宋建虎，張建軍

（山西省送變電工程公司，山西 太原 030006）

風能資源是一種清潔的可再生能源，開發(fā)風能資源是調整能源結構、實施能源可持續(xù)發(fā)展的有效手段。風電場建設符合國家關于能源建設的發(fā)展方向，是國家大力支持的產(chǎn)業(yè)。風力發(fā)電有效利用了可再生能源，保護生態(tài)環(huán)境，改善環(huán)境質量，促進社會經(jīng)濟、能源、環(huán)境的可持續(xù)協(xié)調發(fā)展。

1 工程概況

運城平陸縣張店鎮(zhèn)風電場一期49.5 MW工程場址位于山西省運城市平陸縣西北約10 km處。風電場場址東西長約16 km，南北寬約3 km，面積約48 km2。場址區(qū)地形復雜，高程落差較大。本期工程設計裝機33臺1 500 kW風力發(fā)電機組，總裝機容量49.5 MW。同期建設集控中心（含110 kV升壓變電所）、道路、輸電線路、供水和通信系統(tǒng)等建筑。

2 風力發(fā)電機基礎參數(shù)

本風電場布置33臺82/1500—65 m型風力發(fā)電機組，基礎型式為埋筒型基礎，基礎混凝土強度為C30，基礎混凝土底面尺寸為直徑14 800 mm，基礎埋深2.95 m，底部厚600～1350 mm。

風電機組基礎下部增設C15混凝土墊層，墊層底面尺寸為直徑16 000 mm。

單個基礎C30混凝土量為309.5 m3，C15墊層混凝土量為20.6 m3，鋼筋量為 25.981 t。

從以上分析可知，風力發(fā)電機基礎屬于大體積混凝土，施工工藝和施工質量控制應著重從大體積混凝土施工方面控制。

圖1 風力發(fā)電機基礎示意圖

3 風力發(fā)電機基礎施工準備

風電場的施工不同于輸電線路的施工，風力發(fā)電機單件構件的長度和重量之大決定了吊裝必須采用大型起重機進行吊裝，國內一般采用350 t或400 t履帶吊，所以必須修筑有足夠寬度和硬度的簡易道路到風力發(fā)電機機位，方能完成吊裝任務，為節(jié)約施工費用，風力發(fā)電機基礎施工安排在簡易道路修通后進行。

風力發(fā)電機基礎施工準備工作有：簡易道路修筑、模板加工、鋼筋采購及加工、預埋管件購買、商品混凝土采購、施工機具購買及試驗。

3.1 簡易道路修筑

由專業(yè)的道路部門進行設計，路面承載力、道路的最小直線寬度、最大坡度、橫向坡度、轉彎半徑、凈空高度、排水要符合風力發(fā)電機廠家的要求和合同要求。

施工過程中應同時關注路基和路面的質量，由挖掘機、鏟車、壓路機配合進行道路的修筑。

3.2 模板加工

從圖1可看出，基礎下圓柱直徑為14 800，經(jīng)計算可使用寬度為 300、200、100的模板進行豎向拼成一個大圓柱，不會影響到保護層厚度及混凝土表面的質量。

基礎上圓柱直徑為5000，經(jīng)計算可使用寬度為200、100的模板進行豎向拼成一個大圓柱，拼接時周長取正誤差。

經(jīng)上討論，基礎所使用的模板可使用定型鋼模板，比起加工圓型模板，可最大限度地節(jié)約費用，并可應用于以后的工程之中。

3.3 鋼筋采購及加工

按設計圖紙分類采購，采購時必須購買正規(guī)鋼廠生產(chǎn)的產(chǎn)品，企業(yè)各項資質材料齊全，鋼筋的質量證明書齊全，購買后必須進行復檢，復檢合格后方可用于工程。

鋼筋的加工按設計圖紙、《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》（GB 50204—2002）及《鋼筋機械連接技術規(guī)程》（JGJ 107—2010）進行和檢驗。

