高 鵬 飛，　王　靜

(中國葛洲壩集團電力有限責任公司，湖北 宜昌　443002)

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分散式風電場風機基礎施工技術

高 鵬 飛，王靜

(中國葛洲壩集團電力有限責任公司，湖北 宜昌443002)

結(jié)合中廣核哈密分散式風電場項目，介紹了分散式風電場風機基礎施工采用的關鍵技術。

分散式風電場；風機基礎；施工技術

1　概　述

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

2　分散式風電場風機基礎施工關鍵技術

分散式風電場風機基礎施工需要解決的關鍵技術包括：施工機械的最優(yōu)配置，現(xiàn)場混凝土拌合能力的快速形成，施工勞動力的合理組織，施工技術方案的優(yōu)化，風機基礎混凝土冬季施工等。

2.1總體施工安排

由于該工程包括四個風電場，最大相距400 km，總體工期緊，現(xiàn)場條件不允許進行大規(guī)模的流水施工。若四個風電場都組織平行施工，其投入巨大，施工成本高。我們根據(jù)四個風電場的地理位置，經(jīng)過研究，將整個施工區(qū)域劃分為兩個相對集中的施工區(qū)域，兩個區(qū)域組織平行施工，在每個區(qū)域內(nèi)組織流水施工，黑眼泉區(qū)16臺和黃山東區(qū)6臺機組為一個施工區(qū)域；千山變區(qū)6臺和雅滿蘇區(qū)18臺機組為另一個施工區(qū)域，兩個區(qū)域由兩個獨立的施工隊負責施工，分別新建一套混凝土拌合站。風機基礎組織流水施工，在完成一個風電場后，將拌合站轉(zhuǎn)移至下一個風場，進而完成全部四個風電場的施工。

2.2風機基礎采用的施工方法

2.2.1定位放線及土方工程

(1)施工前，所使用的測量儀器——GPS、經(jīng)緯儀、全站儀、水準儀必須經(jīng)計量檢定所檢定合格，并保證其在有效使用期內(nèi)方可使用。

(2)設計單位將風機中心定位樁交付后，使用全站儀對風機中心點進行復測，復測合格后方可使用。

(3)在基礎東、南、西、北方向各用木樁作基礎的定位樁，作為基礎放線的控制點。控制點的保護要避免車輛碰撞、碾壓或震動，可用水泥砂漿圍護。標高基準點根據(jù)設計要求設置，將此標高引測到控制點樁上作為該風機的統(tǒng)一標高。精度要求：導線的測量按二級導線施測，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留設施工作業(yè)面，基槽放坡1∶0.4，用白灰定出基礎開挖邊線。

(5)土方開挖時，基底預留150 mm厚的土方采用人工清槽?；由疃葒栏窨刂瞥?，如有超挖，將松動土清理至原土層，采用C15混凝土澆筑至設計標高。如基坑地質(zhì)情況中的1/3與設計提供的地質(zhì)資料不符時，對不符合部分采用1 m厚級配碎石換填，級配碎石密實度不小于0.97。

(6)開挖過程中，隨時用水準儀監(jiān)控開挖深度，人工清槽，隨挖隨清至設計標高。

(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)土方堆放時要求留出3個以上、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)基槽開挖后檢驗基槽的基底土質(zhì)、尺寸、平整度等指標，經(jīng)驗收合格后方可進行下道工序。

