淺談風力發電機組擴展基礎質量控制要點

李芃

摘 要：風力發電機組基礎工程是風電場工程建設中的重要環節，基礎工程施工質量的優劣以及工期的提前與滯后將直接影響整個風電場的建設進度，由于近年來風電產業的發展壯大，風電機組的基礎設計也在不斷的演變、發展，如梁板式基礎、無張力灌注樁基礎、預應力錨栓基礎等，但相比較而言，目前我國使用較為廣泛的還是圓形擴展基礎，因此，文章主要針對風力發電場圓形擴展基礎的質量控制進行論述，其目的是希望在今后的風力發電機組基礎施工過程中能起到參考和借鑒的作用。

關鍵詞：風力發電機組；圓形擴展基礎；質量控制

前言

風是人類所熟悉的一種自然現象，它取之不盡、用之不竭、純凈無污染。風能是一種可再生能源，由于人類對生態環境的要求以及對能源的需求逐步增大，因此，大規模發展風力發電將對解決能源危機以及緩解環境污染起到至關重要的作用。隨著《可再生能源法》的頒布，我國已將風能的利用開發放在優先發展清潔能源的重要位置。

隨著風電產業的發展壯大，風機基礎設計也在不斷的演變、發展，逐步出現了梁板式基礎、無張力灌注樁基礎、預應力錨栓基礎等，但相比較而言，目前我國使用較為廣泛的還是圓形擴展基礎，其優點主要在于設計經驗和施工工藝較為成熟，適用于各種不同的地質條件。

1 擴展型基礎質量控制要點

1.1 拌合系統的布置及組立

風力發電機組擴展型基礎施工的過程，主要環節就在于大體積混凝土澆筑作業，那么混凝土的力能供應作為先決條件直接關系到擴展型基礎施工質量的優劣，拌合系統又作為混凝土力能供應的基礎設施，布設的選擇以及組立方式尤為重要。由于風電場位置較為偏遠，商品混凝土供應覆蓋率較小，且成本較高，絕大部分風電場均采用現場集中拌合系統，這就要求在拌合系統布設時，應有較為系統全面的考慮，下面對集中拌合系統的布設及組立提出建議和要求：（1）結合風電場總平面布置圖，首先應熟悉風電場內各機組機

位，由于每臺機組機位較為分散，應合理計算集中拌合系統與各機位之間的距離，并且要確保布設高程不受洪水侵害。如地形地貌條件有限，首先應滿足拌合樓和運輸線路的布設條件，其他附屬設施可應地制宜緊密布置。確保混凝土運輸過程在安全時速范圍內90分鐘完成全部卸料工作。（2）在確定布設點后，還應優先選擇穩定電源接入點，如不具備條件，應詳細計算拌合系統容量負荷，設置自備發電機進行供電。在容量滿足要求的基礎上，還應設置同等容量的備用發電機防止由于供電故障導致拌合中段。（3）集中拌合系統的蓄水功能應滿足拌合能力的要求，一般情況下，拌合系統周邊會設置蓄水池或蓄水箱，通過水泵將拌合用水送入水秤后進入拌合系統，但該方式較為單一，水泵啟停較為頻繁，且故障率較高。因此，應要求集中拌合系統設置中間水箱，中間水箱具有儲水功能，一方面能夠保證出現突發斷水狀況后的供水持續性，另一方面也可起到沖洗拌合機或高位消防用水的作用。（4）骨料場地應滿足具備一定儲量以及向拌合系統持續供料的功能，一般情況下，骨料的存儲量不應小于月高峰期平均日澆筑量的3-5倍。骨料存放場地應之間設置隔墻以及與底部原地面結合的隔離層，并在周圍設置排水系統以及防止異物進入料堆污染骨料的設施。（5）在拌合系統的使用過程中，維護保養工作也至關重要，由于拌合站需要持續不間斷的進行長時間運行，拌合系統的主要工作部件長期處于工作狀態，容易出現故障或隱患。因此，需要制定詳細的檢修維護計劃，對拌合站中的液壓系統、潤滑系統、配料系統、輸送系統以及水、電系統都應進行詳細的檢查，保養，并做好主拌合機內部的清潔工作，保證拌合系統的工作狀態穩定可靠。

