風(fēng)電場風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)工程大體積混凝土施工技術(shù)應(yīng)用

甘肅第四建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司 甘肅 蘭州 730060

摘要：隨著國家對可再生能源開發(fā)項(xiàng)目的的大力支持，風(fēng)能作為低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的清潔可再生能源，風(fēng)電應(yīng)用規(guī)模越來越大。

我公司近幾年經(jīng)過多項(xiàng)風(fēng)電工程的施工，在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工中，重點(diǎn)針對風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)混凝土配合比、裂縫的控制、溫度控制方面，開發(fā)出風(fēng)電工程風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)大體積混凝土企業(yè)施工工法，通過甘肅瓜州300MW自主化示范風(fēng)電場二期風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)工程及甘肅瓜州干河口第五風(fēng)電場200MW風(fēng)電機(jī)組工程的應(yīng)用，在基礎(chǔ)混凝土裂縫的控制方面取得了較好的效果，保證了施工質(zhì)量。甘肅瓜州300MW自主化示范風(fēng)電場二期風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)工程獲得“2011-2012年度國家優(yōu)質(zhì)工程獎”及《提高風(fēng)機(jī)大體積混凝土施工質(zhì)量合格率》QC小組活動獲得2012年度中國電力建設(shè)管理成果二等獎。

關(guān)鍵詞：大體積；混凝土；溫控；裂縫控制；措施

一、風(fēng)電場單體風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)混凝土工程量一般都在400m3以上，施工時均應(yīng)按大體積混凝土施工要求進(jìn)行施工。大體積混凝土施工難點(diǎn)主要是混凝土裂縫的控制，施工過程中主要從混凝土配合比設(shè)計(jì)、混凝土澆筑、混凝土養(yǎng)護(hù)等方面進(jìn)行控制。

1、混凝土配合比設(shè)計(jì)

混凝土配合比設(shè)計(jì)主要從降低水化熱、控制水灰比、增強(qiáng)混凝土抗拉強(qiáng)度三方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。

1）混凝土中摻粉煤灰，減少水泥用量，達(dá)到降低水化熱的目的。粉煤灰的主要礦物組成是海綿狀玻璃體、鋁硅酸鹽玻璃微珠，這些球形玻璃體表面光滑，粒度細(xì)，質(zhì)地致密，內(nèi)比表面積小，對水的吸附力小，可減小混凝土的內(nèi)摩擦阻力，有利于混凝土流動性的提高。粉煤灰的活性成分SiO2和AI2O3與水泥的水化產(chǎn)物在有水的情況下發(fā)生反應(yīng)，生成水化硅酸鈣（C-S-H）和水化硫鋁酸鈣（C-A-S-H），生成的水化產(chǎn)物填充、分割原來的大孔，使孔隙細(xì)化，可降低混凝土內(nèi)部的孔隙率。

2）采用緩凝高效減水劑，由于緩凝高效減水劑具有較高的減水率，在水灰比不變的情況下，可降低水泥用量，最終降低水泥水化熱。其緩凝作用在滿足施工工藝的同時，可延緩水泥的水化，從而推遲水化熱峰值，有利于溫升控制。其緩凝作用還有利于避免出現(xiàn)施工冷縫。

3）混凝土中摻玻璃纖維，增強(qiáng)混凝土抗拉能力，以抵抗溫差應(yīng)力。利用玻璃纖維混凝土比普通混凝土抗拉、抗彎、抗裂強(qiáng)度高，其韌性、抗沖擊性能比普通混凝土有較顯著提高。

2、混凝土攪拌、運(yùn)輸、澆筑

由于單體風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)混凝土一次澆筑成形，混凝土量大，采用混凝土集中攪拌站攪拌，混凝土運(yùn)輸攪拌車運(yùn)輸，保證混凝土連續(xù)供應(yīng)。

3、混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土養(yǎng)護(hù)時，采用電子測溫儀測量混凝土內(nèi)部溫度，根據(jù)氣溫情況調(diào)整保溫措施，控制溫差在25℃以內(nèi)。

二、主要施工方法

（一）風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)混凝土量大，混凝土必須一次成形，混凝土供應(yīng)能力大小是保證工期和質(zhì)量的前提，在風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)混凝土施工時，在現(xiàn)場設(shè)置集中攪拌站，混凝土運(yùn)輸攪拌車運(yùn)輸，保證混凝土連續(xù)供應(yīng)，連續(xù)澆筑。