3.4 預埋管件采購

風力發(fā)電機基礎預埋的管件按設計規(guī)定的規(guī)格和材質購買，如市場上的產(chǎn)品不能滿足要求，則應到廠家訂購，以便滿足設計要求的彎曲半徑及后續(xù)施工的順利。

3.5 商品混凝土采購

鑒于本工程基礎混凝土量大，且運輸?shù)缆份^為方便，為保證基礎施工質量及進度，采用商品混凝土進行施工，混凝土施工前1月，到施工點附近的縣（市）商品混凝土廠家進行調查及確定，關鍵了解商品混凝土廠家的以下情況：

圖2 模板拼接示意圖

（1）廠家的資質證書、營業(yè)執(zhí)照、生產(chǎn)許可證、組織代碼證及稅務證明。

（2）廠家的試驗資質情況或外委試驗室資質情況。

（3）生產(chǎn)能力（能否生產(chǎn)C15、C30混凝土）及規(guī)模（每小時生產(chǎn)數(shù)量及泵車、運輸車數(shù)量）。

（4）大體積混凝土的配合比設計及供貨業(yè)績情況。

（5）到最遠風力發(fā)電機施工現(xiàn)場的時間。

（6）砂、石、水泥、外加劑、配合比、試塊的檢驗情況及資料提供。

（7）生產(chǎn)質量保證資料、制度及計量設備檢測合格證。（8）混凝土生產(chǎn)、運輸設備故障應急處置辦法。

3.6 計量器具采購及檢測

根據(jù)基礎環(huán)水平度精度要求較高（2 mm）的情況，需購買高精度水準儀、測微器、銦鋼尺來檢測基礎環(huán)水平度，在購買后及時送計量檢測部門檢測，合格后再使用。

4 風力發(fā)電機基礎施工工藝

風力發(fā)電機基礎施工順序：風機定位放線→風機吊裝平臺→風機基坑開挖→混凝土墊層澆筑→基礎環(huán)支架安裝→基礎鋼筋安裝→基礎環(huán)吊裝→接地安裝→預埋管件安裝→基礎模板安裝→基礎混凝土澆筑→基礎養(yǎng)護→基礎模板拆除→基礎回填。

4.1 風機定位放線

風機基礎現(xiàn)場坐標點，由業(yè)主給定，使用中海達GPS系統(tǒng)進行復核，如有問題及時與業(yè)主及設計人員反映。

4.2 風機吊裝平臺降基

為滿足風機吊裝需要，需根據(jù)地形劃出40m×40m或30m×50 m吊裝平臺，降基時，不得將土石向山坡下傾倒，應合理處置。

降出的吊裝平臺應平整，不得有大塊石頭，能滿足350 t吊車工作的需要。

4.3 風機基坑開挖

根據(jù)設計尺寸進行基礎分坑，釘出基坑邊緣開挖控制線，要按規(guī)范要求設置坑壁坡度，基坑采用機械開挖，從坑的一端往另一端開挖，開挖過程實時測量坑底標高，機械開挖深度要比設計淺200 mm。同時坑底四周開挖排水溝和集水坑，以便雨天及時排水，謹防坑底泡水。在墊層施工前兩天再將坑底人工清理至設計標高。

4.4 混凝土墊層澆筑

墊層采用C15商品混凝土澆筑，墊層支模前會對監(jiān)理單位、建設單位進行基坑的驗槽，澆筑時從基坑一邊向另一邊澆筑，澆筑的同時應用平板振搗器振搗，控制混凝土表面的高差不大于10 mm。

4.5 基礎環(huán)支架安裝

基礎環(huán)支架采用現(xiàn)場制作的方法，基礎環(huán)支架根據(jù)業(yè)主提供的《金風1 500 kW系列風力發(fā)電機組基礎設計和施工相關規(guī)定》規(guī)范要求進行制作并操平。

