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风电工程风机基础大体积混凝土施工及其质量控制

发表时间：2020/10/29 来源：《基层建设》2020年第21期作者：田龙锋

[导读] 摘要：在风电工程风机基础实际施工期间，大体积混凝土的施工质量能够直接影响到风电场的质量，因此，在工程实际施工的过程中必须要根据科学的施工工艺以及合理的施工标准来开展，如此才能够使风电工程的整体施工质量得以切实有效的保证。

        甘肃科耀电力有限公司甘肃兰州 730070
        摘要：在风电工程风机基础实际施工期间，大体积混凝土的施工质量能够直接影响到风电场的质量，因此，在工程实际施工的过程中必须要根据科学的施工工艺以及合理的施工标准来开展，如此才能够使风电工程的整体施工质量得以切实有效的保证。与普通的混凝土施工相比较来说，大体积混凝土的施工不但施工过程比较复杂，而且对于施工技术工艺的要求也是比较高的。鉴于此，相关部门必须要对风电工程风机基础大体积混凝土的施工及其质量控制进行研究与探讨，从而能够为相关人士提供一定的借鉴与参考。
        关键词：风电工程；风机基础；大体积混凝土；施工质量控制
        一、风电工程风机基础大体积混凝土施工的技术要点
        1、主要施工程序
        风电工程中的风机基础与箱变施工需要严格按照施工程序进行，具体来讲应当分为如下步骤：承台施工准备—测量放线—基坑深挖—垫层混凝土施工—安装基础环—安装钢筋—安装模板—浇筑混凝土—拆除模板—混凝土后期养护—基坑回填。
        2、风机基础设计
        倘若风机基础位于岩石类地基之上，则应当在混凝土垫层增设滑动层。正因为在以往的设计当中没有类似要求，所以整体风电工程设计会严重忽视掉电力对于大体积混凝土所起到的约束作用。由于大体积混凝土在初期硬化过程中会产生较大的水化热，此时其浇筑体积会不断膨胀，加之后续浇筑体的温度不断下降，则体积也会缩小，此时浇筑体与地基之间因为膨胀度不统一便会出现温度应力，从而产生基础内部裂缝。所以说，在大体积混凝土的设计过程中，一定要充分考虑到岩石地基对混凝土的约束，通过滑动层的增设去减少约束。
        3、基础混凝土浇筑
        风电工程的风机基础混凝土选用的是商品混凝土，由混凝土搅拌车直接从拌和站送到施工现场，同时采取的是规定的配合比。然而，由于施工现场条件有限，在现场布置方面难度较高，鉴于混凝土对浇筑强度的高要求，所以在浇筑施工中应采用泵车泵送入仓的方法。同时，在入仓过程中，混凝土下料点不得超过2m，且下料需保证均匀。基础混凝土浇筑的分层厚度为30cm，上下层混凝土的浇筑时间间隔需控制在小于下层混凝土的初凝时间，此外，同一层的混凝土浇筑需要采取“中间优先，外围跟进”的原则，在顶层与地层浇筑的过程中，混凝土厚度应控制在30cm左右。
        混凝土浇筑部位分布着密集钢筋，因此一般会选用φ50的软轴振捣器展开振捣作业，同时要求钢筋或是模板需要控制在振捣器的振捣范围内，一般为40~60cm之间。同时，振捣器插进混凝土后，需要按照“梅花形”进行振捣，振捣过程中如果混凝土表面已翻浆，则应换位振捣。为了确保混凝土振捣质量，振捣过程需采取“快插慢抽”的手法。
        4、混凝土的运输要求
        对于混凝土的运输来说，应该由项目自身所具有的混凝土搅拌运输车来将施工所需要的混凝土运输至施工现场，从而使施工现场的混凝土施工作业能够连续开展。为了使混凝土浇筑工作具有连续性，对于运输罐车的数量而言，应该保证其充足性，而且需要对混凝土输送泵进行利用来将其送入到仓内。单台风机的工作应该对工作时进行保证，在运输混凝土的时候应该安排专门负责人员来进行监控与指挥工作，避免因为出现车辆堵塞问题而对混凝土的施工工期产生不利影响[1]。
        二、风电工程风机基础大体积混凝土施工的质量控制措施
        1、控制裂缝产生的材料措施
        （1）在配置混凝土的工作中，要尽可能对大体积混凝土的配合比进行优化，实现降低水泥水化热的目的。一般来讲，大体积混凝土的配置可采用矿渣硅酸盐水泥与一定数量的粉煤灰进行掺和，不仅能够节省水泥用量，还能保证混凝土水化热明显降低。

