分散式風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工技術(shù)

高 鵬 飛，　王　靜

(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)電力有限責(zé)任公司，湖北 宜昌　443002)

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分散式風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工技術(shù)

高 鵬 飛，王靜

(中國(guó)葛洲壩集團(tuán)電力有限責(zé)任公司，湖北 宜昌443002)

結(jié)合中廣核哈密分散式風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目，介紹了分散式風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工采用的關(guān)鍵技術(shù)。

分散式風(fēng)電場(chǎng)；風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)；施工技術(shù)

1　概　述

新疆哈密分散式風(fēng)電場(chǎng)項(xiàng)目為中廣核風(fēng)力發(fā)電有限公司的科技示范工程，建設(shè)地點(diǎn)分別在哈密山北和山南，安裝由金風(fēng)科技生產(chǎn)的、單機(jī)容量為1 500 kW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)46臺(tái)。工程分布于四個(gè)區(qū)域：黑眼泉區(qū)16臺(tái)、黃山東區(qū)6臺(tái)、千山變區(qū)6臺(tái)和雅滿蘇區(qū)18臺(tái)。

2　分散式風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工關(guān)鍵技術(shù)

分散式風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工需要解決的關(guān)鍵技術(shù)包括：施工機(jī)械的最優(yōu)配置，現(xiàn)場(chǎng)混凝土拌合能力的快速形成，施工勞動(dòng)力的合理組織，施工技術(shù)方案的優(yōu)化，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)混凝土冬季施工等。

2.1總體施工安排

由于該工程包括四個(gè)風(fēng)電場(chǎng)，最大相距400 km，總體工期緊，現(xiàn)場(chǎng)條件不允許進(jìn)行大規(guī)模的流水施工。若四個(gè)風(fēng)電場(chǎng)都組織平行施工，其投入巨大，施工成本高。我們根據(jù)四個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的地理位置，經(jīng)過(guò)研究，將整個(gè)施工區(qū)域劃分為兩個(gè)相對(duì)集中的施工區(qū)域，兩個(gè)區(qū)域組織平行施工，在每個(gè)區(qū)域內(nèi)組織流水施工，黑眼泉區(qū)16臺(tái)和黃山東區(qū)6臺(tái)機(jī)組為一個(gè)施工區(qū)域；千山變區(qū)6臺(tái)和雅滿蘇區(qū)18臺(tái)機(jī)組為另一個(gè)施工區(qū)域，兩個(gè)區(qū)域由兩個(gè)獨(dú)立的施工隊(duì)負(fù)責(zé)施工，分別新建一套混凝土拌合站。風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)組織流水施工，在完成一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)后，將拌合站轉(zhuǎn)移至下一個(gè)風(fēng)場(chǎng)，進(jìn)而完成全部四個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的施工。

2.2風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)采用的施工方法

2.2.1定位放線及土方工程

(1)施工前，所使用的測(cè)量?jī)x器——GPS、經(jīng)緯儀、全站儀、水準(zhǔn)儀必須經(jīng)計(jì)量檢定所檢定合格，并保證其在有效使用期內(nèi)方可使用。

(2)設(shè)計(jì)單位將風(fēng)機(jī)中心定位樁交付后，使用全站儀對(duì)風(fēng)機(jī)中心點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，復(fù)測(cè)合格后方可使用。

(3)在基礎(chǔ)東、南、西、北方向各用木樁作基礎(chǔ)的定位樁，作為基礎(chǔ)放線的控制點(diǎn)?？刂泣c(diǎn)的保護(hù)要避免車輛碰撞、碾壓或震動(dòng)，可用水泥砂漿圍護(hù)。標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)置，將此標(biāo)高引測(cè)到控制點(diǎn)樁上作為該風(fēng)機(jī)的統(tǒng)一標(biāo)高。精度要求：導(dǎo)線的測(cè)量按二級(jí)導(dǎo)線施測(cè)，角度最大偏差為8″。

(4)根據(jù)控制樁放出基槽開挖邊線，基底按照0.8 m留設(shè)施工作業(yè)面，基槽放坡1∶0.4，用白灰定出基礎(chǔ)開挖邊線。

(5)土方開挖時(shí)，基底預(yù)留150 mm厚的土方采用人工清槽。基坑深度嚴(yán)格控制超挖，如有超挖，將松動(dòng)土清理至原土層，采用C15混凝土澆筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高。如基坑地質(zhì)情況中的1/3與設(shè)計(jì)提供的地質(zhì)資料不符時(shí)，對(duì)不符合部分采用1 m厚級(jí)配碎石換填，級(jí)配碎石密實(shí)度不小于0.97。

