杨峰
新疆金风科技股份有限公司 新疆 乌鲁木齐市 830026
摘要:随着风电技术的不断发展,风机容量不断攀升,风机基础为满足承载力要求,整体体积不断增大。因此为了使风电工程项目的安全性、实用性和耐久性得到可靠的保障,我们要加强对大体积混凝土浇筑技术的研究力度,要能够在现有技术体系的基础上进行更加深入的优化升级,为整个风电行业的进步和发展作出贡献。
关键词:风电工程;大体积混凝土;施工技术;注意事项
引言
随着我国新能源行业的不断发展,风电大体积混凝土施工技术也得到了广泛应用。在建设过程中,混凝土的施工质量直接影响风机工程整体质量。为了满足施工要求,在基础混凝土浇筑过程中,要对混凝土裂缝产生的原因进行详细分析,并采取有效的养护方式,以规避混凝土裂缝现象的产生,提升土建工程的建设水平,促进我国风电行业的稳定发展,为混凝土施工技术的发展提供参考依据。
1风电工程大体积混凝土的特征
社会的发展同时也推动着企业的高速发展,使得企业和各种行业的竞争压力增大,同时国家实行减排节能计划,加快了各地风电工程的发展。风机单机容量由以往常见的750kw发展到目前的单机5.0MW(陆上风电)。风机单机容量的增大不仅带来了发电量的提升,而且解决了建设用地不足的问题。此外,在未来的发展中,风电工程的目标将朝着大机组、140m以上高度方向发展,虽然国家的土建工程技术是不断发展的,但是不断的挑战高度也会出现不少新的问题,而对于投资和建设方来说,最关心的问题就是风机的安全性如何,同时对风机工程来说,其基础结构决定整个风机运行的稳定性和安全性。在基础建造期间,由于基础本身体积(普遍大于500m3/基)较大,所以对材料的选用和使用也是一项大工程,此外,会运用到大量的材料去建造混凝土结构。在混凝土结构的建造中,由于外界的湿度、温度、材料等不定因素会造成其结构出现裂缝。因此为了防止出现裂缝等不良影响,就需要现场管理人员和相关的技术人员做好前期的准备工作和后期的养护工作。
2风电工程大体积混凝土施工工艺要点
2.1浇筑前大体积混凝土的技术准备
大体积混凝土施工技术在风电施工中应用时,应当做好前期的准备工作,这是保障工程施工质量的关键与前提。因此在施工流程中各阶段的准备工作相当重要,其能促进大体积混凝土施工的稳步进行。首先需要配备各种类型的施工工具,比如配电箱、平板振捣器、混凝土插入式振捣器、泵车、水泵、扫把、平锹、尖锹、铝合金刮尺等,备齐各个阶段的施工工具,避免因施工工具不足导致相关施工技术无法顺利开展。其次,准备好混凝土浇筑实施中所需的各项材料,比如满足材料复试要求的水资源、膨胀系数较小的骨料。最后,还应合理分析施工各个阶段所需的施工准备情况,并在施工前检查各种机械设备的完备性,在保证运行正常无误的情况下再进行施工,避免发生浇筑中断产生施工冷缝。
2.2大体积混凝土搅拌与浇筑工艺技术分析
风电基础大体积混凝土施工过程中,在搅拌混凝土时间以及材料投放量方面有着极为严苛的要求。大体积混凝土施工与一般形式的混凝土施工相比,花费在搅拌上的时间更长,这是因为粉煤灰与特殊外加剂的大量添加,使得单方水泥量相对减少,一般情况下混凝土搅拌时间宜控制在半小时左右最佳。同时,应安排专业技术人员进行材料投放,以此来确保各种材料的精确配比,使得大体积混凝土施工技术更具科学性和有效性。混凝土浇筑是风电基础施工中的一项重要内容,是保障风电基础质量的关键技术。首先,要对风电基础的施工方案进行了解与把握,根据以往的施工经验,做好浇筑前的准备工作。其次,一次浇筑混凝土厚度应控制在500mm范围内,避免因混凝土太厚导致无法有效振捣。在浇筑过程中应采用分段分层浇筑的形式递推式进行施工,在一层完全浇筑后才可进行下一层浇筑,以此来逐次逐层的完成浇筑工作。值得注意的是,在下一层浇筑前务必保证上一层浇筑的混凝土已经处于初凝状态,如此才能达到浇筑应有的效果,这种浇筑方式适用于平面面积较大的风电基础。此外,还应注意在使用插入振捣器与平板振捣器时应严格按照施工流程进行,必须在经过振捣器处理后,再用平板振捣器进行相关工作,且平板振捣器一般是通过先环向再轴向的形式来施工。
