風(fēng)電場(chǎng)擴(kuò)展式大體積空心混凝土基礎(chǔ)施工方法

閆 秀 維

(山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)公司，山西 太原　030009)

1　擴(kuò)展式大體積空心混凝土基礎(chǔ)施工方法

本項(xiàng)目采用了擴(kuò)展式大體積空心混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)內(nèi)部為環(huán)形懸挑梁，空心懸挑梁預(yù)留40個(gè)預(yù)應(yīng)力孔道，采用預(yù)應(yīng)力錨索張拉技術(shù)與上部塔筒進(jìn)行連接，對(duì)預(yù)埋件精度要求較高，偏差不大于2 mm，承臺(tái)空心部分直徑為(8.3/10.2)m，基礎(chǔ)鋼筋及混凝土施工分兩次進(jìn)行。第一次底板鋼筋綁扎、模板安裝及底板立面混凝土澆筑，第二次進(jìn)行懸挑部位及擴(kuò)展平臺(tái)部位鋼筋綁扎、模板安裝及懸挑部位擴(kuò)展承臺(tái)的混凝土澆筑。混凝土振搗是非常重要的環(huán)節(jié)，尤其是在預(yù)留孔道周圍要加強(qiáng)振搗，混凝土澆筑完畢后進(jìn)行測(cè)溫養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14 d，拆模時(shí)間應(yīng)嚴(yán)格控制。承臺(tái)養(yǎng)護(hù)完畢后進(jìn)行土方回填，然后交付安裝，進(jìn)行塔筒的安裝。

2　工程實(shí)例

我公司目前在施某風(fēng)電場(chǎng)二期項(xiàng)目是首個(gè)平原地區(qū)風(fēng)電項(xiàng)目，項(xiàng)目包括17臺(tái)120 m鋼混塔架+5臺(tái)140 m鋼混塔架風(fēng)機(jī)地基基礎(chǔ)，基礎(chǔ)承臺(tái)采用擴(kuò)展式大體積空心混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)承臺(tái)直徑為20 m/22.2 m，屬于國(guó)內(nèi)最大直徑、風(fēng)機(jī)混塔最高的，在國(guó)內(nèi)風(fēng)電行業(yè)處于領(lǐng)先水平。

2.1　工藝流程

風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)施工順序?yàn)椋憾ㄎ环啪€→場(chǎng)地清理→水泥土攪拌樁施工→樁頭處理→工程樁檢測(cè)→基坑開(kāi)挖→中心點(diǎn)及塔門(mén)線定位→清槽→驗(yàn)槽→鋪設(shè)20 cm褥墊層→墊層混凝土澆筑→鋼筋綁扎→模板安裝(預(yù)埋管件、接地網(wǎng)等安裝)→整體驗(yàn)收→澆筑承臺(tái)混凝土→混凝土養(yǎng)護(hù)測(cè)溫→拆模→附屬工程施工→混凝土工程驗(yàn)收→回填→風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)交付安裝。

2.2　施工方法

風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)定位放線。

1)在風(fēng)電基礎(chǔ)的施工中，最關(guān)鍵的就是“一點(diǎn)一線”，一點(diǎn)是指中心點(diǎn)，一線是門(mén)洞線，在基礎(chǔ)東、南、西、北方向各用木樁作基礎(chǔ)的定位樁，作為基礎(chǔ)放線的控制點(diǎn)。控制點(diǎn)的保護(hù)，要避免車輛碰撞、碾壓或震動(dòng)。控制點(diǎn)周圍嚴(yán)禁堆放雜物，在控制點(diǎn)外側(cè)0.5 m處，用腳手管或鋼筋焊成方框做臨時(shí)圍護(hù)欄桿，并刷上顯眼的紅白相間的油漆標(biāo)志。標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)根據(jù)設(shè)計(jì)要求設(shè)置，將此標(biāo)高引測(cè)到控制點(diǎn)樁上，作為此風(fēng)機(jī)的統(tǒng)一標(biāo)高。

2)樁基完成后進(jìn)行土方開(kāi)挖，土方開(kāi)挖采用機(jī)械與人工相結(jié)合施工，第一步基礎(chǔ)整體開(kāi)挖至±0標(biāo)高下-2.45 m，第二步開(kāi)挖基礎(chǔ)中心部位至±0標(biāo)高下-4.05 m。采用羅盤(pán)儀將溝槽方位粗略定位，用工程線通過(guò)羅盤(pán)儀定位孔，另一端置于圓心點(diǎn)，根據(jù)羅盤(pán)儀指針角度找到溝槽方位，然后將羅盤(pán)儀水準(zhǔn)泡調(diào)至中心，準(zhǔn)確定位溝槽中心線，用白灰灑出中心線，用鋼卷尺將溝槽邊線放出。

