浅谈风力发电机组扩展基础质量控制要点

李芃

摘 要：风力发电机组基础工程是风电场工程建设中的重要环节，基础工程施工质量的优劣以及工期的提前与滞后将直接影响整个风电场的建设进度，由于近年来风电产业的发展壮大，风电机组的基础设计也在不断的演变、发展，如梁板式基础、无张力灌注桩基础、预应力锚栓基础等，但相比较而言，目前我国使用较为广泛的还是圆形扩展基础，因此，文章主要针对风力发电场圆形扩展基础的质量控制进行论述，其目的是希望在今后的风力发电机组基础施工过程中能起到参考和借鉴的作用。

关键词：风力发电机组；圆形扩展基础；质量控制

前言

风是人类所熟悉的一种自然现象，它取之不尽、用之不竭、纯净无污染。风能是一种可再生能源，由于人类对生态环境的要求以及对能源的需求逐步增大，因此，大规模发展风力发电将对解决能源危机以及缓解环境污染起到至关重要的作用。随着《可再生能源法》的颁布，我国已将风能的利用开发放在优先发展清洁能源的重要位置。

随着风电产业的发展壮大，风机基础设计也在不断的演变、发展，逐步出现了梁板式基础、无张力灌注桩基础、预应力锚栓基础等，但相比较而言，目前我国使用较为广泛的还是圆形扩展基础，其优点主要在于设计经验和施工工艺较为成熟，适用于各种不同的地质条件。

1 扩展型基础质量控制要点

1.1 拌合系统的布置及组立

风力发电机组扩展型基础施工的过程，主要环节就在于大体积混凝土浇筑作业，那么混凝土的力能供应作为先决条件直接關系到扩展型基础施工质量的优劣，拌合系统又作为混凝土力能供应的基础设施，布设的选择以及组立方式尤为重要。由于风电场位置较为偏远，商品混凝土供应覆盖率较小，且成本较高，绝大部分风电场均采用现场集中拌合系统，这就要求在拌合系统布设时，应有较为系统全面的考虑，下面对集中拌合系统的布设及组立提出建议和要求：（1）结合风电场总平面布置图，首先应熟悉风电场内各机组机

位，由于每台机组机位较为分散，应合理计算集中拌合系统与各机位之间的距离，并且要确保布设高程不受洪水侵害。如地形地貌条件有限，首先应满足拌合楼和运输线路的布设条件，其他附属设施可应地制宜紧密布置。确保混凝土运输过程在安全时速范围内90分钟完成全部卸料工作。（2）在确定布设点后，还应优先选择稳定电源接入点，如不具备条件，应详细计算拌合系统容量负荷，设置自备发电机进行供电。在容量满足要求的基础上，还应设置同等容量的备用发电机防止由于供电故障导致拌合中段。（3）集中拌合系统的蓄水功能应满足拌合能力的要求，一般情况下，拌合系统周边会设置蓄水池或蓄水箱，通过水泵将拌合用水送入水秤后进入拌合系统，但该方式较为单一，水泵启停较为频繁，且故障率较高。因此，应要求集中拌合系统设置中间水箱，中间水箱具有储水功能，一方面能够保证出现突发断水状况后的供水持续性，另一方面也可起到冲洗拌合机或高位消防用水的作用。（4）骨料场地应满足具备一定储量以及向拌合系统持续供料的功能，一般情况下，骨料的存储量不应小于月高峰期平均日浇筑量的3-5倍。骨料存放场地应之间设置隔墙以及与底部原地面结合的隔离层，并在周围设置排水系统以及防止异物进入料堆污染骨料的设施。（5）在拌合系统的使用过程中，维护保养工作也至关重要，由于拌合站需要持续不间断的进行长时间运行，拌合系统的主要工作部件长期处于工作状态，容易出现故障或隐患。因此，需要制定详细的检修维护计划，对拌合站中的液压系统、润滑系统、配料系统、输送系统以及水、电系统都应进行详细的检查，保养，并做好主拌合机内部的清洁工作，保证拌合系统的工作状态稳定可靠。

