风电工程风机基础大体积混凝土施工与质量控制

发表时间:2021/5/20   来源:《建筑实践》2021年40卷2月第4期   作者:骆新琨
[导读] 风力发电机组的基础施工
       
        骆新琨
        新疆海为新能电力工程有限公司  新疆乌鲁木齐830000
        摘要:风力发电机组的基础施工,一般具有较大的施工规模、复杂的施工工艺等。在大体积混凝土工程中,风机基础占有相当大的比重。同时,风机基础是整个风电项目的核心。风电场工程施工工期紧、任务重、质量控制标准高,为了满足风电场整体施工工期及混凝土质量要求,实际施工过程中,对风机基础混凝土施工关键技术及工艺不断进行实践及探讨,为类似工程总结经验。
        关键词:风电工程;风机基础大体积混凝土施工;质量控制
        前言:随着我国经济的不断发展,城镇化建设飞速发展。对于风电工程的质量水平和安全性这一领域国家也更加重视,对此也提出了更高的要求。为了应对时代的发展变化,在时代浪潮中保持自身优势且实现更加稳定地发展,电力企业就需要更加注重创新,同时对于混凝土这一技术的应用也应该更加重视,因为混凝土施工在整个风电工程中属于基础的内容,同时也起着关键作用。大体积混凝土在各种通风机项目已广泛应用,相应的建设效果明显改善。混凝土施工过程存在工程量大且施工复杂等问题,加强施工质量的监督和管理是非常重要的,控制风机基础质量的关键是控制好混凝土的施工质量。
        1、风机基础大体积混凝土施工特点
        (1)风机基础混凝土一次性浇筑量大,混凝土浇筑时需要采取可靠措施,保证施工过程中不因产生大量水化热而出现裂缝。混凝土浇筑应连续不间断浇筑至竣工,避免出现裂缝。
        (2)风机基础内部结构复杂,混凝土浇筑时的工作难度较大;
        (3)风机基础混凝土块体大,对大体积混凝土施工、保温、保湿、养护措施要求严格,确保混凝土内外温差不超过25℃,做到有效防止混凝土出现裂缝及蜂窝麻面等质量问题。
        2、风电工程风机基础的具体施工要点
        2.1设计风机基础
        风力发电工程在选择具有岩石地貌的施工场地时,一定要在混凝土下面设置滑动层作为必要的施工垫层。反之,如果没有基础垫层的布局和设计,大量的混凝土建筑就失去了必要的克制,甚至将对整个风力发电机组基础工程的安全构成威胁。由于水化热的影响,大体积混凝土将会发生整体膨胀现象。如果浇注料受到外界温度下降的强烈影响,它可以迅速收缩。由于高温下的应力,不同程度的混凝土基础的膨胀,将会产生温度裂纹。为了实现建筑设计优化的目的,一定要采取科学的措施,有效地抑制混凝土的扰动。最常用的措施是设置滑动层,有效地抑制混凝土和岩石地基的滑移。
        2.2浇筑混凝土
        风力发电机组的基础混凝土,应选择水化热低、和易性及保水性较好的混凝土。混凝土运输必须使用混凝土专用搅拌罐车。混凝土施工的整个过程,技术人员应注意控制混凝土的配合比例及搅拌的均匀性。为保证在浇筑过程中,混凝土不产生离析的现象,混凝土入模方式应选择适宜的方法。保证混凝土下料均匀,下料高度不得超过2m。浇筑方法尽量选择分层浇筑,分层浇筑的厚度尽量控制为30cm。混凝土的初凝时间很短,故浇筑过程中,需尽量减少浇筑的时间间隔,避免因浇筑间隔过长而引起的施工冷缝。此外,浇筑过程中,现场应安排专门的协调人员,对混凝土的出料及运输进行跟踪,及时处理突发状况,保证混凝土浇筑的连续性。现场技术人员需做好混凝土出料口及入模处的测温工作,保证混凝土的施工质量。
        2.3振捣混凝土
        风机基础的混凝土施工,在整个混凝土浇筑施工过程中,应该建立相应的混凝土振捣措施。一般来说,应选择一种特殊类型的软轴振动器进行混凝土的振捣作业。振捣过程中,施工人员应根据梅花的基本形状来完成振捣,振捣要及时,要全面,避免漏振。

