風電機組基礎挖深與基礎環高度不配合的解決方法

文 | 陸瑞

風電機組基礎挖深與基礎環高度不配合的解決方法

文 | 陸瑞

每一個風電場的建設前期都是風電機組基礎的設計與建設，但是往往會出現很多問題，由于風電機組基礎的設計圖紙是由業主指定的設計院負責設計，而基礎環的加工則是由塔筒廠進行加工，由于剛進入風電行業初期，設計院與塔筒制造廠往往缺乏設計上的溝通，導致風場在基礎澆筑時出現基礎挖深的深度大于基礎環的高度，致使現場無法繼續施工，此時如果要基礎環重新加工然后再發往風場，從風場建設工期和進一步的費用問題都是不允許的，那么以此要找到一個既能解決高度不配合的問題，同時還要保證風電機組基礎的安全性與穩固性的方法就顯得尤為重要。

解決基礎挖深與基礎環高度不配合問題方法

由于設計院考慮的問題，結合施工難度以及施工費用不同，給出的方法也不同，一般有以下幾種：

（1） 將基礎環下方的工字鋼支撐腿用鋼管或實心鋼柱撐起，補齊基礎與基礎環的高度差。

（2） 將基礎下面的水泥墊層加高，以補齊基礎與基礎環的高度差。

（3）重新加工基礎環下方工字鋼，以補齊基礎與基礎環的高度差。

這三種方法在下文說明。其中方案（3）從風場工期建設和在這一過程中所產生的其它加工費用和運輸費用考慮，通常在工程實際中基本上不會使用。下面結合工程實例對方案（1）進行詳細介紹，同時對比方案（2），給出方案（1）和方案（2）的優缺點。

方案（1）與（2）

某49.5MW風電場在將所有基礎挖完之后，在進行基礎環安放固定時，工程人員發現由塔筒廠發來的基礎環放進基礎坑之后，高度不能滿足要求，也就是說基礎挖深與基礎環高度不配合，對于此種情況，工程無法繼續，最后由我廠技術人員與基建單位共同協商確定使用方案（1），如下。

工程簡介：

（一）風電機組基礎環

風電機組基礎形式為下部1.65m高的八邊承臺重力式獨立基礎，上部為高1.05m直徑5m的圓形承臺，埋深為－3.1m，露出自然地坪0.25m。依據2008年8月24日到的基礎環，基礎環外徑4014mm，環高為1554mm，腿高1096mm，重約8噸。露出基礎表面400mm。

由于設計單位與基礎環提供單位的圖紙不一，需要施工方設法將基礎環安裝在距墊層1米的高度上。

(二）電纜管

電纜管為5ф125＋1ф50，預埋入風電機組基礎中，供風電機組低壓電纜穿線至箱式變壓器基礎，豎向長1.5m（包括彎頭高）露出基礎面200mm，橫向長9.6m（包括彎頭高），從基礎環下穿出基礎外。

（三）主要工序施工方案

1安裝順序

墊層基礎環預埋件安裝—→底筋綁扎—→電纜管安裝—→基礎支腿安裝—→基礎環安裝—→基礎環插筋安裝

2墊層基礎環預埋件安裝

墊層預埋200×200×10的四塊鐵件，鐵件的錨爪焊4根100mm－600mm長的Ф25鋼筋。位置如圖1。

（四）電纜管的安裝

依據管徑，彎頭使用5倍－6倍直徑的管彎制，豎向長1.5m（包括彎頭高），橫向長9.6m（包括彎頭高），焊好后直接安裝，管底距基礎墊層1.95m，需要制作鋼馬凳支撐，腿垂直高1950，如圖2，使用角鋼└50制作。馬凳間距3000mm，為防止電纜管移位，使用ф8的圓鋼窩彎分別套在各個電纜管上，焊在馬凳上。

（五）基礎環預埋

在基礎環支架的下方采用Ф90的鋼管制作高1000mm米支腿，先把Ф90的鋼管支腿按調整螺栓為中心滿焊在墊層預埋件上，焊接前要使四條支腿的標高均為－2.000，基礎環吊起后帶上廠家自帶的四條工字鋼支腿及調整螺栓，離鋼管支腿300m高的時候緩緩下落在支腿頂部，但鋼絲繩仍要繃緊吃力，先找中，中對中后將調節螺栓的底板點焊在鋼管支腿上，然后后調節水平高差。

粗平采用的水平尺，放在鋁合金方楞上，按軸線十字的二個方向調節底部螺栓找平。

精平采用SE3水準儀，制坐專用鋼尺放在基礎環頂面測量標高，先測有支腿的基礎環上面四個點的標高，要求高差為≤3mm，然后在測量其他四個方位的標高，為消除系統誤差，在本次測量的對面架設水準儀再復測一次，如腿上的四個點平整度符合要求，而其他點不符和要求，則及時通知廠家調整。

圖1 墊層基礎環預埋件安裝位置圖

圖2 鋼馬凳示意圖

圖3 基礎環預埋示意圖

基礎環平整度、標高和中心線位置均符合要求后，將支架的調節螺栓帽點焊固定，再復測一次。澆筑混凝土嚴禁碰撞基礎環及支架，以免造成基礎環的中心線位置和水平高差的偏移。

至此解決了基礎挖深與基礎環高度不配合的問題，此種方案（即方案（1））施工比較麻煩，但是卻能確保基礎的穩固性。

方案（2）解決這個問題就是直接把墊層加高1m，達到高度要求，但這種方法無疑是將基礎挖深減少了1m，可以說是拆東墻補西墻，解決了高度差的問題，但是有可能對基礎的穩固性帶來隱患，所以不采用方案（2）。

方案（1） 優點：很好的解決了基礎挖深與基礎環高度差的問題，風電機組基礎的穩固性得到保證。

缺點：施工復雜。

方案（2） 優點：施工方便。

缺點：給風電機組基礎的穩固性帶來隱患。

結論

風電機組基礎對于風電機組的正常運行以及主機的安全都至關重要，對于基礎挖深與基礎環高度差問題，盡量采用加長基礎環下部支撐來滿足基礎與基礎環的高度差，以達到風電機組塔筒的安裝要求，如方案（1）；盡量不要去加高墊層，減少了基礎挖深，對基礎的穩固性帶來影響。

（作者單位：東方汽輪機有限公司）