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【摘 要】本文介绍了风力发电机组基础施工的特点,基础环施工的工艺流程,阐述了基础环安装前后的注意事项及施工方法,对影响基础环水平度的因素进行分析,采取预防基础环偏差的措施。
【关键词】风电机组;基础环施工工艺;施工方法;预防措施
1 工程概况
以正在施工的某风电场为例,建设规模为安装17台WTG3000kW风电机组。风机基础和箱变基础各17座,均为钢筋混凝土基础。基础直径为20m,基础圆台直径为7m,基础埋深-3.5m,基础混凝土采用C40S8F250,每台基础混凝土量约为560m3,。每一基础各埋设基础环一个,基础环为钢制成品,外径4.71m(华锐),重约27吨,各基础环下均设4个钢制支腿,四个支腿成正方形布置,支腿下部焊接固定在垫层内预埋的20mm厚钢板上,上部通过螺栓连接。
2 施工特点
2.1 技术难度大
基础环为支撑高耸结构的基础设备预埋件,埋件上固定支撑塔筒高度为90m左右,其顶部装有较大垂向机组荷载和较大的风荷载。
2.2 质量要求高
风机基础施工质量直接影响风机的安装和投产,质量要求较高。因此,要求基础环安装必须达到设计要求的水平精度(本工程基础环安装水平度要求允许误差在±3mm内),方能保证基础环以上塔筒的垂直度符合规范要求。如果在风机基础施工完毕后,检查基础环表面水平度超标,将意味着该风机基础不合格。因此,在风力发电基础施工中,应当把基础环的安装当做重点。确保该分项工程一次性验收合格。
3 施工工艺
⑴基础环到场后应派专人负责协调,经业主、监理验收后,根据风机编号对号入座。
⑵确保在基坑边附近存放,存放处不得积水。
⑶要确保在二次吊装时便于吊装,同时要考虑不影响吊车的就位点。
⑷基础环放置要求水平,下面垫上方木。
4 施工方法
4.1 预埋件埋设
⑴预埋件规格为35mm×35mm×35mm,底面焊接9根φ16的钢筋撑脚,该预埋件为我项目部制作,质量合格,满足施工要求。
⑵每一基础均设4个预埋件,预埋件的安装即在浇筑前应先根据图纸设计几何尺寸及具体位置进行预埋。
⑶4个预埋件成正方形布置,埋设时需按设计位置定位准确。为准确控制4个预埋件的相对位置,先用全站仪根据计算好的坐标进行测放,然后每个预埋件的中心点定出四角桩,拿施工线确定其位置。
4.2 粘贴橡胶保护层
⑴基础环进场后,先对上部托圆孔(该孔有钢筋穿过)部位粘贴橡胶保护层。
⑵橡胶厚5mm,宽200mm,椭圆孔内外两侧及孔内侧壁均需粘贴。
⑶橡胶保护层应粘贴牢固,表面平整,无皱折、空鼓现象。
4.3 支撑件的安装与粗调
⑴采用精准水准仪测量四个预埋件钢板的标高,计算出预埋件钢板的高差。
⑵根据四个预埋件的高差、基础环顶面设计高程调节四个支撑调节杆,使各点的支撑调节杆安装后处于同一标高上,同时使调节丝杆的有效长度控制在190mm-195mm之间。
⑶按照图纸要求采用地质罗盘确定塔筒门方向。
4.4 基础环的安装与精确调平
⑴基础垫层砼强度到达75%方可吊装基础环。
⑵用吊车将基础环吊起一定高度后,缓缓转动基础环,使塔筒门转到设计方向,然后连接四个支撑调节杆和四个地脚螺栓,对准相对应的精确位置就位,同时紧固支撑调节杆与基础环连接螺丝并达到规定的力矩值。
