摘要：大型风电场建设质量问题已有暴露的迹象，多个风电场出现风机倒塌，基础被连根拔起，塔筒底部基础环钢筋被连根拔出。初步了解为混凝土实际使用标号偏低，振捣不均匀，最严重的是基础存在大面积裂纹的质量问题。因此，重视风电场风力发电机基础的土建施工显得格外重要。
关键词：风电场；风力发电机；基础施工
1概述
风电是一种可再生、清洁的能源，它的维护费用低下，风电的生产清洁无污染，以及不需要消耗能源，风力发电已经成为一种的能源之一，我国的风能资源十分丰富，因此,国家大力推动风力发电场建设，各大发电公司先后投入巨资，抢占风力发电市场。随着风力发电场迅猛发展，逐步暴露出风力发电场存在的施工质量问题。2006年8月桑美台风，致使某风电场28台机组全部受损，其中5台倒塌，2台风机基础钢筋被拔出。2008年4月，某风电场正常运行时，此时风速为12m/s已进入风机的额定风速，风机倒塌，基础被连根拔起，塔筒底部基础环钢筋被连根拔出。经分析此种情况的主要原因是风机大体积混凝土基础存在裂纹的情况造成的。以上多个风力发电厂发生风机倒塌事故，暴露了风机基础质量问题的严重性。要保持我国风力发电产业的健康可持续发展，必须加强风力发电场施工过程质量管理，进一步提高工程质量。
2 主要施工步骤及方法
2.1 施工步骤
定位放线→土方开挖→基础垫层施工→放置基础环固定架→安装基础环→绑扎承台钢筋→安装预埋管→基础侧面模板支设→基础短柱钢筋绑扎→短柱模板支设→砼浇筑→模板拆除→土方夯实回填
2.2 定位放线：
根据场区测量结果技术报告图，进一步施放风机基础控制桩，所用的仪器必须经过计量部门检测合格，定位线须经四级验收合格后方可进入下道工序。
2.3 土方开挖
开挖时，按照开挖尺寸撒出的开挖线从一侧向另一侧顺序开挖。
1）土方开挖时，采用独个基础开挖，放坡系数1：0.5，周圈各留1.0工作面。基槽平面尺寸和标高要随开挖随检查。以保证尺寸标高正确。杜绝超挖和边坡不准。
2）采用机械开挖时，基坑边角及边坡采用人工修整。机械开挖至设计标高-3.40m处，预留10cm采用人工清槽。开挖时采用反铲挖掘机挖土，破碎锤破碎岩石，自卸汽车运土，挖出的土运到指定地点。
2.4 砼垫层施工
基坑开挖完毕,并经业主、监理、设计、勘测单位共同验收后,进行砼垫层施工。在砼垫层施工前，对基底标高进行复测，经检测无误后，进行砼垫层施工。风机基础一边相对于箱变和集电线路。垫层砼厚度为100mm，砼标号C10，其周边模板采用10槽钢。对于基坑需比设计标高挖深才至持力层处，用C10毛石砼换填，换填与垫层一次施工完成。垫层砼由搅拌站统一供应，砼罐车运输，砼泵车浇筑。砼表面平整、光滑，棱角顺直，平面位置及标高准确。
2.5 基础环安装
基础环安装是风机基础施工中安装精度要求较高的一道工序，基础环上法兰面的水平度一般不超过±1mm。钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑等工作对基础环的水平度都会造成影响，在风机基础混凝土浇筑完成后很难再对基础环进行调平，所以基础环水平度的观测调整要多次进行，随时进行。安装基础环一般有基础垫层施工完毕进行安装和基础底板钢筋网施工完毕后安装两种施工方法。前者便于基础环支撑就位，后者便于基础环下钢筋穿插安装，两种方法各有利弊，施工时可依照施工习惯进行选择。基础环的水平观测应采用两台检验合格的精密水准仪同时进行读数观测，测点不少于6点，并均匀分布。通过调节调节螺栓调平基础环后，应拧紧基础环下法兰上下的螺母，以防止基础环因受力不均而移位。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆基础环水平度观测、调整工作应在基础环吊装就位后，浇筑基础混凝土之前、浇筑基础混凝土的过程中（混凝土浮力不均会造成基础环不平）、土建交付安装前等是施工节点进行。
2.6 风机基础主体施工