2.2.2墊層施工

(1)清理基底至設計標高，地基驗槽合格后，現(xiàn)場根據(jù)定位及標高控制樁放出墊層邊線，且在基坑底設置標高控制點及基坑中心點。

(2)支模采用木模，模板上口標高應一致且符合設計墊層標高要求。

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

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

2.2.3基礎環(huán)吊裝工程

(1)吊裝前，檢查吊車車況，準備好電焊機、柴油機、大錘、撬棍、鋼尺、水準儀等必備的工機具和儀器并核對基礎環(huán)型號。

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

(3)將基礎環(huán)吊起、運至支撐型鋼上方，將調(diào)節(jié)螺栓穿上，根據(jù)支腿標高偏差確定調(diào)節(jié)螺栓的長度。

(4)基礎環(huán)吊裝就位，確認塔筒門方向是否正確(塔筒門方向必須與風場主風向垂直)。黑眼泉風場風向為西風、西北風(風向應由羅盤測向)。將調(diào)節(jié)螺栓底座焊接在支腿上，通過調(diào)節(jié)螺栓對基礎環(huán)水平度進行精確調(diào)整，安裝時將水平度誤差控制在不大于1 mm，然后擰緊螺母。

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

2.2.4基礎鋼筋工程

(1)鋼筋進廠要有合格證，進廠后要進行復試(見證取樣)，合格后方可使用。

(2)鋼筋采用加工場集中制作、現(xiàn)場綁扎成形的施工方案。

(3)鋼筋表面要潔凈無污染，損傷、帶有油漆、老銹的鋼筋不得使用。

(4)鋼筋在存放過程中不得損壞標志，按批分別堆放整齊，狀態(tài)標識清楚并采取覆蓋措施，預防其銹蝕或被污染。

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

(6)鋼筋的級別、種類和直徑嚴格按設計要求使用。需代換時，應征得設計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)場需要運至現(xiàn)場進行綁扎，鋼筋采用運輸車運至現(xiàn)場，人工抬入基坑。為保證施工現(xiàn)場的安全文明施工，運料隨運隨綁，減少占地面積。

(8)鋼筋接頭：接頭按照設計要求采用搭接和機械連接。接頭根據(jù)規(guī)范要求設置于受力較小的部位并且相互錯開，錯開長度及搭接長度應滿足規(guī)范要求。機械連接必須先進行工藝檢驗。現(xiàn)場檢驗機械連接按照500個接頭為一檢驗批，待監(jiān)理人員見證隨機抽取接頭后送試驗室，合格后方可隱蔽。

(9)鋼筋安裝前，首先要對墊層進行清理，并保證墊層表面清潔干凈。

(10)鋼筋使用22號鐵絲綁扎并應全扣綁扎，綁扎順序為先下后上、先內(nèi)后外。綁扎前，先根據(jù)施工圖的鋼筋間距劃好線后再進行綁扎。綁扎的鋼筋要求橫平、豎直，規(guī)格、數(shù)量、位置、間距符合設計和規(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，防止順偏。任何鋼筋均不得與基礎環(huán)接觸。

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

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

(13)鋼筋綁扎完成后進行四級驗收并做好各級檢驗記錄。

(14)當鋼筋的品種、級別或規(guī)格需作變更時，應辦理設計變更文件。

(15)對接頭的每一驗收批，必須在工程結(jié)構(gòu)中隨機截取3 個接頭試件作抗拉強度試驗，按設計要求的接頭等級進行評定。如有1 個試件的強度不符合要求，應再取6 個試件進行復檢。復檢中如仍有1 個試件的強度不符合要求，則該驗收批則被評為不合格。

(16)該工程電纜埋管嚴格按圖紙位置埋設(與基礎環(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朝向箱變方向，電纜管預埋固定后管中預留鐵絲并將兩邊端口臨時封堵。

2.2.5基礎模板工程

(1)支模在鋼筋綁扎完畢并經(jīng)監(jiān)理驗收合格后進行。

(2)模板施工前，先根據(jù)施工圖紙配模后分別編號，根據(jù)編號挑出模板，涂刷完水溶性隔離劑后放于基礎一側(cè)準備安裝。

(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。模板應確保基礎側(cè)面及頂面鋼筋保護層厚度不小于50 mm，基礎環(huán)臺面鋼筋保護層不小于30 mm。