⑶基础环吊装就位后,由技术人员汇同建设单位、监理单位对基础环进行粗调,基坑上架设精密水准仪一台,粗调前准备千斤顶一个,并配备准用工具。指定2个人专门进行调平。首先采用将4个支撑腿调平,对高点不动,低点用千斤顶进行顶升。使其4个腿处在同一水平,此为粗调。
⑷精确调平是检测基础环顶面法兰的12个点(以正北为1点,按顺时针方向均匀排列1-12点),最高点与最低点水平值之差是否超过3mm,如果超过则通过精确计算四个调节杆螺丝帽应转的角度,通过千斤顶配合调节螺栓,并且调节水准仪,重新检测,如此反复进行调节,直至使基础环水平度控制在规定的范围内。
⑸在绑扎钢筋完成后,混凝土浇筑前,进行再次观察各点。视其水平度是否变化,如果变化再次用同样方法进行调平。
综上所述,基础环的安装调平是一个细微的重要施工环节,在施工中切不可调以轻视。安装后的水平与否,直接关系风机基础是否合格。因此,在施工过程中应将此环节作为重点施工。
4.5 预防基础环偏差的措施
⑴基础环吊装应垂直起吊,轻起轻落,吊车有专人操作专人指挥,各工种人员配合默契。安装完毕及时进行后续施工。
⑵水准仪经检校合格,其精度满足施工要求,施测人员操作细致专心。
⑶钢筋绑扎过程中,不得碰撞基础环及其支腿,以免影响其强度及稳定性。
⑷钢筋绑扎完毕后,验筋时将基础环水平度一起验收,基础混凝土浇筑时,应均匀下料,振捣棒不得靠近支腿部位,以防基础环位移。
⑸基础环内浇筑混凝土时,采用彩条布或塑料布将上部基础环遮挡严密,以防混凝土污染基础环的外露部分或堵塞螺栓孔。
⑹基础施工完毕后,防止外露基础环被机械碰撞引起变形或位移。
5 结束语
风电作为可再生能源,对保护生态环境,实现经济健康可持续发展,具有十分重要的意义。作为一名技术人员和管理人员,在未来的风电市场上,积累风电建设施工技术管理经验,抓住风电开发良机,拓展公司的风电市场,非常有意义。
【关键词】风电机组;基础环施工工艺;施工方法;预防措施
1 工程概况
以正在施工的某风电场为例,建设规模为安装17台WTG3000kW风电机组。风机基础和箱变基础各17座,均为钢筋混凝土基础。基础直径为20m,基础圆台直径为7m,基础埋深-3.5m,基础混凝土采用C40S8F250,每台基础混凝土量约为560m3,。每一基础各埋设基础环一个,基础环为钢制成品,外径4.71m(华锐),重约27吨,各基础环下均设4个钢制支腿,四个支腿成正方形布置,支腿下部焊接固定在垫层内预埋的20mm厚钢板上,上部通过螺栓连接。
2 施工特点
2.1 技术难度大
基础环为支撑高耸结构的基础设备预埋件,埋件上固定支撑塔筒高度为90m左右,其顶部装有较大垂向机组荷载和较大的风荷载。
2.2 质量要求高
风机基础施工质量直接影响风机的安装和投产,质量要求较高。因此,要求基础环安装必须达到设计要求的水平精度(本工程基础环安装水平度要求允许误差在±3mm内),方能保证基础环以上塔筒的垂直度符合规范要求。如果在风机基础施工完毕后,检查基础环表面水平度超标,将意味着该风机基础不合格。因此,在风力发电基础施工中,应当把基础环的安装当做重点。确保该分项工程一次性验收合格。
3 施工工艺
⑴基础环到场后应派专人负责协调,经业主、监理验收后,根据风机编号对号入座。
⑵确保在基坑边附近存放,存放处不得积水。
⑶要确保在二次吊装时便于吊装,同时要考虑不影响吊车的就位点。
⑷基础环放置要求水平,下面垫上方木。
