山地風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)加固處理技術(shù)研究

高治學(xué)

摘 要：風(fēng)能是當(dāng)前國(guó)家大力推向發(fā)展的新能源類(lèi)型，其中山地風(fēng)電場(chǎng)作為重要的大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，在當(dāng)前的風(fēng)電技術(shù)應(yīng)用中發(fā)揮了重要的作用。風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)為風(fēng)機(jī)的運(yùn)行提供穩(wěn)定環(huán)境，基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的牢固度是管理的要點(diǎn)內(nèi)容。當(dāng)前的山地風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)存在一定的穩(wěn)定性問(wèn)題，需要根據(jù)實(shí)際情況，對(duì)穩(wěn)定性問(wèn)題進(jìn)行深入的研究分析，采取針對(duì)性的加固處理措施，提升風(fēng)機(jī)運(yùn)行安全性與效率。

關(guān)鍵詞：山地風(fēng)電場(chǎng)；風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)；加固處理

中圖分類(lèi)號(hào)：TU472 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1.山地風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)穩(wěn)定性問(wèn)題與成因分析

1.1山地風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)穩(wěn)定性問(wèn)題

山地風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行環(huán)境相對(duì)復(fù)雜，經(jīng)常需要面對(duì)大風(fēng)、大雨等天氣條件，在持續(xù)風(fēng)雨后，風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)經(jīng)常會(huì)表現(xiàn)出系列問(wèn)題，根據(jù)當(dāng)前的山區(qū)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，常見(jiàn)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)問(wèn)題包括以下幾種：

（1）基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)外部問(wèn)題。風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)外部，主風(fēng)向位置基礎(chǔ)環(huán)與混凝土體系局部脫離，結(jié)構(gòu)外表面存在加大縫隙。

（2）結(jié)構(gòu)縫隙內(nèi)部存在積水，風(fēng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的晃動(dòng)，積水呈現(xiàn)升降變化。

（3）風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)環(huán)位置混凝土表面存在局部破裂問(wèn)題，裂縫呈現(xiàn)不規(guī)律特征。

（4）基礎(chǔ)環(huán)位置存在水泥漿，塔筒內(nèi)部基礎(chǔ)環(huán)周邊有大量水泥漿堆積，厚度水平2 cm～3cm，同時(shí)存在積水。

上述這些山地電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)問(wèn)題，通過(guò)監(jiān)測(cè)設(shè)備的檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，重力加速度數(shù)值變化不規(guī)律，異常跳動(dòng)特征明顯。盡管風(fēng)機(jī)依然處于有效安全運(yùn)行條件之下，但基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)已經(jīng)表現(xiàn)出一定的穩(wěn)定性隱患問(wèn)題。需要及時(shí)采取加固處理措施，解決安全隱患，保證風(fēng)電機(jī)組的正常運(yùn)行。

1.2山地風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)穩(wěn)定性問(wèn)題成因分析

山地風(fēng)電風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)問(wèn)題較為突出的位置為基礎(chǔ)環(huán)位置，結(jié)合風(fēng)機(jī)的運(yùn)行特征可以看出，基礎(chǔ)環(huán)與混凝土基礎(chǔ)是應(yīng)力載荷的集中位置，且在風(fēng)機(jī)主方向上載荷水平更高，因此對(duì)于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的牢固度影響更大。同時(shí)，在風(fēng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中風(fēng)載荷為反復(fù)作用，因此基礎(chǔ)內(nèi)部與混凝土接觸區(qū)域的風(fēng)載荷磨損作用較為嚴(yán)重。由此導(dǎo)致了風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)出現(xiàn)表面材料破裂或裂縫問(wèn)題，外部降水進(jìn)入裂縫后出現(xiàn)積水。此外，部分風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)混凝土保護(hù)層位置未設(shè)置過(guò)渡層，在部分風(fēng)力過(guò)大條件下，載荷將使保護(hù)層因過(guò)度擠壓而出現(xiàn)破壞，同時(shí)保護(hù)層混凝土也將出現(xiàn)嚴(yán)重磨損。