(6)開挖過(guò)程中，隨時(shí)用水準(zhǔn)儀監(jiān)控開挖深度，人工清槽，隨挖隨清至設(shè)計(jì)標(biāo)高。

(7)基坑上口2 m范圍內(nèi)不得堆放土方及其他材料，作為施工安全通道。

(8)土方堆放時(shí)要求留出3個(gè)以上、寬度不小于3 m 的混凝土澆筑通道，且其堆放高度不大于2 m。

(9)基槽開挖后檢驗(yàn)基槽的基底土質(zhì)、尺寸、平整度等指標(biāo)，經(jīng)驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下道工序。

2.2.2墊層施工

(1)清理基底至設(shè)計(jì)標(biāo)高，地基驗(yàn)槽合格后，現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)定位及標(biāo)高控制樁放出墊層邊線，且在基坑底設(shè)置標(biāo)高控制點(diǎn)及基坑中心點(diǎn)。

(2)支模采用木模，模板上口標(biāo)高應(yīng)一致且符合設(shè)計(jì)墊層標(biāo)高要求。

(3)墊層混凝土澆筑采用罐車運(yùn)送至現(xiàn)場(chǎng)，使用溜槽澆筑，并用振搗棒人工振搗。

(4)墊層澆筑完畢，放置基礎(chǔ)環(huán)預(yù)埋鐵，用木抹子找平，使其表面平整，高差不大于20 mm。澆筑完畢按要求進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)。

2.2.3基礎(chǔ)環(huán)吊裝工程

(1)吊裝前，檢查吊車車況，準(zhǔn)備好電焊機(jī)、柴油機(jī)、大錘、撬棍、鋼尺、水準(zhǔn)儀等必備的工機(jī)具和儀器并核對(duì)基礎(chǔ)環(huán)型號(hào)。

(2)吊裝前，在墊層埋件上放出基礎(chǔ)環(huán)支腿安裝位置線，將基礎(chǔ)環(huán)支腿焊接在埋件上，支腿必須垂直。測(cè)量支腿標(biāo)高偏差。

(3)將基礎(chǔ)環(huán)吊起、運(yùn)至支撐型鋼上方，將調(diào)節(jié)螺栓穿上，根據(jù)支腿標(biāo)高偏差確定調(diào)節(jié)螺栓的長(zhǎng)度。

(4)基礎(chǔ)環(huán)吊裝就位，確認(rèn)塔筒門方向是否正確(塔筒門方向必須與風(fēng)場(chǎng)主風(fēng)向垂直)。黑眼泉風(fēng)場(chǎng)風(fēng)向?yàn)槲黠L(fēng)、西北風(fēng)(風(fēng)向應(yīng)由羅盤測(cè)向)。將調(diào)節(jié)螺栓底座焊接在支腿上，通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓對(duì)基礎(chǔ)環(huán)水平度進(jìn)行精確調(diào)整，安裝時(shí)將水平度誤差控制在不大于1 mm，然后擰緊螺母。

(5)基礎(chǔ)環(huán)水平度過(guò)程檢測(cè)：安裝完成后、鋼筋綁扎前、鋼筋綁扎過(guò)程中、澆筑混凝土前、澆筑混凝土中、澆筑混凝土后均必須測(cè)量基礎(chǔ)環(huán)水平情況。澆筑前水平度偏差應(yīng)控制在1 mm以內(nèi)?；A(chǔ)環(huán)與混凝土之間的密封按廠家圖紙施工。基礎(chǔ)環(huán)外露部分應(yīng)覆蓋保護(hù)，避免砂漿污染。

2.2.4基礎(chǔ)鋼筋工程

(1)鋼筋進(jìn)廠要有合格證，進(jìn)廠后要進(jìn)行復(fù)試(見(jiàn)證取樣)，合格后方可使用。

(2)鋼筋采用加工場(chǎng)集中制作、現(xiàn)場(chǎng)綁扎成形的施工方案。

(3)鋼筋表面要潔凈無(wú)污染，損傷、帶有油漆、老銹的鋼筋不得使用。

(4)鋼筋在存放過(guò)程中不得損壞標(biāo)志，按批分別堆放整齊，狀態(tài)標(biāo)識(shí)清楚并采取覆蓋措施，預(yù)防其銹蝕或被污染。

