風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)施工過程中的冷縫處理措施分析

張靖爰

摘 要：風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)多數(shù)屬于大體積混凝土施工，施工冷縫不僅會(huì)降低混凝土的強(qiáng)度、抗凍性，對(duì)混凝土的抗?jié)B性和耐久性影響尤為嚴(yán)重。大體積混凝土施工冷縫問題研究是大體積混凝土施工的核心問題，尤其是在具有反復(fù)循環(huán)荷載作用下的大體積混凝土工程中。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電機(jī)組；基礎(chǔ)施工；過程中；冷縫處理；措施分析；

風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)施工過程當(dāng)中一項(xiàng)比較特殊的獨(dú)立基礎(chǔ)，其主要作用便是有效維護(hù)整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的水平載荷平衡。因?yàn)檎麄€(gè)機(jī)組在運(yùn)行的過程當(dāng)中有可能會(huì)受到機(jī)組工作狀態(tài)或者是外界環(huán)境等各個(gè)方面因素的影響，使得載荷的方向發(fā)生一定的改變，在這種受力情況不斷發(fā)生變化的過程中，風(fēng)電機(jī)組會(huì)受到一定的損傷，這就要求嚴(yán)格控制風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)施工中冷縫現(xiàn)象的發(fā)生。

一、工程的概況

1.工程設(shè)計(jì)中的條件.工程的選址在低山丘陵處，風(fēng)電機(jī)的荷載較大。在現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)中發(fā)現(xiàn)地層中主要是花崗片麻巖，其裂隙間發(fā)育，風(fēng)化強(qiáng)烈，巖石芯呈現(xiàn)碎塊狀、土狀、砂狀，頂部還有耕植土分布在上面。

2.風(fēng)電機(jī)組的基礎(chǔ)形式。按照工程建設(shè)的情況，可以采用天然地基，其能夠達(dá)到上部荷載的要求，用全風(fēng)化的花崗片麻巖來當(dāng)作電機(jī)機(jī)組基礎(chǔ)持力層。

3.施工時(shí)產(chǎn)生的問題。在施工的時(shí)候，暴雨天氣使得攪拌站發(fā)生了停電狀況，不能順利完成某個(gè)風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)的混凝土澆筑。因?yàn)轱L(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)沒有成功進(jìn)行連續(xù)的澆筑工作，所以產(chǎn)生了一個(gè)全斷面施工冷縫，交變荷載的作用之下，混凝土的施工縫的粘結(jié)力僅僅只有正常澆筑的50%上下。因?yàn)轱L(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)面臨著

360°方向振動(dòng)的荷載，通常情況之下，風(fēng)電機(jī)組的完整壽命周期中大概有107次的循環(huán)荷載的作用，所以，對(duì)施工縫的強(qiáng)度產(chǎn)生了很大的影響。與此同時(shí)，就試驗(yàn)單位給出的鉆芯報(bào)告來看，實(shí)驗(yàn)時(shí)獲取芯的位置較為單一，同時(shí)，混凝土在護(hù)養(yǎng)要求合格的情況之下，兩次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果仍然差距非常大。在實(shí)驗(yàn)的過程中，對(duì)風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)整體沒有采用無損檢測(cè)，因此這些實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果也不能反映出混凝土的真實(shí)強(qiáng)度以及風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)的整個(gè)施工質(zhì)量。

