陳冰 焦霄杰 王凱 顏慶智

摘 要：在風(fēng)機基礎(chǔ)施工的過程中，基礎(chǔ)環(huán)的安裝是十分重要的施工環(huán)節(jié)，而基礎(chǔ)環(huán)的水平度控制在風(fēng)機基礎(chǔ)施工的過程中又是非常重要的一環(huán)。基礎(chǔ)環(huán)的安裝不僅要保證安裝方向的正確性，確保基礎(chǔ)環(huán)有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，同時對基礎(chǔ)環(huán)的水平度也有十分高的控制要求。就基礎(chǔ)環(huán)墊板的安裝來講，慣用的施工方法準(zhǔn)確性差，效率低，有時還會造成返工。本文基于工程實踐，對風(fēng)機基礎(chǔ)環(huán)墊板水平度控制的施工方法進行改進，該方法的優(yōu)點是施工簡便，水平度控制精確，大大加快施工進度，降低施工費用，提高施工的安全度。

關(guān)鍵詞：風(fēng)機基礎(chǔ)環(huán);水平度;墊板;地腳調(diào)平螺栓;施工工藝

中圖分類號：S216; TU758文獻標(biāo)識碼：B文章編號：1006-8023（2018）06-0093-03

An Improved Method for Horizontal Degree Control of Fan Base Ring

CHEN Bing， JIAO Xiaojie， WANG Kai， YAN Qingzhi*

（College of Pipeline and Civil Engineering， China University of Petroleum， Qingdao 266580）

Abstract： The installation of fan foundation ring is an important link in the construction of base ring， and the level control of base ring is very important in the process of fan foundation construction. The installation of foundation ring not only ensures the correctness of installation direction， but also ensures that the base ring has sufficient strength， stiffness and stability. At the same time， it also has very high control requirements for the level of the base ring. In terms of the installation of base ring， conventional construction methods are poorly accurate， inefficient， and sometimes can cause rework. Based on the engineering practice， the construction method of the horizontal control of the foundation of the fan foundation is improved. The advantages of the method are simple construction， precise leveling control， greatly speeding up the construction progress， reducing construction cost and improving the safety of construction.

Keywords： Fan foundation ring; level pad; plate foot; leveling bolt; construction technology

0 引言

風(fēng)能是一種清潔的可再生資源[1]，近年來，我國新建了大量的風(fēng)電場，但是由于風(fēng)機建設(shè)的施工經(jīng)驗不足，施工條件十分惡劣，使得施工的質(zhì)量保證變得十分困難[2]。風(fēng)機是一種高聳結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)環(huán)的安裝誤差會造成風(fēng)機塔頂端較大的水平位移，而基礎(chǔ)環(huán)柱下墊板的水平度控制不良，會造成基礎(chǔ)環(huán)的變形，使基礎(chǔ)環(huán)產(chǎn)生較大的安裝誤差。因此墊板的安裝對風(fēng)機的安裝質(zhì)量具有重要的影響[3-4]。本文改進了風(fēng)機基礎(chǔ)環(huán)墊板安裝的施工工藝，該方法比原施工工藝節(jié)約一半時間，同時也提高了施工質(zhì)量。

1 風(fēng)力發(fā)電機組基礎(chǔ)工程概況

青島海西風(fēng)電場250 MW風(fēng)電工程，安裝26臺，采用上海電氣W200-116-80S型發(fā)電機組，額定功率為2 000 kW，該風(fēng)電工程的風(fēng)機基礎(chǔ)為鋼筋混凝土基礎(chǔ)。鋼筋混凝土基礎(chǔ)的圓臺直徑為6 600 mm，基礎(chǔ)環(huán)直徑為4 200 mm，基礎(chǔ)埋深-3 400 mm?；A(chǔ)埋設(shè)直徑為4 200 mm的基礎(chǔ)環(huán)，基礎(chǔ)環(huán)下設(shè)置3個鋼柱支撐，鋼柱以正三角形分布，每個支柱之間夾角為120°。預(yù)埋件布置如圖1所示。

2 風(fēng)機基礎(chǔ)的施工

2.1 風(fēng)機基礎(chǔ)施工中的難點

（1）技術(shù)難度大：風(fēng)機塔架為高聳結(jié)構(gòu)，輪轂高80 m，葉輪和機艙總重量138.66 t?；A(chǔ)受到的荷載有慣性力、風(fēng)荷載等作用[5-8]。

（2）場地地點分散復(fù)雜：該工程建設(shè)地點主要分布在山地丘陵地區(qū)，風(fēng)機的布點范圍大且分散，施工機具在每個施工點施工完畢后需要轉(zhuǎn)場，耗費了大量的時間[9]。

（3）質(zhì)量要求高：基礎(chǔ)環(huán)墊板的埋設(shè)精度要求高，墊板的水平度誤差必須控制在3 mm以內(nèi)，基礎(chǔ)環(huán)的安裝水平度誤差必須控制在2 mm以內(nèi) [10]。