3)褥墊層施工完畢待監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后，現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)定位及標(biāo)高控制樁，放出墊層邊線，且在基坑底設(shè)置標(biāo)高控制點(diǎn)。進(jìn)行墊層施工，墊層施工完畢后，采用羅盤(pán)儀將門(mén)洞線方位粗略定位，用工程線通過(guò)羅盤(pán)儀定位孔，另一端置于圓形點(diǎn)，根據(jù)羅盤(pán)儀指針角度找到門(mén)洞線方位，然后將羅盤(pán)儀水準(zhǔn)泡調(diào)至中心，準(zhǔn)確定位門(mén)洞中心線，用墨盒彈出門(mén)洞中心線。

2.3　風(fēng)機(jī)承臺(tái)基礎(chǔ)施工

2.3.1模板施工

1)本項(xiàng)目采用了擴(kuò)展式大體積空心混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)內(nèi)部為環(huán)形懸挑梁，空心部分懸挑高度1 100 mm，寬度1 250 mm/1 300 mm，上部混凝土重量約183.33 t/240.68 t，搭設(shè)立桿(105/130)根，縱桿兩排，橫桿50 cm一排。每根立桿頂絲要承受1.68 t/1.78 t的重量，下部搭設(shè)的模板及腳手架要經(jīng)過(guò)計(jì)算來(lái)保證滿足上部承載力。

2)基礎(chǔ)模板使用定型鋼模板，模板之間采用螺栓連接，對(duì)模板的定位支撐有很高的技術(shù)要求。模板施工前應(yīng)進(jìn)行試拼裝，然后根據(jù)施工圖紙配模，分別編號(hào)，確保每次支模按固定的順序進(jìn)行拼裝。根據(jù)編號(hào)挑出模板，涂刷完水溶性隔離劑后放于基礎(chǔ)一側(cè)準(zhǔn)備安裝。

3)模板安裝時(shí)按墊層上所彈邊線進(jìn)行，模板內(nèi)側(cè)壓邊線，將模板調(diào)成垂直后進(jìn)行加固，安裝完畢用全站儀或線錘校正。

2.3.2波紋管及預(yù)埋件施工

1)內(nèi)層鋼筋綁扎完后開(kāi)始安裝波紋管，將波紋管下端對(duì)準(zhǔn)錨墊板，用膠帶纏裹，待鋼筋綁扎完畢后，頂模根據(jù)門(mén)洞線向兩側(cè)安裝，安裝頂模時(shí)將波紋管伸入頂模預(yù)留孔內(nèi)，頂模拼裝完成后，用水準(zhǔn)儀對(duì)頂模進(jìn)行校正，并對(duì)頂模進(jìn)行加固，頂模加固完成后，用鋼卷尺校正波紋管距中心點(diǎn)的距離，保證每個(gè)波紋管距離中心點(diǎn)的偏差在±2 mm之內(nèi)，然后將定制好的鋼管插入波紋管內(nèi)，防止波紋管在澆筑混凝土的過(guò)程中位移變形。

2)施工中要注意保護(hù)預(yù)埋波紋管，施工人員不得用工具敲擊波紋管，不得用振動(dòng)棒碰撞、別撬。波紋管安裝過(guò)程中如發(fā)現(xiàn)與鋼筋位置重合，按鋼筋避讓波紋管的原則，調(diào)整鋼筋位置。

3)塔筒采用預(yù)應(yīng)力錨索張拉技術(shù)，在空心基礎(chǔ)承臺(tái)周圍預(yù)留40個(gè)孔洞，用來(lái)連接塔筒與基礎(chǔ)，因塔筒采用預(yù)制。混凝土基礎(chǔ)和每層塔筒上下層的預(yù)留錨索孔道角度、位置均不相同，縱向呈一定的傾角，因此對(duì)預(yù)留孔洞埋件安裝的精度要求較高，允許偏差不大于2 mm，須嚴(yán)格按照?qǐng)D紙安裝。

2.3.3混凝土施工

1)本工程基礎(chǔ)施工屬于大體積鋼筋混凝土，基礎(chǔ)埋深3.75 m，混凝土采用C40，基礎(chǔ)為擴(kuò)展式空心基礎(chǔ)。混凝土體積約(552/725.3)m3，空心部分直徑為(8.3/10.2)m，施工分兩次進(jìn)行澆筑。