二、風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)施工冷縫危害性分析

在風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)施工的過程當(dāng)中，由于各種各樣的因素影響，可能需要對(duì)工程的混凝土澆筑采取分層澆筑的方式，可是這種澆筑方式的過程中很容易產(chǎn)生施工冷縫，其會(huì)對(duì)混凝土交界處的結(jié)合力產(chǎn)生一定的不良影響，甚至還會(huì)造成裂縫的出現(xiàn)。其中，危害最大的是基礎(chǔ)貫穿的裂縫，它不僅會(huì)使得應(yīng)力重新分布，還會(huì)使結(jié)構(gòu)中受力的條件發(fā)生改變，而且結(jié)構(gòu)的耐久性、滲透性、穩(wěn)定性、整體性也都會(huì)被影響。更有甚者，使得混凝土里面的一種受力鋼筋暴露在外面，使得其腐蝕的速度加快，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)使整個(gè)結(jié)構(gòu)都發(fā)生坍塌。在此次工程中，風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)運(yùn)行的時(shí)候面臨著360度方向振動(dòng)的荷載，因?yàn)橥ǔＧ闆r之下，風(fēng)電機(jī)組的完整壽命周期中大概有107次的循環(huán)荷載的作用，所以，風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)需要很高的強(qiáng)度。因?yàn)轱L(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)沒有成功進(jìn)行連續(xù)澆筑，形成全斷面施工冷縫。據(jù)相關(guān)資料表明，交變荷載的作用之下，混凝土的施工縫的粘結(jié)力僅僅只是正常澆筑后的50%及以下，這對(duì)施工縫的強(qiáng)度影響非常大，二次澆筑肯定會(huì)使得風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)的強(qiáng)度有所下降。此外，混凝土澆筑的前期過程，因?yàn)橛斜╋L(fēng)雨，所以混凝土水灰的比會(huì)產(chǎn)生一些變化，而整個(gè)的振搗也會(huì)受到一些影響，使得施工的質(zhì)量無法保證。

三、選擇修補(bǔ)方案

1.方案的比較。按照現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)實(shí)際的澆筑狀況，結(jié)合風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行之后的特點(diǎn)以及檢測(cè)機(jī)構(gòu)給出的相關(guān)報(bào)告，有以下兩種進(jìn)行處理的方案：一種是把已經(jīng)澆筑了的三分之一還要多點(diǎn)的基礎(chǔ)全部廢棄，重新進(jìn)行澆筑，同時(shí)把部分已經(jīng)綁扎好的鋼筋拆除進(jìn)行利用；另一種是把已經(jīng)進(jìn)行部分澆筑的風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)采取加固的措施之后正常使用。如果選擇第一種方法，主要的損失表現(xiàn)在大約30t的鋼筋、150 m3的混凝土、基礎(chǔ)墊層、土石方的開挖以及有關(guān)的費(fèi)用，按照現(xiàn)行造價(jià)的水平大概要損失30萬元。如果選擇第二種方法，對(duì)已經(jīng)進(jìn)行部分澆筑的風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)采取加固的措施。首先，要把澆筑的表面清洗，然后在澆筑之前使用粘著劑，同時(shí)，還要清洗在自然的環(huán)境下裸露，產(chǎn)生銹蝕的鋼筋，另外還要增加混凝土和鋼筋，加固的基礎(chǔ)費(fèi)用大約為15萬元。在經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行比較，采用加固基礎(chǔ)的方案要比對(duì)原先基礎(chǔ)進(jìn)行廢棄重建更加好，它可以節(jié)省一定投資，使得損失減少。

2.最終的方案。就業(yè)主給出的鉆芯報(bào)告來看，實(shí)驗(yàn)時(shí)獲取芯的位置較為單一，同時(shí)，混凝土在護(hù)養(yǎng)要求合格的情況之下，兩次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果仍然差距非常大。在實(shí)驗(yàn)的過程中，對(duì)風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)整體沒有采用無損檢測(cè)，因此這些實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)果也不能反映出混凝土的真實(shí)強(qiáng)度以及風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)的整個(gè)施工質(zhì)量。因?yàn)轱L(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)沒有進(jìn)行連續(xù)的澆筑，所以產(chǎn)生了全斷面施工冷縫，無法使用簡(jiǎn)單的表面修補(bǔ)。而嵌縫封堵和灌漿也并不適合此工程。經(jīng)過多方面的考慮，在各方的討論之下，決定在臺(tái)柱頂?shù)臉?biāo)高不變的情況下，使混凝土截面的面積增大，同時(shí)，在基礎(chǔ)頂面增加放射筋的數(shù)量，經(jīng)過計(jì)算和討論，這樣加固的方案能夠使風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)受力滿足要求。在對(duì)已經(jīng)澆筑的混凝土表面進(jìn)行繼續(xù)澆筑前，需要清楚軟弱的土層、表面的松動(dòng)沙石、水泥薄膜和垃圾。另外，還要把表面進(jìn)行鑿毛，充分潤濕并用水把其沖刷干凈，通常來說，濕潤的時(shí)間不能低于24 h，還要消除殘留于混凝土的表面的積水。當(dāng)施工縫周圍的鋼筋發(fā)生回彎的時(shí)候，注意不要讓混凝土發(fā)生損壞或者松動(dòng)。而鋼筋上面的浮銹、水泥漿和油污等也應(yīng)該要進(jìn)行清除。進(jìn)行澆筑之前，施工縫的表面應(yīng)當(dāng)要澆筑一層水泥砂漿作為結(jié)合層，而砂漿的強(qiáng)度等級(jí)要比原來風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)的混凝土的強(qiáng)度等級(jí)要高。