(5)下料前要根據(jù)鋼筋原材長(zhǎng)度和鋼筋下料長(zhǎng)度統(tǒng)籌安排，編制鋼筋下料表，減少鋼筋損耗，避免鋼筋浪費(fèi)。鋼筋下料表審核后，方可進(jìn)行大批量的加工。

(6)鋼筋的級(jí)別、種類和直徑嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求使用。需代換時(shí)，應(yīng)征得設(shè)計(jì)人員的同意并履行手續(xù)。

(7)制成后的成品鋼筋分類掛牌碼放整齊，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行綁扎，鋼筋采用運(yùn)輸車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，人工抬入基坑。為保證施工現(xiàn)場(chǎng)的安全文明施工，運(yùn)料隨運(yùn)隨綁，減少占地面積。

(8)鋼筋接頭：接頭按照設(shè)計(jì)要求采用搭接和機(jī)械連接。接頭根據(jù)規(guī)范要求設(shè)置于受力較小的部位并且相互錯(cuò)開，錯(cuò)開長(zhǎng)度及搭接長(zhǎng)度應(yīng)滿足規(guī)范要求。機(jī)械連接必須先進(jìn)行工藝檢驗(yàn)?，F(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)機(jī)械連接按照500個(gè)接頭為一檢驗(yàn)批，待監(jiān)理人員見(jiàn)證隨機(jī)抽取接頭后送試驗(yàn)室，合格后方可隱蔽。

(9)鋼筋安裝前，首先要對(duì)墊層進(jìn)行清理，并保證墊層表面清潔干凈。

(10)鋼筋使用22號(hào)鐵絲綁扎并應(yīng)全扣綁扎，綁扎順序?yàn)橄认潞笊稀⑾葍?nèi)后外。綁扎前，先根據(jù)施工圖的鋼筋間距劃好線后再進(jìn)行綁扎。綁扎的鋼筋要求橫平、豎直，規(guī)格、數(shù)量、位置、間距符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。綁扎不得有缺扣、松扣現(xiàn)象。鋼筋網(wǎng)片相鄰扣要互相交錯(cuò)，防止順偏。任何鋼筋均不得與基礎(chǔ)環(huán)接觸。

(11)鋼筋底保護(hù)層采用80 mm×80 mm×80 mm墊塊，墊塊間隔400～600 mm綁墊在鋼筋上。墊塊要提前預(yù)制并保證其強(qiáng)度。

(12)當(dāng)鋼筋直徑d≥20 mm時(shí)，彎曲半徑為7d；當(dāng)鋼筋直徑d<20 mm時(shí)，彎曲半徑為4d。受拉鋼筋綁扎搭接長(zhǎng)度應(yīng)不小于1.2La，受壓鋼筋綁扎搭接長(zhǎng)度不小于0.85La(La為鋼筋最小錨固長(zhǎng)度，La=35d)。

(13)鋼筋綁扎完成后進(jìn)行四級(jí)驗(yàn)收并做好各級(jí)檢驗(yàn)記錄。

(14)當(dāng)鋼筋的品種、級(jí)別或規(guī)格需作變更時(shí)，應(yīng)辦理設(shè)計(jì)變更文件。

(15)對(duì)接頭的每一驗(yàn)收批，必須在工程結(jié)構(gòu)中隨機(jī)截取3 個(gè)接頭試件作抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)，按設(shè)計(jì)要求的接頭等級(jí)進(jìn)行評(píng)定。如有1 個(gè)試件的強(qiáng)度不符合要求，應(yīng)再取6 個(gè)試件進(jìn)行復(fù)檢。復(fù)檢中如仍有1 個(gè)試件的強(qiáng)度不符合要求，則該驗(yàn)收批則被評(píng)為不合格。

(16)該工程電纜埋管嚴(yán)格按圖紙位置埋設(shè)(與基礎(chǔ)環(huán)間距、與塔筒門方位)，彎曲半徑不小于2 m，埋管地下出口方向應(yīng)朝向箱變方向，電纜管預(yù)埋固定后管中預(yù)留鐵絲并將兩邊端口臨時(shí)封堵。

2.2.5基礎(chǔ)模板工程

(1)支模在鋼筋綁扎完畢并經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收合格后進(jìn)行。

(2)模板施工前，先根據(jù)施工圖紙配模后分別編號(hào)，根據(jù)編號(hào)挑出模板，涂刷完水溶性隔離劑后放于基礎(chǔ)一側(cè)準(zhǔn)備安裝。