2.山地風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)加固處理技術(shù)研究

2.1加固處理要求

針對(duì)前述山地風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)問(wèn)題，為了保證機(jī)組設(shè)備運(yùn)行的安全穩(wěn)定性，加固處理技術(shù)應(yīng)用應(yīng)滿(mǎn)足以下幾點(diǎn)要求：

（1）有效處理現(xiàn)有裂縫問(wèn)題，對(duì)基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)部空腔及縫隙進(jìn)行密實(shí)回填。

（2）加固處理材料強(qiáng)度因高于現(xiàn)有基礎(chǔ)混凝土載荷水平，確保加固效果，并提升基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)加固后的整體性能。

（3）加固處理工藝應(yīng)用應(yīng)維持體系的一致性，確保基礎(chǔ)環(huán)與混凝土之間的連接有效性，充分傳遞風(fēng)機(jī)運(yùn)行載荷。

（4）解決積水問(wèn)題，提升結(jié)構(gòu)防滲性能，防止外部雨水再次滲入基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。

2.2處理方案及工藝應(yīng)用

根據(jù)以上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)加固處理要求，在實(shí)際施工中通常采用環(huán)氧樹(shù)脂灌漿空腔和縫隙，灌漿材料固化后的強(qiáng)度應(yīng)高于混凝土強(qiáng)度，同時(shí)保證與混凝土與基礎(chǔ)環(huán)之間的連接，并且具有應(yīng)的彈性條件與形變能力。具體的環(huán)氧樹(shù)脂加固處理技術(shù)工序包括：布置鉆孔、內(nèi)部空腔及縫隙清洗、空腔及縫隙風(fēng)干、灌漿及后處理等內(nèi)容。具體工藝應(yīng)用如下：

（1）鉆孔布置及要求

在進(jìn)行風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)加固處理鉆孔操作前，首先對(duì)既有基礎(chǔ)環(huán)周?chē)呀?jīng)失效的密封添加材料進(jìn)行清除處理。按照接觸結(jié)構(gòu)內(nèi)部鋼筋材料的布置，設(shè)置相應(yīng)的灌漿孔，鉆孔定位點(diǎn)應(yīng)保證與基礎(chǔ)環(huán)的距離處于合理位置，通常間距為200mm。灌漿孔使用孔徑30mm的取芯機(jī)鉆孔，操作要求如下：

鉆孔操作前，對(duì)基礎(chǔ)環(huán)預(yù)留孔進(jìn)行定位，鋼筋穿孔操作應(yīng)保證鋼筋的完整性，禁止破壞鋼筋材料。鋼筋穿孔方向朝向基礎(chǔ)底部法蘭，鋼筋平面布置根據(jù)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行預(yù)估調(diào)整。在基礎(chǔ)頂面鉆孔操作開(kāi)始后，測(cè)量控制鉆進(jìn)深度，在到達(dá)指定深度后，應(yīng)適當(dāng)降低鉆孔速度，鉆孔終止位置為法蘭上部空腔，防止對(duì)于結(jié)構(gòu)的影響。在完成鉆孔操作后，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行孔位處理，涂抹黏結(jié)材料并進(jìn)行連接管的預(yù)埋，此位置設(shè)置閥門(mén)開(kāi)關(guān)，灌漿壓力水平在0.4MPa條件下時(shí)，管路不發(fā)生破壞，連接管與鉆扣區(qū)域不存在跑漿、冒漿問(wèn)題。

