风电基础环安装施工的质量控制论文_王海英

风电基础环安装施工的质量控制论文_王海英

中国能源建设集团西北电力建设甘肃工程有限公司 甘肃省兰州市 730070

摘要:随着绿色能源的不断发掘、壮大,越来越多的滩涂、山林地带开发发展了风能,建造了一个个风力发电项目。在整个风电项目施工过程中,风电基础上面的基础环的各项质量指标要求显得尤为重要,施工得好坏对整个风电设备的安装及以后的运营都是至关重要的。而基础环作为风电设施基础的重要部件,其安装质量决定风电机组运行的稳定。本文根据风电基础的设计要求,从设计、施工等各个环节着手进行基础环的施工质量控制,最终达到设计要求,满足运营功能。

关键词:风电基础环;安装;质量控制

引言

随着社会的不断进步和经济的不断发展,人们越来越重视对新能源的研究与利用。特别是风能资源,它作为可再生的清洁能源,有着诸多其他能源不可比拟的优点,是新能源的发展重点。风力发电在我国电能供给上发挥着不可替代的作用。为保证风力发电机组安装的质量,加强风力发电基础环施工方法及工艺措施的研究,具有十分深远的意义。

1我国风电工程建设现状

1.1风险管理意识差

我国大型风电工程建设项目中,工程人员的风险管理意识薄弱,没能意识到风险防控的重要性。项目建设过程中,没能引起足够的重视,因而也不能很好的识别风险,对风险作出评估,后期风险发生时,不能作出及时的控制,极大的影响工程的质量,也影响了施工进程。

1.2风险管理标准不统一

通常情况下,大型风电工程建设项目的实施是由施工单位、监理单位、建设单位等多个单位共同实施的。多个单位之间由于职能和模式的不同,对待项目的风险管理标准也不一致。风险管理标准的混乱也为风险防控带来的麻烦,施工中不能很好管理风险,也会对工程的质量造成一定的影响。

1.3缺乏有效管理模式

我国风电工程建设项目较多,规模较大。施工环境不同,所面临的风险因素也有所差别。我国风电工程施工中虽然有工程项目的风险管理系统,但不能被很好的执行。随着时代的发展,风险管理模式也比较落后,已经满足不了现代风电工程项目建设中的新的风险问题。

2影响基础环水平度的原因

影响基础环水平度的原因有很多,主要有:①基础混凝土浇筑过程中,混凝土布料不均,或振动棒、布料管撞击基础环,造成水平度变化。②钢筋绑扎过程中,人为碰撞丝杆,扭动支柱。③基础环自身的出厂平整度达不到设计要求。④基础基坑碾压不实,垫层在基础环安装后产生不均匀沉降。⑤基础四周排水不利,造成基坑积水,使其预埋件部位沉降。⑥基础环在调平时不认真操作或调平后丝杆上下螺母紧固不到位。

3风电基础环安装施工的质量控制

3.1设计控制

风机制造厂(GE)提出了对风机基础设计的限制条件,其对基础位移、动态刚度、不均匀沉降和安装误差的要求如下:

3.1.1基础位移限制条件

在风向不变的情况下,从0风速到满发风速最大水平位移不超过4.5mm;在风向反转(180度转)的情况下,从0风速到满发风速最大水平位移不超过9mm(指两个方向位移的和);在任何方向,在极端风速条件下,最大水平位移不超过6.4mm。

3.1.2基础动态刚度限制条件

基础水平动态刚度:不小于1000kN/mm;基础转动动态刚度:不小于5.5×107kNm/rad。

3.1.3不均匀沉降限制条件

基础不均匀沉降:不超过3mm/m(0.17°);因风机为高耸结构建筑物,受水平风荷载时,其水平力和底部弯矩很大,并且风机对塔架倾斜较敏感,对基础不均匀沉降要求较高。

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3.2安装工艺流程控制

基础环进场→吊装就位→临时固定→精度初调→钢筋绑扎→第一次精度精调→封模→混凝土浇筑至基础环下法兰200mm处→第二次精度精调→混凝土浇筑至设计标高→第三次精度精调→养护、保护。