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当然，在混凝土的试配比工作要在实验室中事先进行，确保砂、石级配得到最优化确定，同时在施工现场还需对混凝土的浇筑做好记录，才能保证混凝土搅拌质量的完好。
        （2）水泥要选择水化热较低的品种，比如常用的32.5~42.5级矿渣硅酸盐水泥，这一品种水平的发热量仅为270~290kJ/kg。同时，粗骨量尽量选择粒径大、级配好的品种。
        （3）尽可能降低单方水泥用量与水灰比，同时合理掺用减水剂。将减水剂掺入大体积混凝土当中，能够保证在用水量不变的基础上去提升混凝土的坍落度，不仅能够提升混凝土强度，还能降低水泥用量，进而达到降低混凝土水化热的目的。在大体积混凝土施工中，水泥的水化热属于关键性技术指标，将减水剂掺入之后，虽然在1个月时间内水泥的发热量与不掺入减水剂相差无几，但水化热的峰值出现时间得到了有效推移，并且峰值大小得到控制。为了保证大体积混凝土有着更为良好的强度与粘性，还可在制作过程中适量添加部分外加剂，能够降低大体积混凝土的热胀冷缩效应以及沉缩变形等一系列问题。
        （4）选用级配良好的粗骨料，确保其含泥量得到控制。混凝土的收缩形变会受到砂石骨料含泥量的直接影响，一旦超出阈值则会严重降低混凝土抗拉强度，从而产生裂缝。所以，砂石骨料含泥量需要得到严格控制，其中砂的含泥量不得超过3%，石子的含泥量不得超过1%，同时尽可能避免在天气温度过高或过冷的季节施工[2]。
        （5）做好混凝土的温度控制工作。在开展混凝土施工的期间，为了避免混凝土裂缝问题的发生，通常来说，需要对混凝土温度控制工作进行加强。相关工作人员可以采取在混凝土中对探头进行提前埋设的方式来对混凝土温度的检测工作进行做好。一般来说，风电工程风机基础混凝土施工的现场昼夜温差是比较大的，因此，应该对施工现场的气候环境进行全面了解，做好蓄热养护的工作。
        2、钢筋配置的调整措施
        为了防止风机基础大体积混凝土的内部热量增高，则需要保证其内部热量及时扩散出来，此时便是需要将利于温度传递的分布筋增设在混凝土当中，做好钢筋配置的调整工作。具体来讲，我们在钢筋配置设计方面，通常会在保证钢筋率不变的前提下，采取上下皮配筋差异的设计方案，也即是在无柱板带的部位，底皮钢筋横纵应采用φ25@150的规格；在有柱板带的部位，上下皮筋应当采用φ25@130的规格。因为大体积混凝土的厚度大概在1m左右，为了加快其散热速度，则需要在上下皮钢筋中增设φ25的温度分布筋，每平方米设置1根且利用搭接焊的方式进行连接。采取此类上下错位的分布形式，能够有效缩减钢筋直径以及钢筋间距，如此一来便能降低大体积混凝土的收缩程度，保证大体积混凝土的质量。
        3、基础混凝土的后期养护措施
        当混凝土入模终凝却基础抹面压光之后，便可用塑料薄膜覆盖在基础表面进行保湿，两侧用土方或硬物压实，防止被风吹散。如果施工天气较为炎热，混凝土的覆盖薄膜下方会表现出明显的凝水不足现象，则应当先浇水再盖膜，同样需要保护塑料膜不被破坏，倘若不小心在浇水过程中划破薄膜，应当在浇水之后另外覆盖一层薄膜。此外，由专人对混凝土进行温度测量，所有测温孔都需要安插温度计，一旦温差超过20℃，则需要覆盖一层或是多层棉被以控温，同时侧膜表面需要覆盖双层棉被进行搭接[3]。
        结术语
        综上所述，随着我国经济发展水平的不断提升，加上不可再生能源的匮乏，人们对于可再生能源的研究力度不断加大。作为一种可再生的清洁能源，风能对于人们日常生活中有着十分重要的作用。而风电工程中的风机基础工程属于典型的大体积混凝土工程，为了从各方面去确保整体工程的质量，不仅仅要严格遵循施工基础要点开展施工作业，还需重视其中的质量控制措施，尤其是裂缝控制、钢筋配置与后期养护等方面，唯有如此才能提升混凝土整体质量，为风电场的后续运行奠定良好基础。
        参考文献
        [1]阚虹.浅谈风电工程大体积混凝土基础面裂纹及掌控技术[J].科技风，2015（17）：143+150.
        [2]杨桂琴.风电工程风机基础大体积混凝土施工与质量控制探讨[J].城市建设理论研究：电子版，2012（21）：1.
        [3]眭立辉,刘光昊.风电工程中风机基础大体积混凝土施工质量的控制点[J].华东科技：学术版，2014（06）：254.