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

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

(7)模板加固后必須有足夠的剛度、強度，嚴格檢查驗收。

(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。

(10)在澆筑前1 h、氣溫大于5℃以上時，對墊層灑水濕潤，但不得有積水。

(11)在混凝土澆筑過程中，設專人看護模板情況。

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

(13)拆模后，對混凝土外觀進行驗收，驗收合格后刷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)接地扁鋼的焊接應采用搭接焊，焊接長度不小于扁鋼寬度的兩倍，至少滿焊三個棱邊。全部焊縫應平整、無間斷，無氣泡、夾渣、咬邊和未焊透等現(xiàn)象并清除焊縫處的焊渣，焊接部分應先刷防銹底漆、后刷瀝青防腐漆，嚴禁刷漆污染鋼筋。

(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制扁鋼包圍焊方式?；A環(huán)接地點位置的扁鋼應用液壓折彎成型，保證外觀工藝美觀。

2.2.7基礎混凝土工程

(1)鋼筋綁扎、支模后，經(jīng)四級驗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。混凝土的水平運輸采用混凝土罐車， 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，對水泥、砂、石及外加劑等材料進行復試，合格后方可使用?；炷僚浜媳缺仨毥?jīng)過試驗室試配后給出?；炷翑嚢枵驹谕度胧褂们埃仨毥?jīng)過當?shù)赜嬃繂挝坏恼J證并合格，攪拌時嚴格執(zhí)行配合比投料。該工程基礎墊層混凝土為C20，基礎本體采用C35F150混凝土?；A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。振搗時振搗棒插入下層50 mm，嚴禁觸碰鋼筋及預埋管，不得漏振、過振。澆筑時，設專人監(jiān)護模板、埋管、基礎環(huán)水平度、鋼筋的變化。如發(fā)現(xiàn)問題需即時處理。混凝土要從基礎環(huán)四周均勻下料，對基礎環(huán)周圍混凝土必須加強振搗，保證其密實。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)混凝土澆筑設置3個溜槽，均勻布置在基礎四周，3個溜槽均勻下料。

(6)混凝土振搗使用4臺插入式振搗棒，每臺振搗棒負責一面，振搗棒電源使用柴油發(fā)電機。振搗時要求快插慢拔，并使振搗棒振搗時上下略有抽動，振搗棒移動間距為300 mm。為保證混凝土密實，以混凝土表面不再下沉、不再有氣泡上冒為準。上層混凝土要在下一層混凝土初凝之前進行澆筑，振搗棒要插入下一層混凝土50 mm以上。在振搗界限以內(nèi)對混凝土進行二次振搗，并及時排除混凝土泌水，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，增強混凝土密實度。

(7)澆筑過程中，隨時檢查塌落度，現(xiàn)場不得隨意加水。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。

(8)澆筑過程中，在現(xiàn)場隨機抽取混凝土試塊，每100 m3取標養(yǎng)、同養(yǎng)試件各一組并由監(jiān)理人員見證取樣過程，即每基基礎取標養(yǎng)、同養(yǎng)各4組試塊。

(9)大體積混凝土的養(yǎng)護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?；炷两K凝后開始澆水養(yǎng)護，在基礎表面覆蓋塑料布保水保濕，然后在基礎表面和模板側(cè)面覆蓋棉被保溫。養(yǎng)護期間，定人定時進行混凝土測溫，根據(jù)測溫結(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25 ℃，環(huán)境溫度與混凝土表面溫度的溫差不大于20 ℃ ，養(yǎng)護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)基礎土方回填時必須待混凝土隱蔽驗收合格后方可進行，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，密實度大于18 kN/m3。

3　結(jié)　語

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

(責任編輯：李燕輝)

2016-06-16

TK83;TK89;TV52

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1001-2184(2016)04-0137-04

高鵬飛(1969-)，男，湖北宜昌人，副總工程師，高級工程師，學士，從事電力工程技術與管理工作；

王靜(1976-)，女，湖北宜昌人，高級工程師，學士，從事電力工程技術與管理工作.