四、處理措施

1.防腐處理。在拋丸除銹、環(huán)氧粉末噴涂防腐涂裝線上對(duì)鋼管外壁進(jìn)行防腐處理，除銹、噴涂均勻、高效，且不受天氣影響。由于除銹防腐均采用機(jī)械化操作，在正式生產(chǎn)前，先對(duì)一根鋼管進(jìn)行工藝試驗(yàn)，通過對(duì)拋丸設(shè)備的調(diào)整及送管滾輪臺(tái)的轉(zhuǎn)速調(diào)整，使拋丸后的鋼管樁表面清潔度和粗糙都達(dá)到防腐要求，調(diào)試完畢后即可進(jìn)行拋丸防腐作業(yè)。鋼砂、鋼丸配比為1：1，并根據(jù)拋丸效果實(shí)時(shí)補(bǔ)充新的鋼砂、鋼丸，調(diào)整拋頭電流。待鋼管樁打設(shè)完成后，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行陽極塊的焊接。

2.吊耳制作及焊接。鋼管樁吊耳采用內(nèi)管軸式吊耳，溜尾采用餅式吊耳。吊耳采用數(shù)控火焰切割機(jī)對(duì)平板進(jìn)行下料，再進(jìn)行拼焊制作；外防腐處理時(shí)在鋼管外表面吊耳位置處用膠布進(jìn)行遮擋，經(jīng)過外防腐處理后將膠布揭開再進(jìn)行吊耳焊接安裝，根據(jù)圖紙檢查設(shè)計(jì)尺寸是否合格，用焊接檢驗(yàn)尺檢驗(yàn)焊腳長度，目測(cè)焊縫邊緣有無飛濺，打磨是否干凈等。用鋼卷尺測(cè)量吊耳間距。

3.焊接施工處理。鋼管樁焊接自始至終受控于在線超聲波探傷檢測(cè)，長度在滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后予以切斷。螺旋管離線后進(jìn)行的宏觀檢測(cè)主要包括焊縫外觀檢測(cè)、離線超聲波探傷檢測(cè)并按規(guī)范要求進(jìn)行工業(yè)X射線檢查，對(duì)檢測(cè)出的焊縫缺陷按規(guī)范要求予以修補(bǔ)。每道焊接工序完成后，操作人員和專職檢驗(yàn)人員都要對(duì)其焊件進(jìn)行外觀檢查和無損探傷抽檢。

風(fēng)電機(jī)組的基礎(chǔ)施工過程當(dāng)中，受力形式相對(duì)比較復(fù)雜，風(fēng)電機(jī)組在不斷運(yùn)行的過程中會(huì)由于這種這些受力載荷而產(chǎn)生一定的損傷。這就要求要求相關(guān)的工作人員在對(duì)混凝土實(shí)施澆筑的時(shí)候應(yīng)該采取一次性澆筑的方式，從而更好地避免了施工冷縫的出現(xiàn)。如果出現(xiàn)了施工冷縫，應(yīng)該充分結(jié)合具體工程的實(shí)際情況來對(duì)其進(jìn)行有效的處理。

參考文獻(xiàn)

[1]劉國強(qiáng).淺談風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)施工過程中的冷縫處理措施分析.2017.

[2]趙華亮.淺談風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)管理.2016.

（作者單位：天津電力工程監(jiān)理有限公司）