4.6 基礎鋼筋安裝

風機基礎鋼筋安裝施工順序：基礎底面鋼筋→基礎環(huán)豎向箍筋→基礎頂面鋼筋→其余鋼筋。

鋼筋安裝時，應重點注意鋼筋的安裝間距和接頭的布置位置。

4.7 基礎環(huán)吊裝

基礎環(huán)在運輸時的裝卸采用25 t汽車吊進行，基礎環(huán)必須平放，周邊圍護防止污染。

基礎環(huán)安裝時，采用100 t汽車吊進行安裝就位工作，現(xiàn)場安排專業(yè)起重工、安監(jiān)人員全程指揮監(jiān)護施工作業(yè)?；A環(huán)水平度檢測必須安排專業(yè)測量人員，保證基礎環(huán)水平度控制在質量要求范圍內?；A環(huán)調整完畢及時與基礎環(huán)支架之間焊死。

4.8 接地安裝

按接地施工圖進行接地扁鋼的布置，接地扁鋼長度及埋設深度不得小于設計要求。接地扁鋼之間搭接焊時，要保證搭接長度和焊接長度，焊接完的防腐工作應符合設計的要求。

4.9 預埋管件安裝

預埋管件的出口位置必須滿足廠家指導書的安裝要求，并且采取防止混凝土堵管的措施，預埋管在鋼筋中的走向、彎曲半徑以及露出基礎的長度要符合設計的要求。

每個基礎埋設3個測溫點，每點預埋兩根管，一根埋深0.3 m，另一根埋深1/2H（混凝土的厚度）m。

4.10 基礎模板安裝

風機基礎模板優(yōu)先選用優(yōu)質的新鋼模板，要求板面光潔平整，無凸凹不平的地方。

風機基礎下圓柱的鋼模板支撐采用鋼管支撐，鋼管支撐布置在基礎模板外周邊上，鋼管與鋼模板的固定使用3型扣件和Φ12@700的對拉螺栓。

基礎模板的施工要點：基礎模板選用組合鋼模板，板縫之間加密封條。

4.11 基礎混凝土澆筑

施工布料方式采用混凝土攪拌車運輸、汽車泵車泵送。及時準備發(fā)電機、振搗設備及抹面工具?；炷翝仓仨毧刂破渖仙俣龋詼p小混凝土施工對基礎環(huán)水平度的影響。澆筑過程中安排專人看護模板，檢查模板的變形和漏漿情況，施工過程中及時清除表面泌水。

混凝土澆筑采用全面分層法，即在第一層全面澆筑完畢后，再回頭澆筑第二層，每層混凝土厚度控制在300～400 mm之內，每層澆筑時間在2 h之內，滿足在澆筑第二層混凝土時，第一層混凝土還未初凝，如此逐層連續(xù)澆筑，澆完為止。

混凝土澆筑時在泵車的混凝土出口處配置1臺振搗棒，以促進泵車混凝土出口處混凝土向四周流淌不堆積。另外，配置兩臺振振搗棒搗混凝土，在斜面層的上、下各布置一道振動器。下面一道振動器布置在近坡腳處負責下部混凝土振搗，上面的一道布置在混凝土卸料處負責上部混凝土的振搗。同時為保證混凝土上下層之間的黏結，振搗時振搗棒需插入下層混凝土50～100 mm。

4.12 基礎養(yǎng)護

在完成混凝土二次抹面壓實后進行覆蓋保溫，先在混凝土表面覆蓋雙層塑料薄膜，然后在上面覆蓋一層棉被，并經(jīng)常檢查塑料薄膜、棉被的完整情況，保持混凝土表面濕潤養(yǎng)護14 d。