振捣方法为快速插入,缓慢拔出,这样才能把混凝土中的气泡带出,增加混凝土的密实性,保证混凝土的施工质量。如果风机基础选择的浇筑方法为分层浇筑时,施工人员在振捣上一层混凝土时,振捣器需插入至下层混凝土5cm处进行振捣。这样可以消除上下两层混凝土间隙处的气体,使混凝土的浇筑更具整体性。对于风机基础的模板处、埋管处、钢筋过密区域及受横向剪力过大的地方因着重进行振捣作业,保证该处混凝土的浇筑质量。如果现场具备施工条件,建议风机基础采用二次振捣工艺,此方法可有效的减少大体积混凝土裂缝。
        3、施工质量控制的具体措施
        保证风机基础的施工质量,需做好施工过程的监督与施工工艺的控制。其中包括风机基础的配筋控制、混凝土原材料的选择、施工完成后的养护工作。
        3.1采取科学合理的设计方案
        当前我国社会不断发展,由于风电工程的数量不断增加,对于风电基础大体积混凝土的施工工艺要求也在不断提高。因而会导致设计强度随着相关需求而不断提高。在进行相关设计方案策划中,应考虑在大体积情况下干扰因素的影响程度,比如大体积的建筑物中,水泥的用量过大则会导致混凝土水化热的升高。因此在设计过程中则应采取科学有效的方式解决这一问题,使混凝土的内外结构温差<30℃,且大体积混凝土结构应采用强度等级在C20~C30的范围内混凝土材料。采用上述方法能够有效地确保混凝土在大体积的情况下也能具有良好的工作性能,并且在一定程度上降低混凝土中的需用水量。
        3.2有效控制材料裂缝
        单从风电基础设施和施工时间的整体建设角度选择水泥,最好是选择一种水化热较小、强度较高的水泥,比如矿渣水泥。施工技术人员应该根据搅拌现场的原材料和图纸的相关要求进行委托送检,配置合格的配合比,并根据实际情况,进行时时优化配合比。使用最佳比率方法可显著降低水泥本身的水化热。在大多数情况下,可以使用粉煤灰来优化矿渣水泥和混凝土结构的整体性能。通过应用上述结构的措施,有效地降低水泥的总消耗。同时,做混凝土浇筑的实时控制,以便它可以确保最佳的混合建筑材料。同时,混凝土本身的衰退应该得到一个灵活的控制,以确保总含水量的混凝土是相同的。控制水化热的过程中,可以选择一个特定类型的减水剂,但一定要严格控制减水剂的比例和用量。在此基础上,对新进场的水泥进行及时检测,掌握水泥水化热的数值,可以更好的控制混凝土的施工质量。其他种类的添加剂也可以与混凝土混合,确保中等粘度和强度的材料,避免收缩变形和冷却通胀。
        3.3控制相关约束条件
        通过采取一系列温度控制措施,使大体积混凝土内部温度的变化得到有效控制,使其向预设的方案发展。具体的温度控制措施可以参考如下:降低混凝土的内外温差,采取有效措施;使混凝土的分布保持均匀,使其达到科学允许的范围;控制基础温差,防止产生与预设方案差异较大的收缩变形;注重混凝土的降温速率控制,防止产生冷击反应。
        3.4采取有效的混凝土结构养护措施
        大体积混凝土结构浇筑完成后,有针对性地养护也是非常重要的。严格控制混凝土的湿度及温度变化,选择合理的保温降温措施,减小混凝度内外温差,可以有效缓解混凝土结构裂缝问题,以免影响建筑工程的质量安全。
        4、结束语
        风力发电机组基础的工程是一个较为典型的大体积混凝土工程。为保证风机机组整体的质量,在建设风力发电项目的时候,必须优化风力发电基础工程。在施工中,管理人员必须严格按照混凝土施工相关施工规范,对基础施工的全过程进行监督。只有这样,才能使风力发电基础保持良好的承载力,以确保风机的正常运行。
        参考文献
        [1]刘晋超.海上风电施工窗口期对施工的重要性[J].南方能源建设,2019(2).
        [2]赵晓明,孙希德.基于大数据的风电设备远程故障监测与诊断系统研究[J].电力大数据,2019(4).
       
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