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摘要：本文以德州某风场为基础，就风机预应力锚栓张拉施工准备、实施、验收三个阶段需要注意关键点进行了详细的分析，并对如何施工进行了较为详细的阐释，为以后预应力锚栓张拉施工提供参考。
关键词：风机；预应力；锚栓；张拉
1引言
目前，塔筒和基础的最常见的连接方式为预应力锚栓组合件式，与其他基础形式相比，其在安全性、耐久性、经济型及施工灵活性等方面均有较大的优势。本文以德州某项目为基础，对风机锚栓张拉过程需要注意的事项进行了详细的阐述，可供相关人员参考和探讨。
2项目概况
该项目地处德州境内，装机容量100MW，共安装40台某厂家轮毂高140米的柔塔永磁直驱风力发电机组，基础与塔筒的连接方式均为预应力锚栓式。预应力锚栓为192根/台，型号为M48×3990，详细参数见表1。根据锚栓厂家的技术交底要求，采用液压拉伸紧固法紧固。
表1 德州某项目锚栓参数表
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表2 德州某项目用螺栓拉伸器参数表
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3锚栓施工注意事项
3.1锚栓张拉前注意事项
3.1.1 张拉次数的确定
锚栓张拉有两种施工形式，即两次张拉和多次张拉。决定张拉次数的关键因素便是选用张拉设备的活塞行程。若选用的拉伸器的活塞行程小于锚栓第一次张拉伸长量，则必须分多次张拉。假如锚栓第一次张拉伸长量为10mm，若选用拉伸器的安全行程大于10mm时可采用二次张拉，拉伸器安全行程小于10mm时采用多次拉伸。
此工序中的第一拉伸伸长量可在施工前准备阶段通过理论计算得出结果，避免施工中出现因此产生的安全隐患。以下为德州项目的选择过程。
首先需计算项目锚栓的理论伸长量，锚栓张拉过程处于锚栓弹性变形阶段，可由公式计算得知，即：
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∆l----锚栓的伸长量，mm
F----第一次对锚栓施的预应力，由表1可知为530kN
L-----锚栓的长度，由表1可知为3900mm
E-----锚栓的弹性模量，由表1可知为210GPa
A-----锚栓的横截面积，由表1可知锚栓直径为48mm
代入公式计算得，
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德州项目采用的拉伸器为德劲MSD48.2.122型，其有效行程12mm>5.45mm，且查表2可知选用的拉伸器可施加的最大拉伸力为1478kN，大于100%超张拉力757kN。计算对比可知，项目选用拉伸器的有效行程大于锚栓第一次张拉伸长量，故应选择两次张拉。
3.1.2 张拉油压值的确定
锚栓紧固方法为液压拉伸紧固法，液压泵油压值直接影响拉伸的结果。油压值常根据油压值转换表来确定，但此方法存在误差，由于拉伸器说明书是某型号所有设备均值的反映，不具备对应性。故本文提出，油压值的选择应以拉伸器的检测报告中试验数据为依据，这种选择方法可以最大程度减小设备误差，提高锚栓预应力施加的准确性。
一般来说，拉伸器输出张拉力和油压值正相关，成线性关系。为了提高油压值选择的准备性，建议使用EXCEL对张拉力和油压值关系进行整理，形成拟合曲线，列出拟合方程，最后根据方程求出对应油压值。具体流程如下：
首先根据拉伸器检验报告数据，以力值为横坐标，油压值为纵坐标，在EXCEL中形成拟合曲线，如下图：
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图1 MSD48.2.122拉伸器力与油压值拟合结果
由上表可知，R²=1，输出张拉力和油压值为线性关系。得出力与油压值拟合曲线方程为y=0.1015x+0.0325，根据拟合方程可求出下张拉施工油压表：
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备注：验收张拉力标准值可通过查阅锚栓厂家技术交底得知。
3.2 张拉过程关键点控制
3.2.1 张拉时间节点要求
根据风机吊装的流程，主要有以下三个时间节点需要着重关注：
①第一段塔筒脱钩前，锚栓圆周上均布或0°、90°、180°、270°四个方向至少1/8以上锚栓需施加到70%超张拉力。
②风机机舱和风轮吊装前，所有锚栓需要紧固至70%超张拉拉力。注，多次张拉至少需张拉至70%超张拉力
③机舱或叶轮吊装完成后，即可对锚栓进行二次张拉至100%超张拉力。
3.2.2 张拉顺序要求
就德州项目而言，该项目锚栓分两次张拉。施工时，第一节塔筒吊装后，先用70%的超张拉力对角张拉0°、90°、180°、270°四个点，完成后方可按照顺序对角张拉其他锚栓。由于受塔筒自身形状所限，原则上是先塔筒外后塔筒内的顺序进行张拉。
若选用的拉伸器的活塞行程（即拉伸器的安全红线，可查设备参数表得知）小于锚栓第一次张拉伸长量，即需要采用多次张拉。例如，使用四次张拉（25%-50%-75%-100%）时，即可先依次用25%-50%-75%的超张拉力对角张拉0°、90°、180°、270°四个点，张拉三次，完成后再按照顺序分三次对角张拉其他锚栓。
3.3 锚栓张拉的验收
锚栓张拉的验收分为欠张拉验收和超张拉验收。前者为了防止对锚栓施加的预应力不足设计要求，若不合格需要使用100%超张拉力对所有锚栓进行补偿张拉；后者是为了检查对锚栓施加的预应力是否超过锚栓的屈服强度，如超过，将会使锚栓永久失效，无法回复，问题将比较严重，需要联系厂家相关技术人员和专家进行进一步分析并处理。
4结语
本文就风力发电机组锚栓张拉使用准备、实施、验收三个环节的施工关键点进行了详细的分析，对张拉施工注意事项进行了明确。在施工过程中可通过对这些关键点的管控，保证对锚栓施加预应力的准确性，从而对风机后期运行安全性、稳定性、耐久性起到积极的作用。
另外，本文介绍的张拉过程管控的方法，不仅仅适用于风力发电机组锚栓张拉，而且对其他采用液压拉伸紧固法紧固的锚栓或螺栓施工都有很好的借鉴作用。
参考文献：
[1]吴新翔；周俊杰；陈海根；万莉莎；张航；张艳江；吕祥云.风电机组基础环连接与预应力锚栓连接对比研究.《风能产业》编辑部.2018年.94-99
[2]杨中桂；李梦晗；赵绍谚；王海峰.预应力锚栓式风机基础关键技术分析.280-286