3.3吊装就位

3.3.1基础环运抵现场要堆放在安全合理位置,距离基坑边缘不小于1m。

3.3.2堆放场地必须平整、结实,同时基础环底面法兰与应全部支撑与平整结实的支撑面。

3.3.3卸运过程中,基础环应始终处于水平状态,平稳进行。钢丝绳与基础环螺栓孔间采用两层土工布隔离保护,严禁磕碰。

3.3.4为了确保基础环的安装质量与安全,在基础环的下方设置三角支架,支架焊接在内圈桩钢帽上。用基础环下法兰与三角支架间的螺栓来调整基础环的水平度。

3.3.5基础环固定

基础环顶部固定措施采用三根临时拉线,三根临时拉线的平面位置与三角支架上的调节螺栓位置相对应,拉线一端与基础环上法兰螺栓孔连接,一端与外圈桩钢帽连接。拉线采用GJ120钢绞线,并由拉线棒、U型挂环、UT型线夹、楔形线夹等组成,其中UT型线夹可以通过螺栓调整拉线的松紧。为防止损伤基础环上法兰,所有上法兰相连的螺栓钢板、垫块等在与法兰接触处,需垫两层土工布。

3.3.6安装定位

a安装三角调节螺栓支架;

b基础底层钢筋网绑扎;

c将基础环吊入基坑,放置在调节螺栓支架上,将调节螺栓与基础环相连。

3.4安装精度控制

3.4.1钢筋绑扎阶段控制

a基础环可靠放置好后,施工人员应检查门的方向是否符合要求;然后利用水平尺指示,通过调节螺栓,对基础环水平度进行初调。

b绑扎钢筋,为防止基础钢筋网对基础环施载的影响,钢筋绑扎过程中应该在基础垫层上设置钢筋支撑架。

c钢筋绑及相应预埋管线安装完成后,对基础环再做一次精度调整,保证各部位的安装误差都达到要求。

3.4.2混凝土浇筑阶段控制

a基础环下法兰200mm以下混凝土分层浇筑砼,当混凝土浇筑至基础环下法兰200mm处时,进行本阶段的精度控制,其目的是保证基础环上法兰各部位的安装精度符合要求。

b基础环下法兰200mm以上混凝土浇筑下料及振捣需十分注意,混凝土仍然分层浇筑,下料时应避免对基础环本体的冲击,振捣器也要避开基础环,作业人员及施工机械也应避免与基础环接触。

c本阶段安装精度检查频率以每铺筑一层混凝土即进行一次,遇有超出控制误差进行调整。

3.4.3混凝土初凝前控制

混凝土浇筑完成并在初凝前,对基础环安装精度进行最终调整,此时边调节UT型线夹的螺母边对基础环边混凝土进行振捣,基础环水平度达到要求后即停止振捣。

3.5混凝土浇筑要求

3.5.1混凝土浇筑前,基础环应用防护套罩保护,防止浇筑过程中混凝土对其的污染。

3.5.2混凝土浇筑应按照浇筑的平面对称进行,并保持浇筑厚度的一致,防止混凝土浇筑不均衡产生的侧压力对模板系统的干扰及变形对风电塔筒连接螺栓的影响。

3.5.3基础环安装好后,进行验收复核,内容包括基础环定位、预埋螺栓位置、基础环表面平整度等。

3.6注意事项

3.6.1机械设备应按其技术性能要求使用,缺少安全装置或安全装置已失效的机械设备不得使用。

3.6.2基础环必须绑扎牢固,吊钩钢丝绳保持垂直,严禁偏拉斜吊,未稳定时严禁松钩。

3.6.3测量所用的水准仪、经纬仪、测距仪、卷尺等,使用前应送有关检测部门进行精度校验,取得校验合格证后再投入使用,防止测量偏差。

结语

风电作为开发可再生能源,对改善能源结构、保护生态环境、缓解资源供需矛盾有着重要作用,可以实现经济、社会和自然的协调健康可持续发展,具有十分重要的意义。而风电基础承受塔身、风机等不变荷载以及风机工作时的强劲风荷载,因此对基础环的安装质量提出很高要求,根据标准和设计,其安装精度控制在±2mm以内。因此,风电基础环在安装施工中要从设计和施工等环节全面考虑、综合施策来保证基础环的安装质量。

参考文献

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论文作者:王海英

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第28期

论文发表时间:2018/12/27

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