（二）拌制要求混凝土拌混凝土前，加水空轉(zhuǎn)數(shù)分鐘，待積水排凈，使空筒充分潤濕，混凝土拌第一盤時，考慮到筒壁上砂漿損失，石子用量應(yīng)按配合比減少。拌制好的混凝土要做到基本卸盡，在全部混凝土卸出之前不得再投入拌合料，更不得采取邊出料邊進(jìn)料的方法。嚴(yán)格控制水灰比和坍落度，未經(jīng)許可不得隨意加減用水量。

（三）攪拌時間從原料全部投入攪拌機(jī)時起至混凝土拌合料開始卸出時間為攪拌時間，通過充分?jǐn)嚢瑁够炷恋母鞣N成份，材料組合均勻，顏色一致。混凝土攪拌為強(qiáng)制式，每盤容積約為1.0m3，規(guī)定攪拌的最短時間必須大于90秒，技術(shù)人員應(yīng)做好攪拌記錄。

（四）混凝土運(yùn)輸攪拌站混凝土采用容積為1000L的混凝土攪拌機(jī)，盤能攪拌1.0m3的混凝土，平均2分鐘能攪拌一盤。混土輸送車運(yùn)輸能力為10m3，即一次能運(yùn)輸10盤混凝土，混凝土輸送車在攪拌站裝載混凝土的時間大約為20鐘。混凝土輸送車的時速為20公里，攪拌站到施工現(xiàn)的距離取7公里，則往返時間為40分鐘，共需60分鐘共采用4輛混凝土輸送車，滿足施工進(jìn)度要求。混凝輸送過程中應(yīng)保持其均勻性不分層和離析，更不允許產(chǎn)生初凝現(xiàn)象。

（五）混凝土澆筑

1、風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)混凝土采用斜面分層對稱澆筑的方法進(jìn)行施工，采用多臺混凝土攪拌運(yùn)輸車輸運(yùn)輸，基礎(chǔ)四邊采用溜槽，中部采用混凝土泵車配合澆筑。

2、混凝土在振時，分層厚度控制在400左右，振搗棒直上直下，快慢撥、插點(diǎn)均勻，插點(diǎn)形式為行列式，插點(diǎn)距離600左右，上下層振動搭接50—100mm，并在混凝土澆過程中始終保持每個斜面的上下都各布一道振動器，上面的一道振動器布置在混凝土卸料處，保證上部的混土振搗密實(shí)性，下面的一道布置在近坡腳處，確保下混凝土密實(shí)，隨著混凝土澆筑方向推進(jìn)，振動器也相應(yīng)跟上。

3、混凝土澆筑從低處開始，從一端向另一端推進(jìn)，保持混凝土沿基礎(chǔ)全高均勻逐層上升。為保證在下一層混凝土初凝之前，將上一層混凝土灌下，要求每次澆灌的寬度不超過l米，澆筑混凝上要連續(xù)進(jìn)行。斜面分層澆灌時，要保證在下一層混凝土初凝之前，將上一層混凝土灌下，并搗實(shí)完畢，使上、下兩層混凝土能結(jié)合良好，避免產(chǎn)生冷縫。上、下兩層時間間隔一般要求不超過2小時。如必須間歇，其問歇時間要盡量縮短，并在前層混凝上凝結(jié)之前，將次層混凝土澆筑完畢。

4、插入式振搗器振搗時、移動問距不宜大振搗作用半徑的1.5倍，振動棒快插慢拔，插點(diǎn)要均勻排列，逐點(diǎn)移動，順序進(jìn)行，不得遺漏，做到均勻振實(shí)。振點(diǎn)成行列式或梅花式排列，振點(diǎn)間距不大于振搗棒作用半徑的1.5倍（一般為30-40cm）。振搗上層混凝上時，振動棒必須插入下層混凝上表面3-5cm，以消除兩層問的接縫，使上、下層緊密結(jié)合。每點(diǎn)振動時間1O一15S以混凝土泛漿不再溢出氣泡為準(zhǔn)，不可過振。振搗時應(yīng)避免碰撞鋼筋、模板、預(yù)埋件。

