风电工程风机基础大体积混凝土施工与质量控制
舒 华
(中国水电顾问集团中南勘测设计研究院,湖南长沙410014)
摘要:介绍了风力发电工程中基础施工的工艺特点,并结合工程实例阐述了风力发电工程机组地基施工中大体积混
凝土施工需要注意的问题,以及为了保证施工质量采取的措施和对策。
关键词:风电_T-程;风机基础;质量控制;大体积混凝土
中图分类号:TV544t91 文献标识码:B
由于世界能源的日益紧张,各国不可再生资源开发的局
限性,制约着各国经济的快速发展,所以可再生能源的开发
利用成了各国竞相发展的方向。我国风能资源丰富,具有良
好的开发前景。国家发改委、能源局从2003年开始在全国范
围内组织开展风电建设前期工作。近5 a来,世界风能市场
每年以4|0%的速度增长,同时中国的风力发电量也有了快速
的增长,风电机组遍及2O多个省、自治区。2009年底,全国
(不含港、澳、台)风电并网运行总容量达1 767万kW,风电
装机容量世界排名南2008年的第4名升至第3名。而风能
作为一种可再生能源,有着诸多其他能源不可比拟的优点,
正逐渐成为了新能源的发展重点。
1 工程概况
神池风电场一期工程位于山西省神池县的东南部,靠近
神池县城,升压变电站离神池县城约2 km,整个风电场东到
二道沟河猴儿LLI,南到羊栅以与宁武县界为界,西到杨家坡
与沙沟子,北到荣庄子东侧,整个风电场呈条状分布,地面高
程l6oo一2155 ITI。
神池风电场一期工程装机48 MW,共安装24台湘电风
能有限公司生产的Z72—2000风力发电机组。通过3回33
kV集电线路送入1 10 kV升压变电站,并通过该升压变电站
和2回t10 kV接人系统。本110 kV升压变电站是本风电
场的升压站,同时也是神池风电场(J1)的升压站,通过4回
33 kV集电线路送入110 kV升压变电站。神池风电场实测
完整年湍流强度为0.11,10 m高度威布尔(Weibul1)分布参
数k值为1.83、c值为10.12。神池风电场采用的机组应满足
高于f c类风电机组的要求。
神池风电场一期工程风机基础工程的施工内容为:
(1)风机基础及箱变的施工。包括风机重力式现浇钢筋
混凝土基础浇筑;基础预埋件(接地网、管件、基础环、电缆管
等)安装;箱变的砌筑;基础土石方开挖、施工后土石方回填
等;
(2)为实施上述工程而进行的其他相关辅助工程。包括
施工临时住房,就近租用当地居民住所,材料仓库及钢筋加
工场、维修厂布设在升压站内,占地400 m ;施工用电由现
场施工用电采用2台柴油发电机组供电;施工用水由现场采
用2台8 m3蓄水车从县城拉至现场使用。
2 风机基础及箱变主要施工程序
承台施工准备一测量放线一基坑开挖一垫层混凝土施
工一基础环安装一钢筋加工安装一模板安装一混凝士浇
筑一拆模一混凝土养护一基坑回填。
3 风机基础施工
风机基础的特点是:支撑高耸结构物的独立基础,机组
支撑塔筒高度一般在40—80 m;其顶部装有较大垂向机组荷
载可达6O~90 t;侧向又具有较大的风荷载作用。而我国多数
风力机组在近几年开工建设,由于各施工队安装施工技术积
累不够,加之各风电施工现场往往气候环境恶劣,相邻风机
问距均较大,作业面广,使得机组地基施工困难,常造成地基
施工质量良莠不齐,严重影响了风机的正常安全运行,基础
混凝土地基施工工艺成了保证风力发电机组能否正常运行
的重要影响因素。要求基础地基具有较高的承载能力、抗变
形能力和抗倾覆能力。
4 大体积混凝土温度变形产生的原
神池境域属温带大陆性季风气候。其主要特征是:冬季
漫长而寒冷。春季干旱且多风,夏季温和无酷暑,秋季凉爽多
连雨。气候寒冷多变,年平均气温4.7 aC,1月最冷,平均气
温~13℃,7月最热,平均19℃,年平均降水量为487 mill,
年平均日照时数为2 816.7 h,元霜期平均110 d。境内常年
多刮偏西风,年平均风速4.1 m/s。1 义井70 m测风塔平均
湍流强度为O.126。其天气对大体积混凝土影响较大。
风机基础多数属于大体积混凝土施工。水泥水化热是基
础大体积混凝土中的主要温度因素。水化热温升常达30~
55℃,混凝土在硬化过程中,由于水泥水化作用,使得最初几
天产生大量的水化热。混凝土降温值=温度+水化热温升值一
环境温度。其中温升值的影响因素主要有水泥品种和用量、
用水量、大体积混凝土的散热条件(主要包括浇筑方法、混凝
土厚度、混凝土各表面的能力和其它降温措施)等。
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