4 施工方法
4.1 预埋件埋设
⑴预埋件规格为35mm×35mm×35mm,底面焊接9根φ16的钢筋撑脚,该预埋件为我项目部制作,质量合格,满足施工要求。
⑵每一基础均设4个预埋件,预埋件的安装即在浇筑前应先根据图纸设计几何尺寸及具体位置进行预埋。
⑶4个预埋件成正方形布置,埋设时需按设计位置定位准确。为准确控制4个预埋件的相对位置,先用全站仪根据计算好的坐标进行测放,然后每个预埋件的中心点定出四角桩,拿施工线确定其位置。
4.2 粘贴橡胶保护层
⑴基础环进场后,先对上部托圆孔(该孔有钢筋穿过)部位粘贴橡胶保护层。
⑵橡胶厚5mm,宽200mm,椭圆孔内外两侧及孔内侧壁均需粘贴。
⑶橡胶保护层应粘贴牢固,表面平整,无皱折、空鼓现象。
4.3 支撑件的安装与粗调
⑴采用精准水准仪测量四个预埋件钢板的标高,计算出预埋件钢板的高差。
⑵根据四个预埋件的高差、基础环顶面设计高程调节四个支撑调节杆,使各点的支撑调节杆安装后处于同一标高上,同时使调节丝杆的有效长度控制在190mm-195mm之间。
⑶按照图纸要求采用地质罗盘确定塔筒门方向。
4.4 基础环的安装与精确调平
⑴基础垫层砼强度到达75%方可吊装基础环。
⑵用吊车将基础环吊起一定高度后,缓缓转动基础环,使塔筒门转到设计方向,然后连接四个支撑调节杆和四个地脚螺栓,对准相对应的精确位置就位,同时紧固支撑调节杆与基础环连接螺丝并达到规定的力矩值。
⑶基础环吊装就位后,由技术人员汇同建设单位、监理单位对基础环进行粗调,基坑上架设精密水准仪一台,粗调前准备千斤顶一个,并配备准用工具。指定2个人专门进行调平。首先采用将4个支撑腿调平,对高点不动,低点用千斤顶进行顶升。使其4个腿处在同一水平,此为粗调。
⑷精确调平是检测基础环顶面法兰的12个点(以正北为1点,按顺时针方向均匀排列1-12点),最高点与最低点水平值之差是否超过3mm,如果超过则通过精确计算四个调节杆螺丝帽应转的角度,通过千斤顶配合调节螺栓,并且调节水准仪,重新检测,如此反复进行调节,直至使基础环水平度控制在规定的范围内。
⑸在绑扎钢筋完成后,混凝土浇筑前,进行再次观察各点。视其水平度是否变化,如果变化再次用同样方法进行调平。
综上所述,基础环的安装调平是一个细微的重要施工环节,在施工中切不可调以轻视。安装后的水平与否,直接关系风机基础是否合格。因此,在施工过程中应将此环节作为重点施工。
4.5 预防基础环偏差的措施
⑴基础环吊装应垂直起吊,轻起轻落,吊车有专人操作专人指挥,各工种人员配合默契。安装完毕及时进行后续施工。
⑵水准仪经检校合格,其精度满足施工要求,施测人员操作细致专心。
⑶钢筋绑扎过程中,不得碰撞基础环及其支腿,以免影响其强度及稳定性。
⑷钢筋绑扎完毕后,验筋时将基础环水平度一起验收,基础混凝土浇筑时,应均匀下料,振捣棒不得靠近支腿部位,以防基础环位移。
⑸基础环内浇筑混凝土时,采用彩条布或塑料布将上部基础环遮挡严密,以防混凝土污染基础环的外露部分或堵塞螺栓孔。
⑹基础施工完毕后,防止外露基础环被机械碰撞引起变形或位移。
5 结束语
风电作为可再生能源,对保护生态环境,实现经济健康可持续发展,具有十分重要的意义。作为一名技术人员和管理人员,在未来的风电市场上,积累风电建设施工技术管理经验,抓住风电开发良机,拓展公司的风电市场,非常有意义。