4.13 基礎模板拆除

覆蓋養(yǎng)護滿4 d，即可拆除基礎模板，拆除模板時應防止破壞基礎混凝土的邊角，拆除完畢后應用雙層塑料薄膜和棉被覆蓋好拆除面。

4.14 基礎回填

基礎養(yǎng)護滿14 d后，回填土用推土機分層覆蓋灰土沙石料，并碾壓密實。若填土潮濕需晾曬或回填級配砂石料。

5 風力發(fā)電機基礎施工質量控制

風力發(fā)電機基礎與以往基礎最大的不同點是大體積混凝土與基礎環(huán)的水平度要求較高，其他質量要求類似。

5.1 大體積混凝土施工質量控制

5.1.1 把好混凝土原材料關

采用水化熱較低的礦渣水泥；適當添加摻和物，以減少水泥用量；同時，選擇粒徑較大且級配良好的粗細骨料，以減少用水量；從減少水泥和水的用量入手，使水泥水化熱減少，降低混凝土溫升。另外，適量使用添加劑，以減緩凝固速度，進而控制混凝土早期強度上升過快。

5.1.2 采用二次振搗工藝

由于泵送混凝土坍落度比較大，為防止混凝土表面因水泥漿太多水分流失太快，產(chǎn)生表面收水裂縫，所以混凝土在初凝前應進行二次振搗。這里講的二次振搗范圍僅指基礎表層混凝土在初凝前做二次振搗，二次振搗時機很關鍵，以振搗后振動棒抽出時無振動眼、混凝土自然閉合為宜，振搗完成后及時用磨光機進行表面打磨，壓實以閉合收水裂縫。

5.1.3 加強混凝土測溫工作

做好大體積混凝土測溫記錄，考慮與當?shù)貧庀笈_/站聯(lián)系，掌握近期氣象情況。在基礎內埋設測溫管，使用建筑電子測溫儀測量大體積混凝土的里表溫差、溫升峰值及降溫速率。

項目部安排專人落實混凝土的測溫工作?；炷翝仓奥裨O測溫導線用于大體積混凝土的溫度測量，每個基礎埋設3點測溫點，每點預埋兩根管，一根埋深0.3 m，另一根埋深1/2H（混凝土的厚度）m。儀器使用JDC—2型建筑電子測溫儀。

風機基礎溫度測量工作必須記錄，并按要求形成《大體積混凝土結構測溫記錄》《大體積混凝土結構測溫示意圖》。

5.1.4 加強混凝土溫度控制

采取措施減少混凝土溫度的回升：

（1）縮短混凝土運輸及等待卸料時間，澆筑后及時進行振搗，加快混凝土表面覆蓋速度，縮短混凝土的暴露時間。

（2）混凝土澆筑宜安排在早晨或夜間，天氣環(huán)境良好時進行施工。

（3）混凝土養(yǎng)護工作：必須在澆筑完畢后12 h內對混凝土加以覆蓋并保溫養(yǎng)護，養(yǎng)護方式在非冬期施工時間內采用覆蓋澆水養(yǎng)護或薄膜布養(yǎng)護。保濕養(yǎng)護的持續(xù)時間不得少于14 d，并經(jīng)常檢查塑料薄膜、棉被的完整情況，保持混凝土表面濕潤。

（4）保溫覆蓋層的拆除分層逐步進行，當混凝土的表面溫度與環(huán)境最大溫差小于20℃時，可全部拆除。

5.2 基礎環(huán)水平度

（1）安裝檢測基礎環(huán)水平度，必須使用兩臺經(jīng)檢測合格的水準儀同時檢測，以避免由于儀器本身的誤差造成基礎環(huán)水平度調整超差。

（2）在混凝土澆筑到基礎環(huán)下500 mm時，應再次檢測基礎環(huán)的水平度，符合要求時方可繼續(xù)施工。

（3）基礎澆筑砼完成后的基礎環(huán)上法蘭水平度要求六點以上檢測水平差值≤2.5 mm為合格。

（3）風機基礎施工必須保證基礎環(huán)的水平度，這是基礎施工的重點，直接影響以后風機塔筒的安裝質量。

6 結論

通過上述施工工藝及質量控制措施，基礎施工質量得到了保證，基礎混凝土未出現(xiàn)任何裂縫，基礎環(huán)水平度均未出現(xiàn)超差現(xiàn)象，取得了預期的成功。