(3)支模后用砂漿封堵模板底。

(4)為防止模板底口發(fā)生偏移，澆筑墊層時(shí)在安裝模板線附近插φ20鋼筋頭，模板底口與鋼筋頭間用木楔背緊加固。模板應(yīng)確?；A(chǔ)側(cè)面及頂面鋼筋保護(hù)層厚度不小于50 mm，基礎(chǔ)環(huán)臺(tái)面鋼筋保護(hù)層不小于30 mm。

(5)模板安裝時(shí)，按墊層上所彈邊線進(jìn)行，下口壓邊線，將模板調(diào)成垂直后進(jìn)行加固，加固必須牢固、穩(wěn)定、可靠。

(6)基礎(chǔ)模板使用加工木模，側(cè)向采用φ22@500 mm鋼筋圍檁加固，同時(shí)用φ48×3.5 mm腳手管與基坑底及側(cè)壁頂牢，鋼管上加設(shè)絲杠以調(diào)節(jié)長(zhǎng)度，頂桿間距為1 000 mm。

(7)模板加固后必須有足夠的剛度、強(qiáng)度，嚴(yán)格檢查驗(yàn)收。

(8)在混凝土澆筑前，將模板內(nèi)的雜物清理干凈。

(9)模板縫用海棉膠條或包裝膠帶封堵嚴(yán)。

(10)在澆筑前1 h、氣溫大于5℃以上時(shí)，對(duì)墊層灑水濕潤(rùn)，但不得有積水。

(11)在混凝土澆筑過(guò)程中，設(shè)專人看護(hù)模板情況。

(12)在混凝土的強(qiáng)度能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損壞時(shí)，模板方可拆除。

(13)拆模后，對(duì)混凝土外觀進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收合格后刷2道環(huán)氧煤瀝青或聚氨酯瀝青涂層防腐后方可進(jìn)行下道工序施工。

2.2.6防雷接地工程

(1)接地扁鋼的焊接應(yīng)采用搭接焊，焊接長(zhǎng)度不小于扁鋼寬度的兩倍，至少滿焊三個(gè)棱邊。全部焊縫應(yīng)平整、無(wú)間斷，無(wú)氣泡、夾渣、咬邊和未焊透等現(xiàn)象并清除焊縫處的焊渣，焊接部分應(yīng)先刷防銹底漆、后刷瀝青防腐漆，嚴(yán)禁刷漆污染鋼筋。

(2)接地環(huán)網(wǎng)布置的扁鋼采用立置，有利于焊接操作?；A(chǔ)環(huán)接地引下扁鋼與接地網(wǎng)部位可采用三角連接方式。接地環(huán)網(wǎng)與鋼管接地樁的連接采用預(yù)制扁鋼包圍焊方式。基礎(chǔ)環(huán)接地點(diǎn)位置的扁鋼應(yīng)用液壓折彎成型，保證外觀工藝美觀。

2.2.7基礎(chǔ)混凝土工程

(1)鋼筋綁扎、支模后，經(jīng)四級(jí)驗(yàn)收合格后方可澆筑混凝土。

(2)混凝土均采用攪拌站集中生產(chǎn)的形式?；炷恋乃竭\(yùn)輸采用混凝土罐車， 澆筑采用溜槽下料，混凝土一次性連續(xù)澆筑完成，不得留置任何形式的施工縫。

(3)混凝土施工前，對(duì)水泥、砂、石及外加劑等材料進(jìn)行復(fù)試，合格后方可使用。混凝土配合比必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)室試配后給出?；炷翑嚢枵驹谕度胧褂们埃仨毥?jīng)過(guò)當(dāng)?shù)赜?jì)量單位的認(rèn)證并合格，攪拌時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行配合比投料。該工程基礎(chǔ)墊層混凝土為C20，基礎(chǔ)本體采用C35F150混凝土?；A(chǔ)本體水泥采用“天山”牌42.5低熱普通硅酸鹽水泥并按規(guī)范摻加粉煤灰，同時(shí)按0.7 kg/m3添加JK-7型建克螺旋形聚乙烯醇纖維。

(4)混凝土澆筑采用分層澆筑，分層厚度為500 mm。振搗時(shí)振搗棒插入下層50 mm，嚴(yán)禁觸碰鋼筋及預(yù)埋管，不得漏振、過(guò)振。澆筑時(shí)，設(shè)專人監(jiān)護(hù)模板、埋管、基礎(chǔ)環(huán)水平度、鋼筋的變化。如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題需即時(shí)處理?；炷烈獜幕A(chǔ)環(huán)四周均勻下料，對(duì)基礎(chǔ)環(huán)周圍混凝土必須加強(qiáng)振搗，保證其密實(shí)。由于基坑面積較大，遂采用“趕漿”方式布料，確?；炷脸跄案采w混凝土，避免產(chǎn)生裂縫。

