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摘要:随着社会能源、资源的开发量增加,风力发电成为新能源开发中的主要方向,本文针对风力发电工程施工相关问题展开论述,结合工程施工实况,分析风力发电机组大体积混凝土施工中的关键技术,并针对大体积混凝土施工工艺流程及质量控制问题提出具体措施,以期为风力发电工程施工人员提供参考。
关键词:风力发电;大体积混凝土;施工质量控制;技术要点
引言:风能成为当前绿色新能源开发的热点,在利用风能进行发电过程中,要重点关注风力发电机组的安装施工,对基础部分进行的大体积混凝土施工技术及施工质量进行控制,强化风力发电机组安装施工质量,为新能源的开发与利用奠定基础。
一、工程概况综述
某风力发电厂位于我国湖北省西南部,海拔1500m以上的高山上,由于海拔较高,工程施工境内地形结构较为复杂,加之气候特征差异明显,垂直落差较大,不利于风力发电机组安装施工,对工程施工设备及混凝土材料进场带来阻碍,影响钢筋铺设与大体积混凝土的浇筑质量。该风电场在二期工程施工期间,工程装机30台,沿线运输线路全长约40公里,单一风机需要基础混凝土300m³以及基础钢筋48t,施工团队选择强度等级为C35的混凝土,风力发电机组基础配套环重约10t左右,增大了风力发电机组安装工程施工难度。
二、风力发电机组大体积混凝土施工关键环节
本工程中,风力发电机组施工质量,受风机点位、材料进场、恶劣天气等因素的影响,工程施工难度剧增,要求施工人员对风力发电机组点位进行控制,对施工现场平面进行整体的布局与规划,根据实际情况,对拌合楼、钢筋场进行科学选址,明确工程施工各阶段目标,同时要结合天气情况,合理安排风力发电机的位置,实现对工程施工中关键节点的有效控制,进一步提升风力发电机组安装工程施工质量与效率。
风力发电机组安装工程施工期间,要重点关注影响工程施工质量的关键因素,严格控制工程施工中的关键节点信息,主要包括大体积混凝土的运输问题、混凝土浇筑技术以及风机基础混凝土施工工艺流程。首先,本工程中,风力发电机组施工位置距离内陆地区或中心城镇区域较远,大体积混凝土运输距离过长,容易出现供应不足的情况,同时在大体积混凝土运输期间,受运输距离影响,混凝土使用性能容易发生改变,在工程施工中出现裂缝现象,影响工程施工的整体质量;其次,由于工程施工位置在高山区域,大体积混凝土浇筑过程中,浇筑温度难以掌控,极易出现温差,要求施工人员对混凝土浇筑时产生的内外温差进行控制,提高混凝土浇筑效果;最后,风机基础作为风力发电机组安装工程中的基础性工程,在高山区域施工难度较大,要求施工人员对风机基础施工流程及工艺水平进行控制,提高风机基础施工强度,为后续工程施工环节打下坚实基础。
三、风力发电机组大体积混凝土施工工艺流程及质量控制措施
(一)基础性设计
风力发电机组大体积混凝土工程施工初期,项目总工程师要对风机安装工程进行基础性设计,一般情况下,将风力发电机组基础施工位置设置在风机与岩石层接触的地基处,确保施工位置满足混凝土垫层发展状况,通过滑动层对风机基础工程施工质量进行控制[1]。首先,在风力发电机组基础设计期间,要重点关注施工地基与大体积混凝土施工质量之间存在的直接影响关系,重视地基对大体积混凝土施工产生的约束作用,为风力发电机组工程施工提供质量保证;其次,在进行大体积混凝土施工过程中,要注意观察混凝土的硬化期,关注混凝土浇筑期间产生的随水化热现象,防止混凝土浇筑体膨胀,对混凝土浇筑温度进行严格控制;最后,要对大体积混凝土进行整体设计,通过科学计算的方式,明确岩层与地基之间的约束力情况,结合工程实际需求,在混凝土上方垫层处布置滑动层,最大限度地降低基层岩石对大体积混凝土施工产生的约束力,下图1为本工程中风机基础施工现场图。
(二)施工工艺流程
1.施工顺序
风力发电机组施工期间,其风机基础是支撑风机机组结构的重要设施,本工程中风机塔筒高约60cm,顶部装有机舱、叶片、轮毂等,侧面承载强烈的风力荷载作用,为此要求风机基础具有较强的承载能力,为风机机组施工提供必要的支撑条件。风机机组安装工程施工期间,要对施工流程进行严格把控,在工程施工前,要全面落实工程施工准备工作,包括测量放线、清理表面、基坑开挖、基础垫层、预埋件施工,在施工中期,要根据风机基础支撑效果及实际荷载能力,进行基础工程施工,完成钢筋绑扎、合理铺设、基础预埋件安装、模板安装、大体积混凝土浇筑等作业环节,在工程施工收尾阶段,施工人员要对大体积混凝土施工进行脱模处理,根据混凝土施工及浇筑效果,采取针对性措施对大体积混凝土进行适当养护,最后完成基坑回填工作,确保大体积混凝土整体施工质量。期间,施工人员要在基坑开挖环节,对基地地质情况进行详细调查与研究,一旦发现严重地质缺陷,如地下溶洞、破碎带、软弱夹层等问题,要根据实际情况,采取混凝土换填的形式,对地下地质缺陷进行填平处理,确保风机基础与岩层地基之间的连接牢固、可靠,确保风力发电机组施工质量满足基础荷载强度要求。
图 1 风机基础施工现场图
2.钢筋布置
钢筋施工期间,要重点关注以下几方面关键环节:一是要对钢筋原材料质量进行控制,确保进场钢筋建材有质量合格检验证书,相关人员要对钢筋进行抽样质检,质量符合风机机组施工要求后,方可进入施工现场;二是要按照施工实际情况,对钢筋材料进行二次加工,为钢筋安装作业提供便利;三是要在钢筋安装过程中,注意底层钢筋的铺设,对措施筋、上层筋安装环节进行控制,待基础环安装完毕,沿基础环方向,安装放射筋,最后利用砂浆对钢筋进行保护层覆盖,确保钢筋布置位置合理,提升钢筋整体结构施工质量[2]。
3.混凝土浇筑
钢筋施工后,要对风机机组进行混凝土浇筑作业,采用现场泵送或溜槽等方式,根据实际情况适当增加入仓面,有效缩短混凝土浇筑时间,防止出现混凝土施工裂缝。大体积混凝土浇筑施工作业完成后,要对混凝土自由下落高度进行密切观察,将高度控制在2m以内,采用“梅花形”方式对混凝土进行振捣,振捣间距为50cm,确保振捣全面,无漏浆、过振情况出现,提高风机机组施工质量。
(三)质量控制措施
风机机组工程施工期间,要对施工原材料质量、大体积混凝土浇筑、振捣等具体环节进行管理与控制,同时要根据实际情况,采取相应的温控措施,避免大体积混凝土裂缝,强化混凝土养护效果,进一步提升风力发电机组安装工程施工质量。
结束语:
综上所述,风机机组施工过程中,要重点关注基础工程设计问题,明确工程施工作业流程,通过钢筋材料的合理铺设、混凝土的浇筑、养护等环节,提升风机机组工程施工质量,为新能源的开发与利用奠定基础。
参考文献:
[1]胡辉,王瑞峰,吕全伟,等.风电工程风机基础大体积混凝土施工质量与控制研究[J].中国科技投资,2019,000(029):52.
[2]吴永锋.风电工程风机基础大体积混凝土施工与质量控制措施[J].轻松学电脑,2019,000(022):P.1-2.