風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)施工過程中的冷縫處理措施分析

陳 峰

中交第三航務(wù)工程局有限公司廈門分公司

風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)施工過程中的冷縫處理措施分析

陳 峰

中交第三航務(wù)工程局有限公司廈門分公司

風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)施工過程當(dāng)中一項(xiàng)比較特殊的獨(dú)立基礎(chǔ)，其主要作用便是有效維護(hù)整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的水平載荷平衡。因?yàn)檎麄€(gè)機(jī)組在運(yùn)行的過程當(dāng)中有可能會(huì)受到機(jī)組工作狀態(tài)或者是外界環(huán)境等各個(gè)方面因素的影響，使得載荷的方向發(fā)生一定的改變，在這種受力情況不斷發(fā)生變化的過程中，風(fēng)電機(jī)組會(huì)受到一定的損傷，這就要求嚴(yán)格控制風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)施工中冷縫現(xiàn)象的發(fā)生。本文結(jié)合實(shí)例分析了風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)施工的特點(diǎn)，冷縫對整個(gè)工程的危害以及處理措施。

風(fēng)電機(jī)組；基礎(chǔ)施工；過程中；冷縫處理；措施分析

1、工程概況

1.1 工程簡述

福建莆田南日海上400MW風(fēng)電場項(xiàng)目風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)試樁施工工程位于莆田市南日島東北側(cè)海域，規(guī)劃布置100臺單機(jī)容量4.0MW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，為了選擇適合本工程建設(shè)條件的基礎(chǔ)型式和施工方案，以及后續(xù)推進(jìn)和大規(guī)模開展本工程的建設(shè)奠定良好的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)，擬先期開展首批2臺樣機(jī)(SY01#、SY02#)工程的建設(shè)。

1.2 工程規(guī)模

本試樁工程風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)分為打入式鋼管樁(16根)及嵌巖樁(3根)兩種樁型，每種樁型做1組試驗(yàn)，共2組試驗(yàn)，各試樁均做水平承載力試驗(yàn)、抗壓和抗拔承載力試驗(yàn)及振動(dòng)頻率和加速度試驗(yàn)。試樁外徑1800mm(壁厚26～30mm)，樁長約35～46m，樁尖進(jìn)入海床面20～25m(按沖刷3m后計(jì))。8根基樁在承臺底面沿半徑R=5.00m的圓周均勻布置，斜度為5：1。另外為提高樁基礎(chǔ)的整體剛度，增加單樁抗拔能力，樁內(nèi)鉆孔吸泥至泥面以下3m后澆筑C30微膨脹混凝土(根據(jù)地質(zhì)情況而定，遇到堅(jiān)硬巖石為止)。

2、工程施工特點(diǎn)

2.1 施工難度大

本工程共有Ф2800mm鋼管樁試樁2根、Ф2800mm鋼管樁錨樁6根、Ф1000mm鋼管樁基準(zhǔn)樁2根，其中試樁樁徑2800mm，壁厚35～45mm，樁長96.5m，總重約266t。單樁重、吊樁、立樁、穩(wěn)樁困難、垂直度及平面偏位控制難度大，振動(dòng)沉樁過程可能產(chǎn)生樁基旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致埋設(shè)的傳感器偏移原有的位置。

2.2 海上施工、環(huán)境惡劣

本工程樁基和承臺工程全部為遠(yuǎn)離岸線的無掩護(hù)外海施工，風(fēng)大、浪高、流急，海況條件相當(dāng)惡劣。施工期受季風(fēng)影響區(qū)，這些工況條件不僅給施工帶來了極大困難，而且給工程結(jié)構(gòu)、船機(jī)設(shè)備和人員的安全管理均造成極大威脅。

2.3 施工管理難度大

本工程施工離岸遠(yuǎn)，同時(shí)投入的各種工程船舶包括多功能駁、起重船、裝運(yùn)材料的駁船、交通船、拋錨艇、拖輪等交叉作業(yè)多，相互干擾難以避免，不僅會(huì)影響作業(yè)效率，而且存在很多安全隱患。此外，大量的施工用船及交通用船的防臺避風(fēng)保護(hù)也相當(dāng)困難，因此施工管理難度非常之大。