2.2 基礎(chǔ)環(huán)埋設(shè)施工工序

首先使用GPS定位基礎(chǔ)環(huán)圓心坐標(biāo)，按照施工圖放線基礎(chǔ)墊板的位置，進行墊層混凝土的澆筑，澆筑前需核對預(yù)埋件的標(biāo)高，墊層混凝土薄膜養(yǎng)護3 d后開始基礎(chǔ)環(huán)柱腿的焊接。根據(jù)施工設(shè)計圖對基礎(chǔ)環(huán)鋼柱腿進行焊接[11-12]。

在墊層混凝土的強度到達設(shè)計強度70%以后進行基礎(chǔ)環(huán)吊裝作業(yè)。依據(jù)風(fēng)機基礎(chǔ)環(huán)的直徑、質(zhì)量以及施工現(xiàn)場環(huán)境，選用適當(dāng)?shù)氖┕C具以及施工方案[13]。

基礎(chǔ)環(huán)的調(diào)平按照以下3個步驟進行：①粗調(diào)，首先在法蘭上平面選擇對應(yīng)柱腿位置編號為1、4、7，控制這3個點在同一水平面上，每兩個點之間再插入兩個點。使用兩個千斤頂進行粗調(diào)，使1、4、7這3個點的水準(zhǔn)儀讀數(shù)相同。②微調(diào)，利用電子水準(zhǔn)儀對基礎(chǔ)環(huán)上表面均勻布置的9個控制點，調(diào)節(jié)千斤頂使基礎(chǔ)環(huán)上平面水平度的誤差值控制在設(shè)計的允許范圍內(nèi)。③精調(diào)，在微調(diào)后對基礎(chǔ)環(huán)上9個控制點進行重復(fù)測量，并調(diào)節(jié)基礎(chǔ)環(huán)高度，使得誤差值達到極限誤差的最小值。將基礎(chǔ)環(huán)上下螺栓擰緊撤去千斤頂，然后對9個點核算[15-16]?？刂泣c示意圖如圖2所示。

3 基礎(chǔ)環(huán)墊板的安裝

3.1 基礎(chǔ)環(huán)墊板的施工要求

基礎(chǔ)環(huán)墊板的埋設(shè)是一項基礎(chǔ)卻十分重要的施工流程，在該風(fēng)電工程使用的墊板規(guī)格尺寸為400 mm× 400 mm × 20 mm，墊板底面焊接4個鋼筋撐腳，與鋼筋網(wǎng)片一起埋設(shè)。按施工圖進行放線出墊板位置，安裝預(yù)埋件時必須控制其水平度范圍在3 mm以內(nèi)。在澆筑墊層混凝土?xí)r，必須設(shè)專人利用水平儀對預(yù)埋件的標(biāo)高實施過程監(jiān)控[17]。預(yù)埋件墊板安裝實例如圖3所示。

3.2 風(fēng)機基礎(chǔ)環(huán)墊板原施工工藝

使用電鉆在預(yù)埋件位置鉆孔，然后插入支撐鋼筋，用大錘進行錘擊，每錘擊2 ～ 3下，測量其標(biāo)高，直至鋼筋頂端標(biāo)高達到設(shè)計要求的標(biāo)高為止。由于施工地區(qū)地質(zhì)情況為風(fēng)化巖[18]，錘擊的力度不易控制，使得鋼筋支撐的標(biāo)高質(zhì)量也不易控制，通常需要三四個小時完成安裝，而且返工情況比較嚴(yán)重。

3.3 風(fēng)機基礎(chǔ)環(huán)墊板改進施工工藝

將鋼筋支撐改用為圖4的地腳調(diào)平螺栓，L1尺寸根據(jù)電鉆的型號確定，L2為墊層厚度減去預(yù)埋件鋼板的厚度，預(yù)制長度為L（L = L1 + L2 -30）的螺桿。螺母可上下擰動有30 mm的調(diào)整空間，當(dāng)螺栓不易調(diào)整到規(guī)定的誤差時，可對L1進行調(diào)整，直至到要求誤差以內(nèi)，墊板改進施工工藝如圖4所示。

4 結(jié)束語

基礎(chǔ)環(huán)的水平度控制在風(fēng)電基礎(chǔ)施工過程中是一個重要控制環(huán)節(jié)。在青海海西風(fēng)電場250 MW風(fēng)電工程的基礎(chǔ)施工中，對標(biāo)號7 ～ 25的風(fēng)電基礎(chǔ)采用了改進后的施工工藝，平均施工時間較原方法縮短了2 h左右，施工質(zhì)量得到了提高，杜絕了返工情況的發(fā)生，保證了項目的施工進度，創(chuàng)造了較大的經(jīng)濟效益。通過實踐，本文提出的風(fēng)機基礎(chǔ)環(huán)墊板水平度控制的改進方法可在今后的風(fēng)場基礎(chǔ)施工中推廣應(yīng)用。

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