1.2 原材料、配合比控制

原材料是大体积混凝土质量的基础，为确保大体积混凝土在强度、耐久以及抗渗等方面的需求需要做好大体积混凝土配合比的控制。对于应用于大体积混凝土原材料及配合比需要从与以下几个方面加以控制：（1）水泥，做好对于进场水泥的性能检测，对不合格产品不得进场。（2）骨料，在骨料的检测中应遵照国家的相关标准和规范。其中对于细骨料的细度模数应>2.3，含泥量应控制在3%的范围内，粗骨料宜选用粒径5-31.5mm，并应连续级配，含泥量不应大于1%。（3）粉煤灰的选择标准，粉煤灰其质量应符合现行国家标准《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB/1596有关规定。（4）外加剂的选择标准，对于外加剂的选择应当根据工程实际情况选择，在选择后先期进行相关的试验以确保外加剂选择的可靠性与稳定性。

1.3 配合比的选用标准

配合比是水泥混凝土配比的重要技术指标，在配合比的选择上可以参照同期同类型的配合比。选用好配合比后需要试行试验件并做好对于试验件的检测，确保配合比符合施工强度要求。

1.4 混凝土施工工艺质量控制

在混凝土浇筑前，施工单位应上报经监理单位审核完成的施工组织设计方案，施工组织设计应包括有大体积混凝土的温度和收缩应力说明、大体积混凝土的抗裂措施、原材料的优选配比、混凝土主要施工设备和现场总平面布置图、大体积混凝土的浇筑顺序与施工进度等方面的内容。

在施工前期首先需要与设计单位做好图纸的会审与技术交底，针对混凝土施工中容易出现的裂缝等缺陷提出相应的技术措施。做好混凝土支架、钢筋工程以及预埋管件的准备工作。做好施工现场的水、电等的建设和供应。做好施工设备的准备与检查工作。混凝土的测温监控设备应按照设计要求进行布置，保温材料应齐备，并应派专人负责测温作业管理。做好对于施工人员的技术培训。

1.5 钢筋的到货、加工及安装

（1）建设单位以设计图纸为依据，合理进行钢筋数量的计算，充分考虑损耗量，然后进行采购。（2）钢筋到场后，应按照国家相关标准和规范对其进行检测，确保钢筋的质量。（3）钢筋入库后应及时登帐建卡，分门别类做好标识并妥善保管。（4）进场材料的材质证明、出厂合格证、检验报告以及验收记录，作为施工过程中的原始依据以及工程竣工资料的组成部分，必须专人负责整理，存档备查，防止丢失。

1.6 钢筋加工

施工单位应对钢筋加工及存放场地进行合理规划，并应向监理单位提交钢筋制作设备的检验报告，并依据国家规范标准和设计图纸要求进行钢筋制作（参照《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002）。还应注意以下事项：（1）经验收合格的钢筋拉运至钢筋加工厂堆放時，放置在支架上，支架使用钢管焊接或方木，分类堆放。（2）对已弯曲或变形的钢筋采用钢筋调直机进行调直。（3）钢筋切割工作应在钢筋切断机上切割，不得采用气割或其它热切割。（4）钢筋按设计图纸的要求在弯曲机上弯曲，对于小直径钢筋可采用人工弯制。（5）为了保证钢筋安装规格，误差在允许范围内加工钢筋时，严格要求在同一平面内弯曲，防止扭曲（包括弯勾）。（6）结合9m、12m定材钢筋，对所有同样型号钢筋不同长度尺寸，进行长度和根数的计算切割下料，最大程度减少钢筋加工时的剩余料头。（7）对于直径在25mm以上（包括25mm）的钢筋采用套筒连接，连接作业在钢筋加工厂完成，接头套丝的长度以钢筋丝套的1/2为准，套筒连接后，对其抗拉强度进行试验，合格后用于基础钢筋。其它的钢筋连接采用搭接连接，搭接长度应符合设计及规范要求，对于C40混凝土，一般搭接的长度应为20d（d为钢筋直径）。基础径向钢筋不允许搭接。