3、風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)施工冷縫危害性分析

在風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)施工的過程當(dāng)中，由于各種各樣的因素影響，可能需要對工程的混凝土澆筑采取分層澆筑的方式，可是這種澆筑方式的過程中很容易產(chǎn)生施工冷縫，其會(huì)對混凝土交界處的結(jié)合力產(chǎn)生一定的不良影響，甚至還會(huì)造成裂縫的出現(xiàn)。而這種裂縫對整個(gè)工程的危害性都非常大，其不但會(huì)引起應(yīng)力分布狀況和受力結(jié)構(gòu)的改變，而且還會(huì)對工程的穩(wěn)定性、耐久性、整體性以及滲透性等各個(gè)方面都帶來一定的危害。同時(shí)還會(huì)使得混凝土內(nèi)的部分鋼筋外露，進(jìn)一步造成腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生，甚至還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的坍塌。由此可見，風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)施工中冷縫的危害性非常大。

4、處理措施

4.1 焊接施工處理

鋼管樁焊接自始至終受控于在線超聲波探傷檢測，長度在滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后予以切斷。螺旋管離線后進(jìn)行的宏觀檢測主要包括焊縫外觀檢測、離線超聲波探傷檢測并按規(guī)范要求進(jìn)行工業(yè)X射線檢查，對檢測出的焊縫缺陷按規(guī)范要求予以修補(bǔ)。每道焊接工序完成后，操作人員和專職檢驗(yàn)人員都要對其焊件進(jìn)行外觀檢查和無損探傷抽檢。鋼管樁要求焊縫等級為1級，焊縫無損檢測的方法和數(shù)量按《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50205-2001)執(zhí)行。

當(dāng)探傷結(jié)果不符合規(guī)定時(shí)，應(yīng)對不合格焊縫段的兩端分別向外作與該段長度相等的延伸補(bǔ)充探傷檢查，并按下列規(guī)定修補(bǔ)：當(dāng)補(bǔ)充檢查的焊縫合格時(shí)，對原不合格的焊縫段進(jìn)行修補(bǔ)；當(dāng)補(bǔ)充檢查的焊縫仍不符合規(guī)定時(shí)，進(jìn)行研究處理，并采取有效措施：如調(diào)整焊接參數(shù)并重新制定工藝評定直至滿足工藝及設(shè)計(jì)要求以確保焊縫質(zhì)量；對修補(bǔ)后的焊縫仍進(jìn)行探傷檢查，不合格焊縫的修補(bǔ)次數(shù)不宜超過兩次。

4.2 防腐處理

外壁拋丸除銹及外壁環(huán)氧粉末防腐噴涂

在拋丸除銹、環(huán)氧粉末噴涂防腐涂裝線上對鋼管外壁進(jìn)行防腐處理，除銹、噴涂均勻、高效，且不受天氣影響。由于除銹防腐均采用機(jī)械化操作，在正式生產(chǎn)前，先對一根鋼管進(jìn)行工藝試驗(yàn)，通過對拋丸設(shè)備的調(diào)整及送管滾輪臺的轉(zhuǎn)速調(diào)整，使拋丸后的鋼管樁表面清潔度和粗糙都達(dá)到防腐要求，調(diào)試完畢后即可進(jìn)行拋丸防腐作業(yè)。鋼砂、鋼丸配比為1：1，并根據(jù)拋丸效果實(shí)時(shí)補(bǔ)充新的鋼砂、鋼丸，調(diào)整拋頭電流。待鋼管樁打設(shè)完成后，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行陽極塊的焊接。

4.3 吊耳制作及焊接

鋼管樁吊耳采用內(nèi)管軸式吊耳，溜尾采用餅式吊耳。吊耳采用數(shù)控火焰切割機(jī)對平板進(jìn)行下料，再進(jìn)行拼焊制作；外防腐處理時(shí)在鋼管外表面吊耳位置處用膠布進(jìn)行遮擋，經(jīng)過外防腐處理后將膠布揭開再進(jìn)行吊耳焊接安裝，根據(jù)圖紙檢查設(shè)計(jì)尺寸是否合格，用焊接檢驗(yàn)尺檢驗(yàn)焊腳長度，目測焊縫邊緣有無飛濺，打磨是否干凈等。用鋼卷尺測量吊耳間距。

總而言之，風(fēng)電機(jī)組的基礎(chǔ)施工過程當(dāng)中，受力形式相對比較復(fù)雜，風(fēng)電機(jī)組在不斷運(yùn)行的過程中會(huì)由于這種這些受力載荷而產(chǎn)生一定的損傷。這就要求要求相關(guān)的工作人員在對混凝土實(shí)施澆筑的時(shí)候應(yīng)該采取一次性澆筑的方式，從而更好地避免了施工冷縫的出現(xiàn)。如果出現(xiàn)了施工冷縫，應(yīng)該充分結(jié)合具體工程的實(shí)際情況來對其進(jìn)行有效的處理。

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