè)細(xì)節(jié)的施工，千里之堤毀于蟻穴，要杜絕質(zhì)量隱患，同時(shí)要對(duì)基礎(chǔ)施工有充分的認(rèn)知以及今后的發(fā)展方向，新能源行業(yè)是一部高速運(yùn)行的列車，要不斷跟緊腳步，探索、追求，學(xué)習(xí)新工藝、新技術(shù)、新方法，從而確保風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)穩(wěn)固可靠，保證風(fēng)機(jī)利用小時(shí)及經(jīng)濟(jì)效益，為人類奉獻(xiàn)白云藍(lán)天，給未來創(chuàng)造更多資源。

[1]《建筑地基基礎(chǔ)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50202-2002）.

[2]《混凝土結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2002）.

[3]《建筑電氣工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB50303-2002）.

[4]《建筑施工手冊(cè)》第四版.中國工業(yè)建筑出版社，2003.

TM315

A

1673-0038（2015）40-0256-02

2015-9-21

宗收（1985-），男，助理工程師，本科，主要從事工程建設(shè)管理工作。