2)混凝土澆筑分兩次進(jìn)行，施工縫設(shè)置在墊層上700 mm處，為保證施工縫部位不滲水，在施工縫處抹6 mm防水砂漿，并設(shè)置止水鋼板一道，第一次混凝土澆筑應(yīng)保證混凝土高度在止水鋼板中部。

3)在澆筑過(guò)程中混凝土振搗是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，要嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作，基礎(chǔ)混凝土振搗采用φ50插入式振搗棒，4臺(tái)振搗棒同時(shí)振搗，振搗使上部混凝土密實(shí)并將堆積的混凝土攤開(kāi)，促使形成坡度流淌，波紋管周圍要求加強(qiáng)振搗，確保密實(shí)，振搗的同時(shí)要注意不能使波紋管和錨墊板出現(xiàn)位移。振搗時(shí)做到快插慢拔，插點(diǎn)要均勻，插點(diǎn)之間距離控制在400 mm以內(nèi)。

4)振搗棒第一排插入點(diǎn)離開(kāi)模板距離為200 mm左右，振搗中采用單一的行列形式，振搗點(diǎn)時(shí)間控制在20 s～30 s之間。

5)在下一層混凝土初凝前澆筑上一層混凝土，振搗上一層時(shí)，應(yīng)插入下一層50 mm以上，以消除兩層間的接縫，為保證插入深度，在振搗棒端部處綁扎布條作為深度標(biāo)志。

2.3.4混凝土測(cè)溫養(yǎng)護(hù)

1)混凝土澆筑完畢及時(shí)進(jìn)行保溫、保濕養(yǎng)護(hù)。混凝土初凝后終凝前，覆蓋一層塑料薄膜及一層毛氈進(jìn)行保溫保濕，塑料薄膜及毛氈之間互相搭接100 mm，以減少水分的散發(fā)，對(duì)邊緣、棱角部位混凝土要加強(qiáng)覆蓋。

3)基礎(chǔ)測(cè)溫點(diǎn)每臺(tái)基礎(chǔ)上設(shè)置3處，每處測(cè)溫點(diǎn)布置上、中、下三個(gè)測(cè)溫點(diǎn)，分別位于澆筑體底部以上50 mm處，澆筑體中心和澆筑體表面以下50 mm處，其余測(cè)溫點(diǎn)按照測(cè)點(diǎn)間距不大于600 mm均勻布置。

4)大體積混凝土澆筑體里表溫差、降溫速率、環(huán)境溫度及溫度應(yīng)變的測(cè)試時(shí)間間隔、頻率應(yīng)符合下列規(guī)定：

a.1 d～3 d，每2 h不少于一次；

b.4 d～7 d，每4 h不少于一次；

c.8 d至測(cè)溫結(jié)束，每8 h不少于一次。

3　結(jié)語(yǔ)

1)該工藝通過(guò)羅盤(pán)儀的應(yīng)用，根據(jù)“一點(diǎn)一線”精確定位門(mén)洞方位和風(fēng)扇葉的安裝方位，使風(fēng)機(jī)能夠達(dá)到最佳采風(fēng)效果。

“鹽垛斗虎”傳承百年而不衰，主要原因是它來(lái)自民間，被歷代人民群眾所喜愛(ài)并傳承著。按時(shí)間分布，表述如下：

2)該工藝通過(guò)精確測(cè)量中心點(diǎn)與預(yù)留孔道距離，保證偏差都控制在±2 mm，使基礎(chǔ)與混塔筒能夠精準(zhǔn)對(duì)接。

3)該工藝將橋梁上預(yù)應(yīng)力錨索張拉技術(shù)運(yùn)用到風(fēng)電技術(shù)上，用預(yù)應(yīng)力錨索將基礎(chǔ)與塔筒進(jìn)行連接，使塔架高度達(dá)到120 m～140 m，通過(guò)增加塔架高度，將風(fēng)輪托舉到風(fēng)資源更好的區(qū)域，從而捕獲更多的風(fēng)能。

4)該工藝適用于華東、華中、東南沿海地區(qū)低風(fēng)速風(fēng)電基礎(chǔ)施工，通過(guò)大直徑大厚度擴(kuò)展式大體積空心混凝土基礎(chǔ)的應(yīng)用，使原本不具備風(fēng)電開(kāi)發(fā)條件的項(xiàng)目，也能具備開(kāi)發(fā)條件,大大提高了我國(guó)低風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電的開(kāi)發(fā)空間。

參考文獻(xiàn)：

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