1.2 原材料、配合比控制

原材料是大體積混凝土質量的基礎，為確保大體積混凝土在強度、耐久以及抗滲等方面的需求需要做好大體積混凝土配合比的控制。對于應用于大體積混凝土原材料及配合比需要從與以下幾個方面加以控制：（1）水泥，做好對于進場水泥的性能檢測，對不合格產品不得進場。（2）骨料，在骨料的檢測中應遵照國家的相關標準和規范。其中對于細骨料的細度模數應>2.3，含泥量應控制在3%的范圍內，粗骨料宜選用粒徑5-31.5mm，并應連續級配，含泥量不應大于1%。（3）粉煤灰的選擇標準，粉煤灰其質量應符合現行國家標準《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/1596有關規定。（4）外加劑的選擇標準，對于外加劑的選擇應當根據工程實際情況選擇，在選擇后先期進行相關的試驗以確保外加劑選擇的可靠性與穩定性。

1.3 配合比的選用標準

配合比是水泥混凝土配比的重要技術指標，在配合比的選擇上可以參照同期同類型的配合比。選用好配合比后需要試行試驗件并做好對于試驗件的檢測，確保配合比符合施工強度要求。

1.4 混凝土施工工藝質量控制

在混凝土澆筑前，施工單位應上報經監理單位審核完成的施工組織設計方案，施工組織設計應包括有大體積混凝土的溫度和收縮應力說明、大體積混凝土的抗裂措施、原材料的優選配比、混凝土主要施工設備和現場總平面布置圖、大體積混凝土的澆筑順序與施工進度等方面的內容。

在施工前期首先需要與設計單位做好圖紙的會審與技術交底，針對混凝土施工中容易出現的裂縫等缺陷提出相應的技術措施。做好混凝土支架、鋼筋工程以及預埋管件的準備工作。做好施工現場的水、電等的建設和供應。做好施工設備的準備與檢查工作。混凝土的測溫監控設備應按照設計要求進行布置，保溫材料應齊備，并應派專人負責測溫作業管理。做好對于施工人員的技術培訓。

1.5 鋼筋的到貨、加工及安裝

（1）建設單位以設計圖紙為依據，合理進行鋼筋數量的計算，充分考慮損耗量，然后進行采購。（2）鋼筋到場后，應按照國家相關標準和規范對其進行檢測，確保鋼筋的質量。（3）鋼筋入庫后應及時登帳建卡，分門別類做好標識并妥善保管。（4）進場材料的材質證明、出廠合格證、檢驗報告以及驗收記錄，作為施工過程中的原始依據以及工程竣工資料的組成部分，必須專人負責整理，存檔備查，防止丟失。

1.6 鋼筋加工

施工單位應對鋼筋加工及存放場地進行合理規劃，并應向監理單位提交鋼筋制作設備的檢驗報告，并依據國家規范標準和設計圖紙要求進行鋼筋制作（參照《混凝土結構工程施工質量驗收規范》GB50204-2002）。還應注意以下事項：（1）經驗收合格的鋼筋拉運至鋼筋加工廠堆放時，放置在支架上，支架使用鋼管焊接或方木，分類堆放。（2）對已彎曲或變形的鋼筋采用鋼筋調直機進行調直。（3）鋼筋切割工作應在鋼筋切斷機上切割，不得采用氣割或其它熱切割。（4）鋼筋按設計圖紙的要求在彎曲機上彎曲，對于小直徑鋼筋可采用人工彎制。（5）為了保證鋼筋安裝規格，誤差在允許范圍內加工鋼筋時，嚴格要求在同一平面內彎曲，防止扭曲（包括彎勾）。（6）結合9m、12m定材鋼筋，對所有同樣型號鋼筋不同長度尺寸，進行長度和根數的計算切割下料，最大程度減少鋼筋加工時的剩余料頭。（7）對于直徑在25mm以上（包括25mm）的鋼筋采用套筒連接，連接作業在鋼筋加工廠完成，接頭套絲的長度以鋼筋絲套的1/2為準，套筒連接后，對其抗拉強度進行試驗，合格后用于基礎鋼筋。其它的鋼筋連接采用搭接連接，搭接長度應符合設計及規范要求，對于C40混凝土，一般搭接的長度應為20d（d為鋼筋直徑）。基礎徑向鋼筋不允許搭接。