1.7 钢筋安装

（1）依照图纸要求以及钢筋的直径、间距，布置和绑扎架立筋。并做好绑扎钢筋的加固工作，确保其具有足够的刚度和稳定性。（2）现场绑扎的钢筋网，其钢筋交叉的连接，应按施工详图规定执行。钢筋网按100%的交叉点进行绑扎。（3）在混凝土浇筑过程中，施工单位和监理单位应安排专人负责检查钢筋架立位置。对于发现存在问题的要及时进行修复。

2 混凝土的浇筑

对于混凝土浇筑层的厚度应当根据所使用的振捣器的作用深度和混凝土的和易性来进行确定，一般控制在300-500mm的区间范围内。在采用分层浇筑或是推移式浇筑时应当尽量缩短浇筑间隔时间，层间最长间歇时间不应大于初凝时间。在混凝土浇筑时应尽量从低处开始，沿长边方向自一端向另一端进行，当混凝土供应量有保证时，可多点同时进行浇筑。

3 混凝土的养护

完成了对于混凝土的浇筑后应当做好对于混凝土的养护。养护过程中除做好保温保湿外，还应及时按温度技术措施的要求进行保温养护。对于特殊气候条件下混凝土的养护施工，对于一些极端天气条件（如炎热、冬期、大风或雨雪天气）等应通过采取降温、保暖以及挡风等的措施来对其进行防护，从而最大限度的确保水泥混凝土的施工质量。

3.1 温度监测控制

混凝土浇筑体里表温差、降温速率及环境温度的测试，在混凝土浇筑后，每昼夜不应少于4次；入模温度的测量，每台班不应少于2次；混凝土浇筑体内监测点的布置，应真实有效的反应出混凝土浇筑体内最高温升、里表温差、降温速率及环境温度；由专人做好混凝土测温工作，并做好记录台账，资料归档工作。

3.2 混凝土的取样与试验

3.2.1 混凝土的取样。保证混凝土取样的随机性，是使所抽取的试样具有代表性的重要条件。考虑到拌和机出料口的拌合物经运输到达浇筑地点后，混凝土的质量可能发生变化，因此应在浇筑地点进行抽取；取样频率是保证预期检验效果的重要因素，根据《混凝土强度检验评定标准》GB/T50107-2010的相关要求，取样的频率和数量应符合以下要求：（1）每100盘，但不超过100m3的同配合比混凝土，取样次数不应少于一次；（2）每一工作班拌制的同配合比混凝

土，不足100盘和100m3时，其取样次数不应少于一次；（3）当一次连续浇筑同配合比的混凝土超过1000m3时，每200m3取样不应少于一次；每批混凝土应制作的试件数量，应满足评定混凝土强度的需要。对用以检查混凝土在施工（生产）过程中强度的试件，其养护条件应与结构件相同。

3.2.2 混凝土试件试验。施工单位应委托具有试验资质的第三方试验检测机构进行混凝土试件的抗压强度试验；试件的抗压强度试验应根据现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T50081的规定执行。每组混凝土试件强度的代表值应取3个试件强度的算术平均值，当一组试件中强度的最大值或最小值与中间值之差超过中间值的15%时，该组试件的强度不应作为评定的依据。

4 结束语

风力发电机组扩展型基础工程是风电场工程建设的重要组成部分，对风力发电机组的安全、可靠运行方面起到至关重要的作用。本文分析了风力发电机组扩展基础在施工过程针对混凝土质量缺陷提出了防范措施，并结合工程实例加以说明。经比较论证：在风力发电场的工程建设过程中，在严格依据国家现行的规范标准以及设计要求的基础上，更应严格把控各项施工质量环节，充分做好“事前、事中、事后”控制，才能有效的保证扩展型基础的施工质量。

参考文献

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2008.