2.3大体积混凝土施工振捣技术
大体积混凝土施工振捣作业是在混凝土完成浇筑之后,以此来防范裂缝发生,降低其对风电工程质量的影响。在工程实施中,无缝技术有着较为明显的优势,其表现在两个方面:第一,使用振捣棒进行作业,严格控制振捣时间,延续时间宜为20~30s,以混凝土不再沉落,不出现气泡,表面呈现浮浆为度,避免出现过振漏振,进而影响到大体积混凝土性能。第二,振捣棒在振捣上层混凝土时应插入下层混凝土内50mm左右,保证上下混凝土的有效结合。第三,根据混凝土实际状况引入预应力,施加预紧力来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力,从而将结构的拉应力控制在较小范围,提高结构的抗裂性能和刚度,避免结构主体裂缝的产生,使风电基础更加安全、结实、耐用。
2.4混凝土湿度与温度方面的控制技术
风电基础大体积混凝土施工过程中,温度会对混凝土的拉伸强度以及凝结强度造成影响。因此在混凝土施工时,需按照相关标准保持适宜温度才能使混凝土拉伸强度处于一个恰当的水平,从而避免混凝土施工因承受压力与结构拉力不足而导致裂缝的出现。由此可见,大体积混凝土施工中温度控制的重要性。首先,着手于砂石材料的温度控制,夏季应避免砂石被阳光直射,或者将冰水与砂石进行混合搅拌以降低其温度。其次,在完成浇筑后做好保温工作,确保混凝土不因拉伸强度不均而出现裂缝。最后,定期对温度进行测量,测量工作中应用较多的是电阻型温度计,测量混凝土各层的实时温度,合理设置测温线与测温点,在确定位置后做好标记,让钢筋与测温线充分接触,并包裹好导线外部的头,以此来提升检测效果。测温人员应按照相关标准来进行温度的测量与填写,然后经技术人员的分析与整理后,合理采用减小混凝土收缩、水化升温等措施,避免外部与内部温差超过 25℃,,混凝土表面温度与空气温度差不超过20℃,并根据其温度变化情况采取合理措施,控制混凝土温度降低的速率不宜大于2.0℃/d。
注:图中黑点均为布置的测温点
2.5大体积混凝土养护技术
混凝土浇筑难度大、耗时长,完工后的养护工作能够适当提升混凝土使用年限。当混凝土浇筑后,可在混凝土初凝与终凝之间采取二次振捣,或者通过重复抹压使其密实,或者抹压排除上表面泌水,如此可排除最早形成的表面裂缝。混凝土浇筑后的 6 小时到 18 小时内,对其进行洒水。混凝土的养护时间需控制在 28 天内,对一些重点部位或者有特殊要求的部位可适当延长养护时间。对于混凝土的早期养护来说,要安排专业技术人员进行相关操作,对维持饱和水的草袋或者麻进行遮盖,防止阳光对其暴晒,并做好细致的养护记录。此外,为保证混凝土品质以及外观,使混凝土平整度满足要求,可对混凝土外露面进行错台挂帘,对表面留存布条或者木块、蜂窝等状况在混凝土凝固前就给予处理。在草原、戈壁滩等昼夜温差较大的地区,除采取以上措施外,还可以预埋循环水管,通过水泵强力循环,降低基础内部水化热,来减少基础内外温差过大引起的混凝土表面开裂。
基础表面重复抹压收光
3大体积混凝土施工技术需注意事项
大体积混凝土施工具有一定的复杂性,因此在施工过程中需要注意一些问题。首先,在施工技术控制方面,要优化施工技术方案,根据实际的施工情况选择最为适合的施工技术,保证施工质量,降低施工成本。其次,施工队伍要重视提高施工技术水平,创新大体积混凝土施工技术,结合大体积混凝土施工特点和施工实际情况,加强施工风险控制。施工结束后要立即开展质量检测工作,对大体积混凝土结构进行全方位养护,大体积混凝土养护时间不得少于15d;在大体积混凝土温度控制方面,大体积混凝土内部与表面的温度差不能超过 25℃,否则会影响大体积混凝土的施工质量。
结束语
大体积混凝土结构施工在我国风电工程行业应用愈加广泛,对于提高我国风电工程质量、降低施工成本具有重要的作用。因此,施工队伍要提高大体积混凝土施工技术,加强质量管控,从而有效降低施工成本,并提高我国风电工程总体施工质量水平。
参考文献
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