5、基礎(chǔ)環(huán)四周鋼筋特別密集，應(yīng)注意此處混凝土振搗要振實(shí)，盡量避免澆灌時段在此停歇或交接班。

6、按交底要求控制好澆筑面的標(biāo)高和平整度。

7、澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)經(jīng)常觀察模板、支架、鋼筋、預(yù)埋件的情況當(dāng)發(fā)現(xiàn)變形，移位或堵塞時，應(yīng)即停止?jié)仓⒃谝褲仓幕炷脸跄靶拚谩?/p>

8、夜間澆搗混凝土要保證有足夠的照明，以便觀察混凝土澆搗狀況，確保不蜂窩，不麻面。

9、混凝土表面處理：經(jīng)振搗后的大體積混凝土為保證表面溫度散失。造成大體積內(nèi)外溫差過大形成橫貫裂縫，在面層振搗完后，按標(biāo)高要求，一次性用長尺刮平，壓實(shí)，然后覆蓋塑料薄膜、毛毯，對混凝土進(jìn)行保濕、保溫。

三、大混凝土溫度控制及養(yǎng)護(hù)措施

在混凝土表面振搗抹平后及時覆蓋塑料薄膜一層及草簾、毛氈，對混凝土進(jìn)行保濕保溫養(yǎng)護(hù)。塑料薄膜接縫搭接蓋嚴(yán)，避免混凝土水分蒸發(fā)，保持混凝土表面于濕潤狀態(tài)下養(yǎng)護(hù)，混凝土保溫應(yīng)根據(jù)測溫情況及時調(diào)整。

在混凝土內(nèi)部布設(shè)溫度測點(diǎn)；同時在混凝土外部設(shè)置氣溫測點(diǎn)。所有工作測點(diǎn)由專人負(fù)責(zé)測量及記錄，及時向技術(shù)負(fù)責(zé)人匯報(bào)每個測點(diǎn)的溫度值及各測位中心測點(diǎn)與表層測點(diǎn)的溫差值。作為調(diào)整控溫措施的依據(jù)，防止混凝土出現(xiàn)溫度裂縫。

混凝土升溫時間較短，根據(jù)以往工程實(shí)踐、一般澆筑后的二天至三天內(nèi)，其間混凝土彈性模量低、基本處于塑性與彈塑性狀態(tài)，約束力很低，當(dāng)水化熱溫升至峰值后，水化熱能耗盡，繼續(xù)散熱引起溫度下降，隨著時間逐漸衰竭，延續(xù)十余天至三十余天。混凝土降溫階段，彈性模量迅速增加，約束拉應(yīng)力也隨時間增加，在某時刻如超過混凝土抗拉強(qiáng)度便出現(xiàn)貫穿性裂縫。因此控制降溫曲線對保證大體積混凝土施工質(zhì)量尤為關(guān)鍵，提出保溫與降溫措施。

進(jìn)入高溫天氣，根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)，大體積混凝土單靠后期保溫措施無法控制內(nèi)外溫差。如排除澆筑后期的降溫措施方案，則只有于混凝土澆筑前降低入模溫度，為達(dá)到目的，必須由混凝土供應(yīng)商提供切實(shí)可行的降低混凝土入模溫度措施，具體如下：采用冰涼井水配置；粗細(xì)骨料均搭設(shè)遮陽棚，避免日光暴曬。施工時應(yīng)盡量避開中下午炎熱天氣，最好是安排在晚9；00-晨8：00之間，以最大限度的降低混凝土的入模溫度。

四、效益分析

1、風(fēng)電基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用，保證了施工質(zhì)量，解決了大體積混凝土施工產(chǎn)生裂縫的技術(shù)難題。通過合理的組織和管理，新設(shè)備、新材料、新技術(shù)的應(yīng)用，社會效益和環(huán)境其效益明顯增加。

2、風(fēng)電基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)的應(yīng)用與同類工程施工方法相比，縮短了施工工期，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益。

3、風(fēng)電基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)的成功應(yīng)用，為企業(yè)積累了寶貴的施工經(jīng)驗(yàn)，提高了企業(yè)對風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)大體積混凝土施工技術(shù)水平，同時也促進(jìn)了風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，為以后風(fēng)電場風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工奠定了可靠的技術(shù)基礎(chǔ)。