風力發電項目風機基礎大體積混凝土施工中溫度控制

晏錫忠

【摘 ?要】環境、能源作為當今人類生存發展要解決的緊迫問題，清潔、可再生能源的新型能源結構成了當前和未來發展的必然趨勢。風力發電屬于可再生的清潔能源。在我國其技術已十分成熟，為平衡生態環境影響的風險問題，當前風能，被世界各國越來越重視。基于此，本文主要對風力發電項目風機基礎大體積混凝土施工中溫度控制進行分析探討。

【關鍵詞】風力發電項目;風機基礎;大體積混凝土施工;溫度控制

1、工程概況

某風電項目共安裝15臺風機，機組采用聯合動力UP2000-121、UP2000-115雙饋異步風力發電機組，單機容量為2.0MW，整個風電場總裝機容量為30MW。風機基礎型式為圓形板式擴展基礎，邊緣厚度0.9m，中部厚度1.7m，底板埋深3.5m，底板中央設半徑為3.5m的圓形混凝土臺柱。風機基礎混凝土強度等級為C40。風電場所在地氣候干燥炎熱，混凝土澆筑期間日最高氣溫達40℃，晝夜最大溫差30℃。較高的環境溫度和較大的晝夜溫差，均為澆筑后的混凝土的溫度控制帶來影響。

本工程風機基礎承臺單倉混凝土分別為505m3和624m3，須一次澆筑完成，屬大體積混凝土施工范疇。水泥在水化過程中要產生一定的熱量，這是大體積混凝土內部熱量的主要來源。由于混凝土構件內外溫度不同將導致膨脹不同，在混凝土內部產生壓應力，在面層產生拉應力。如果溫差超過25℃，則表面混凝土所造成的拉應力將要超過混凝土的極限抗拉強度，在混凝土構件的表面就可能產生裂紋。所以，防止混凝土裂縫產生的主要措施是如何搞好溫度控制。

2、混凝土溫控措施

混凝土溫度控制是確保風機基礎大體積混凝土不產生微裂縫的主要因素，它必須由混凝土配合比設計、溫度控制計算、混凝土測溫及混凝土覆蓋保溫、養護等技術手段才能實現。

2.1溫度測量

混凝土內部測溫裝置，按照設計及現場實際情況進行。混凝土初期升溫較快，混凝土內部溫升主要集中在澆筑后3～5d，一般在3d內溫升可達到或接近最高峰值。項目設專人負責溫度測量記要，并做出測溫成果，即做出溫度變化曲線圖，及時做好信息收集和反饋工作。

2.2溫控要求

在項目施工中，根據氣象參數，主要控制混凝土內部溫度和表面溫度的差值、混凝土表面與環境溫度的差值，使兩種溫度差值滿足設計及規范要求，通過合理措施有效控制或降低混凝土的損益溫度、絕熱溫升、澆筑溫度，確保混凝土內外溫度差≤25℃。根據風機基礎澆筑施工經驗：混凝土入倉溫度30℃±2℃;《大體積混凝土施工規范》（GB50496—2009）混凝土澆筑塊體的里表溫差（不含混凝土收縮的當量溫度）不宜大于25℃。

2.3主要措施

2.3.1合理設計混凝土配合比降低水化熱

根據相關資料，每增減10kg水泥，其水化熱將使混凝土的溫度升降1℃，在大體積混凝土中摻粉煤灰是減少水泥用量、降低水泥水化熱的好方法，因此，在保證混凝土強度情況下，盡量多摻加粉煤灰，減少水泥膠凝材料使用量，但粉煤灰摻量不能超過水泥用量的30%。在實驗室進行混凝土試配，主要原則：既要保證設計強度，大幅度降低混凝土初期水化熱，使混凝土具有良好的和易性、可靠性，又要降低混凝土中水泥和水含量。

根據試驗結果添加減水劑，選用級配良好的砂石進行試配，以改善混凝土和易性，降低水灰比，以達到減少水泥用量，降低水化熱的目的。

2.3.2在拌和站修建水池預冷

經過計算，一個風機基礎的混凝土為529.3m3，一個風機基礎混凝土拌和需要用水量暫定為140kg/m3左右，總用水量74m3，因此，在混凝土攪拌站修建8m×8m×3m，容積為192m3水池，能滿足兩個風機基礎混凝土澆筑用水量。在混凝土澆筑前，通過水車運輸或在自建水井中抽取合格的拌和用水進行水池儲存預冷，以達到拌和時降低水溫的目的。

2.3.3拌和冷水為混凝土降溫

采用1臺5T箱式冷水機CBPC-SV-05T（5℃），設計出水溫度5℃。計算溫度暫按水溫10℃、水泥溫度45℃、粉煤灰和砂32℃、小石和中石26℃計算。見表2。

2.3.4骨料架設防曬棚并噴淋水降溫

為達到高溫季節施工骨料預冷，在拌和站架設一個4格48.50m×18m骨料預冷堆積倉。頂部采用鐵皮封頂，避免陽光直曬。并在防曬棚頂安裝噴淋器，及時對骨料進行噴淋水降溫。

2.3.5混凝土運輸罐車降溫

該項目混凝土運輸距離為50km左右，因此，混凝土在運輸過程中會受到陽光直曬等原因造成混凝土溫度上升。根據類似工程經驗，混凝土在運輸過程中升溫約為2%～3%，即在運輸過程中混凝土溫升為0.60～0.80℃，為了盡量降低混凝土在運輸過程中升溫，可視情況給混凝土攪拌車罐體外增掛隔熱層，并對混凝土罐車車身定時進行灑水降溫。

2.3.6加強施工過程管理

盡量避免混凝土運輸過程中等車卸料現象，縮短運輸時間并減少混凝土的倒運次數，及時入倉澆筑。視現場情況對澆筑倉面及模板進行潤濕，盡可能在有條件情況下降低倉面局部溫度;基礎約束區、孔口等重要部位，在設計規定中連續上升，不出現薄層長間隙，及時振搗，縮短混凝土暴露時間。

3、結語

理論上混凝土的細微裂縫是不可避免的，但若不有效遏制，不僅可能危及構筑物的安全，而且影響構筑物的使用功能。因此，我們應充分認識到裂縫對構筑物的危害性，采取各種溫度控制措施來預防裂縫的產生。

參考文獻：

[1]魏建峰，汪寵.淺談大體積混凝土裂縫產生原因和控制措施[J].浙江水利科技，2009（1）：37-38

[2]GB50666-2011，混凝土結構工程施工規范[S].

[3]DL/T5191-2004，風力發電場項目建設工程驗收規程[S].

（作者單位：仙游國電風力發電有限公司）