（2）縫隙清洗及處理

在進(jìn)行風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)裂縫清理前，首先將基礎(chǔ)環(huán)位置外側(cè)附著的粉塵、雜質(zhì)等進(jìn)行清理，同時(shí)排出清理環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的污水。重點(diǎn)查看預(yù)埋管口、基礎(chǔ)環(huán)以及混凝土裂縫位置的清理情況。在完成清理操作后，在基礎(chǔ)環(huán)孔位連接空壓機(jī)，通過(guò)管口壓縮空氣將內(nèi)部積水排出內(nèi)部空隙，空氣雅俗排水環(huán)節(jié)應(yīng)及時(shí)清理水體，防止二次滲入結(jié)構(gòu)造成的清理不凈問(wèn)題。最后進(jìn)行裂縫清理干燥處理，同樣使用空壓機(jī)進(jìn)行吹風(fēng)風(fēng)干裂縫，風(fēng)干操作時(shí)間以現(xiàn)場(chǎng)操作吹干效果為準(zhǔn)，同時(shí)壓力條件以外側(cè)手感應(yīng)氣體流動(dòng)為依據(jù)。

（3）灌漿材料及要求

高強(qiáng)度環(huán)氧樹(shù)脂加固操作過(guò)程中，應(yīng)保證材料性能與成分配比能夠提供有效的固化性能，基本成分應(yīng)包括固化劑、稀釋劑、改性劑和填料等。固化劑的使用除了在保證高強(qiáng)度樹(shù)脂固化速度外，同時(shí)應(yīng)保證固化后材料的柔性特征；稀釋劑則以維持材料的有效流動(dòng)性為標(biāo)準(zhǔn)，確保樹(shù)脂能夠有效進(jìn)入加固位置，具備較強(qiáng)的揮發(fā)作用；改性劑要求能夠提高固化后樹(shù)脂的抗剪、抗彎及抗沖切性能；填料要求能夠提高固化后樹(shù)脂的抗磨性能、降低樹(shù)脂的收縮率。

漿液灌注前應(yīng)確定環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑、稀釋劑、填料等的配方比例，然后根據(jù)配方做小樣實(shí)驗(yàn)，配方達(dá)到設(shè)計(jì)要求后方可用于工程施工。樹(shù)脂漿液灌注，基礎(chǔ)環(huán)外側(cè)8個(gè)孔可同時(shí)灌注，樹(shù)脂漿液灌注量及灌注次數(shù)由樹(shù)脂廠家專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員確定。樹(shù)脂漿液灌注達(dá)到較充分地填滿(mǎn)空腔和縫隙后，灌注結(jié)束。此時(shí)，應(yīng)及時(shí)將從縫隙中冒出的樹(shù)脂漿液清理干凈。

（4）灌漿后處理

環(huán)氧樹(shù)脂完全固化后，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)按原設(shè)計(jì)重新設(shè)置縫面防水，破損部位采用環(huán)氧砂漿進(jìn)行修補(bǔ)。為防止縫面密封膠老化失效，在混凝土表面基礎(chǔ)環(huán)內(nèi)、外側(cè)增加一道防水措施，采用SBS改性瀝青防水卷材進(jìn)行防水處理。灌漿后的處理應(yīng)維持風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)額整體性，綜合協(xié)調(diào)加固操作后的基礎(chǔ)穩(wěn)固性與防水性能，通過(guò)對(duì)加固技術(shù)應(yīng)用各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)處理，保證實(shí)際加固效果。在處理完成后，應(yīng)及時(shí)安排基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)性能測(cè)試，把握風(fēng)機(jī)運(yùn)行條件下的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)特征，對(duì)加固效果進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)行優(yōu)化處理。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)在山地風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行發(fā)電過(guò)程中的作用至關(guān)重要，不僅關(guān)系著風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行，同時(shí)也對(duì)設(shè)備安全性與發(fā)電效率產(chǎn)生著一定的影響。就當(dāng)前常見(jiàn)的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)裂縫、積水以及泥漿等系列問(wèn)題，維護(hù)管理人員應(yīng)準(zhǔn)確把分析現(xiàn)存基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)問(wèn)題，按照科學(xué)合理的工藝流程開(kāi)展加固操作，全面提升基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)加固效果，促進(jìn)山地風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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