(5)混凝土澆筑設(shè)置3個(gè)溜槽，均勻布置在基礎(chǔ)四周，3個(gè)溜槽均勻下料。

(6)混凝土振搗使用4臺(tái)插入式振搗棒，每臺(tái)振搗棒負(fù)責(zé)一面，振搗棒電源使用柴油發(fā)電機(jī)。振搗時(shí)要求快插慢拔，并使振搗棒振搗時(shí)上下略有抽動(dòng)，振搗棒移動(dòng)間距為300 mm。為保證混凝土密實(shí)，以混凝土表面不再下沉、不再有氣泡上冒為準(zhǔn)。上層混凝土要在下一層混凝土初凝之前進(jìn)行澆筑，振搗棒要插入下一層混凝土50 mm以上。在振搗界限以內(nèi)對(duì)混凝土進(jìn)行二次振搗，并及時(shí)排除混凝土泌水，提高鋼筋與混凝土的握裹力，防止出現(xiàn)裂縫，減少內(nèi)部微裂，增強(qiáng)混凝土密實(shí)度。

(7)澆筑過(guò)程中，隨時(shí)檢查塌落度，現(xiàn)場(chǎng)不得隨意加水。在混凝土澆筑完成后、混凝土初凝前及混凝土初凝后分三次抹面壓實(shí)。

(8)澆筑過(guò)程中，在現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)抽取混凝土試塊，每100 m3取標(biāo)養(yǎng)、同養(yǎng)試件各一組并由監(jiān)理人員見(jiàn)證取樣過(guò)程，即每基基礎(chǔ)取標(biāo)養(yǎng)、同養(yǎng)各4組試塊。

(9)大體積混凝土的養(yǎng)護(hù)主要是為了控制混凝土的內(nèi)外溫差和保持濕度，通常采用澆水和覆蓋相結(jié)合的辦法。混凝土終凝后開始澆水養(yǎng)護(hù)，在基礎(chǔ)表面覆蓋塑料布保水保濕，然后在基礎(chǔ)表面和模板側(cè)面覆蓋棉被保溫。養(yǎng)護(hù)期間，定人定時(shí)進(jìn)行混凝土測(cè)溫，根據(jù)測(cè)溫結(jié)果調(diào)節(jié)保溫層厚度，以保證混凝土內(nèi)外溫差不超過(guò)25 ℃，環(huán)境溫度與混凝土表面溫度的溫差不大于20 ℃ ，養(yǎng)護(hù)7 d，確?；炷两Y(jié)構(gòu)不出現(xiàn)溫度裂縫。

2.2.8土方回填

(1)基礎(chǔ)土方回填時(shí)必須待混凝土隱蔽驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行，回填前必須將基坑內(nèi)的雜物清理干凈。

(2)回填采用原土分層進(jìn)行，每層厚度不大于300 mm，回填的每層至少夯打或碾壓6遍以上，密實(shí)度大于18 kN/m3。

3　結(jié)　語(yǔ)

黑眼泉風(fēng)電場(chǎng)2012年9月9日第一批人員進(jìn)場(chǎng)，9月26日開始第一基基礎(chǔ)澆筑，10月23日基礎(chǔ)本體施工完成。其余3個(gè)風(fēng)電場(chǎng)也相繼順利完工，質(zhì)量和工期均滿足要求，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。隨著我國(guó)風(fēng)電提出集中式開發(fā)和分散式開發(fā)并重的發(fā)展思路，內(nèi)陸地區(qū)分散式風(fēng)電場(chǎng)開發(fā)將占有越來(lái)越大的比重，分散式風(fēng)電將成為未來(lái)新能源的產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向之一，市場(chǎng)前景廣闊，該工程的成功實(shí)踐為今后分散式風(fēng)電場(chǎng)快速施工提供了借鑒。

(責(zé)任編輯：李燕輝)

2016-06-16

TK83;TK89;TV52

B

1001-2184(2016)04-0137-04

高鵬飛(1969-)，男，湖北宜昌人，副總工程師，高級(jí)工程師，學(xué)士，從事電力工程技術(shù)與管理工作；

王靜(1976-)，女，湖北宜昌人，高級(jí)工程師，學(xué)士，從事電力工程技術(shù)與管理工作.