1.7 鋼筋安裝

（1）依照圖紙要求以及鋼筋的直徑、間距，布置和綁扎架立筋。并做好綁扎鋼筋的加固工作，確保其具有足夠的剛度和穩定性。（2）現場綁扎的鋼筋網，其鋼筋交叉的連接，應按施工詳圖規定執行。鋼筋網按100%的交叉點進行綁扎。（3）在混凝土澆筑過程中，施工單位和監理單位應安排專人負責檢查鋼筋架立位置。對于發現存在問題的要及時進行修復。

2 混凝土的澆筑

對于混凝土澆筑層的厚度應當根據所使用的振搗器的作用深度和混凝土的和易性來進行確定，一般控制在300-500mm的區間范圍內。在采用分層澆筑或是推移式澆筑時應當盡量縮短澆筑間隔時間，層間最長間歇時間不應大于初凝時間。在混凝土澆筑時應盡量從低處開始，沿長邊方向自一端向另一端進行，當混凝土供應量有保證時，可多點同時進行澆筑。

3 混凝土的養護

完成了對于混凝土的澆筑后應當做好對于混凝土的養護。養護過程中除做好保溫保濕外，還應及時按溫度技術措施的要求進行保溫養護。對于特殊氣候條件下混凝土的養護施工，對于一些極端天氣條件（如炎熱、冬期、大風或雨雪天氣）等應通過采取降溫、保暖以及擋風等的措施來對其進行防護，從而最大限度的確保水泥混凝土的施工質量。

3.1 溫度監測控制

混凝土澆筑體里表溫差、降溫速率及環境溫度的測試，在混凝土澆筑后，每晝夜不應少于4次；入模溫度的測量，每臺班不應少于2次；混凝土澆筑體內監測點的布置，應真實有效的反應出混凝土澆筑體內最高溫升、里表溫差、降溫速率及環境溫度；由專人做好混凝土測溫工作，并做好記錄臺賬，資料歸檔工作。

3.2 混凝土的取樣與試驗

3.2.1 混凝土的取樣。保證混凝土取樣的隨機性，是使所抽取的試樣具有代表性的重要條件。考慮到拌和機出料口的拌合物經運輸到達澆筑地點后，混凝土的質量可能發生變化，因此應在澆筑地點進行抽取；取樣頻率是保證預期檢驗效果的重要因素，根據《混凝土強度檢驗評定標準》GB/T50107-2010的相關要求，取樣的頻率和數量應符合以下要求：（1）每100盤，但不超過100m3的同配合比混凝土，取樣次數不應少于一次；（2）每一工作班拌制的同配合比混凝

土，不足100盤和100m3時，其取樣次數不應少于一次；（3）當一次連續澆筑同配合比的混凝土超過1000m3時，每200m3取樣不應少于一次；每批混凝土應制作的試件數量，應滿足評定混凝土強度的需要。對用以檢查混凝土在施工（生產）過程中強度的試件，其養護條件應與結構件相同。

3.2.2 混凝土試件試驗。施工單位應委托具有試驗資質的第三方試驗檢測機構進行混凝土試件的抗壓強度試驗；試件的抗壓強度試驗應根據現行國家標準《普通混凝土力學性能試驗方法標準》GB/T50081的規定執行。每組混凝土試件強度的代表值應取3個試件強度的算術平均值，當一組試件中強度的最大值或最小值與中間值之差超過中間值的15%時，該組試件的強度不應作為評定的依據。

4 結束語

風力發電機組擴展型基礎工程是風電場工程建設的重要組成部分，對風力發電機組的安全、可靠運行方面起到至關重要的作用。本文分析了風力發電機組擴展基礎在施工過程針對混凝土質量缺陷提出了防范措施，并結合工程實例加以說明。經比較論證：在風力發電場的工程建設過程中，在嚴格依據國家現行的規范標準以及設計要求的基礎上，更應嚴格把控各項施工質量環節，充分做好“事前、事中、事后”控制，才能有效的保證擴展型基礎的施工質量。

參考文獻

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2008.