由于风机基础形式比较单一，重复工作较多，同一机型的基础的钢筋形式、模板形式完全相同，为加快施工进度、节省施工成本，钢筋和模板尽量采用集中加工，标准化加工。钢筋可采用加工厂集中加工的形式，再由平板车运送到各个施工点。由于风机基础属于动荷载设备基础，基础内主要的受力钢筋不宜使用焊接连接，钢筋的主要连接方式为绑扎连接，不会出现超长钢筋，故不会给运输带来太大的影响。
风机基础的模板可依据基础的外观尺寸进行定型钢模板的设计，设置，保证模板安装的牢固性。每件模板还应标记编号，以方便施工人员找寻和安装。模板的设计要考虑到模板的刚性、周转次数和可操作性，钢模板面板可选用2mm厚钢板，肋筋可选用3mm厚钢板，钢模板的大小的划分也要根据实际情况而定，既不能过大，造成人工无法安装，也不宜过小，造成安装繁琐，不易保持稳定性。钢模板的拉丝孔也要合理。钢模板的套数根据工期划分的工作面确定，采用流水施工，这样就可以多个工作面同时展开施工，钢模板也可多次重复使用，大大缩短了工期，降低了施工成本。
2.7 钢筋工程
1）钢筋由钢筋加工厂专业人员制作成型，所有的原料必须具备合格证及复检合格报告。严格按照《钢筋加工单》所要求的规格、数量、外型尺寸加工，加工成型的钢筋在加工厂按施工区域分类存放，并挂产品标识牌，注明钢筋的规格型号及使用部位。严格执行领用料制度，加工成型的钢筋由自制的钢筋运输车运到施工现场。运输时，禁止野蛮装卸车，避免钢筋弯折过度。有严重曲折的钢筋，使用前应将弯折处矫直，对于局部矫正不直或产生裂纹的，不得用做受力筋。
2）钢筋连接：基础中钢筋采用直螺纹机械连接及绑扎连接。所有接头搭接长度应＞35d（d为钢筋直径），且在同一区段内，有接头的钢筋截面积占总钢筋截面的百分比不大于50%，直螺纹连接时，用专业扳手将套筒与钢筋连接紧密，操作人员必须经过厂家代表的培训，严格按照国标及工艺标准的要求施工。
3）基础钢筋保护层厚度为50mm，施工预制50mm高的钢筋马凳，马凳放置时需与钢筋主筋固定牢固。为保证钢筋保护层的厚度，在承台的侧面放置水泥砂浆垫块，垫块采用1：1水泥砂浆预制，位于垂直方向的垫块可事先在垫块内埋设20#铁丝。
3 风机基础抑制裂缝措施
（1）优化配合比，选用级配良好的骨料，降低水灰比，掺和料为粉煤灰，减少水泥用量，并在混凝土中掺加缓凝剂，使混凝土初凝时间控制在6-8h左右，改善混凝土和易性，降低水灰比，减少水化热集中散发，降低混凝土的内部温度和收缩应力，提高混凝土的早期抗拉应力。
（2）混凝土中掺入高性能聚丙烯纤维，提高裂缝降低系数。使用粉煤灰混凝土，减少水泥用量，以降低水化热。尽量降低混凝土水灰比，在满足泵送的前提下，适当减少用水量，减少混凝土收缩。用塑料布和岩棉被保温，减少混凝土内外温差，降低混凝土内部的温度应力，控制裂缝。用热电偶测温仪测量降温速度，适时降温和保温，减少混凝土内应力突变产生的集中应力。
（3）加强振捣来提高混凝土密实性，加强抹压来消除混凝土初期裂缝，并加强养护来提高混凝土早期抗拉强度。
（4）泌水处理：混凝土浇筑完毕后，及时将表层泌水清除干净，消除初期裂缝的发生。
（5）混凝土浇筑完毕后，做好混凝土浇筑后的温度裂缝控制计算。
结语
总之，风机基础土建施工达到设计要求，外观质量良好，基础环上表面平整度在设计要求的范围内，其他各项指标的偏差也均符合设计和规范要求，能够满足规定的要求。
参考文献
[1]柴雯，杨志刚，张曙光，牛文彬，王继琳.风电场工程安全评价方法及验收管理系统[J].水力发电，2010（04）.
[2]林永.风电场的建设和运行[J].电气时代，2016（06）.
[3]吴启仁，郑主平，孙向东.风电场建设风险管理[J].水利水电技术，2018（09）.
论文作者:张广磊
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/5
标签：基础论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 风机论文; 模板论文; 标高论文; 风电场论文; 《基层建设》2019年第15期论文;