烏克蘭寒冷地區風機基礎大體積混凝土澆筑及質量保證

林志興

（中國電建集團福建工程有限公司，福建 福州350018）

1 工程概況

Syvash 風電項目是在烏克蘭南部開發的一個陸上風電場，由SyvashEnergoPromLLC(SEP)領導。風電場總裝機容量250MW(分兩期建設)，包括64 臺3.9MW 的風力渦輪發電機組(WTG)，后期因變更取消一臺，共63 臺，新建330kV 升壓站一座，新建場內道路55.439km。風機采用自重式承臺基礎，承臺地基采用樁基承載，樁基根據不同地區采用錘擊式預支樁及鉆孔灌注樁，單基礎混凝土545m3。根據以往數據總結，夏季溫度15～35℃，冬季5～-10℃，工期要求緊張，所以冬季照常施工。

2 冬季混凝土澆筑工程

2.1 冬季澆筑控制要點

對于0℃到5℃之間的混凝土，根據以往經驗可以知道，這種環境不利于現場的混凝土的固化反應。所以在寒冷天氣條件下現場澆筑混凝土時，新澆筑混凝土的最低溫度不得低于5℃，要做到這一點，每個部位的溫度，包括設備的溫度都必須在澆筑位置得到很好的適應和控制：

2.1.1 控制混凝土的生產出料溫度，主要通過控制混凝土原材料溫度，拌合水溫度；

2.1.2 控制混凝土入模溫度，考慮混凝土運輸到現場時溫度損耗，根據現場實測，0～-5℃下，損耗效率為4～5℃每小時，澆倒至模板內時，溫度應高于5℃；

2.1.3 混凝土入模前澆注體內部溫度控制，主要通過澆筑前對澆注體（風機基礎）進行保溫覆蓋并對其內部空間進行加熱保溫；

2.1.4 混凝土養護澆后寒冷條件下的現場的養護工作，第一主要水分蒸發保護，第二通過人為的制造基礎表面大于5℃的大氣溫度；

2.1.5 使用添加劑，使混凝土達到同等強度條件下，盡量的減少因水化產生的干縮、干濕變形及熱應變，并提高混凝土早期強度抵抗溫度應力及干縮應力。

2.2 混凝土生產控制

2.2.1 水泥選材：根據規范要求，及當地氣候條件，需要適當提高早期混凝土水化放熱，采用像CEM I 52.5R（EN 206-1）,或者根據英國標準BS 8500 的RHPC,或者ASTM C 150 III 型水泥，并且在澆筑完頭七天做好混凝土的保溫措施；

2.2.2 骨料處理：確保骨料拌合前未被凍結（如有結冰必須時進行除冰處理），搭設棚室，澆筑前對骨料用水蒸氣或熱空氣加熱骨料堆；

2.2.3 水處理：現場儲水罐必須有加熱系統，每次攪拌完成后必須排空水管，避免水在管中結冰；

2.2.4 添加劑：強塑劑不可儲存在保溫裝置中，高溫容易使其編制，應在混凝土拌合后單獨，溫度不應低于0℃，由于占比小，對混凝土出料溫度影響不大。

2.3 混凝土澆筑現場控制

查閱國內外施工規范要求及過往實操經驗，項目在澆筑前做好以下工作：

2.3.1 隨時查看天氣情況，保證現場團隊隨時掌握信息采取最正確的控制手段

2.3.2 混凝土運輸必須有組織合理，以減少混凝土運輸時間及到現場后等待澆筑的時間，特別是混凝土生產出倉的時間，保證混凝土出倉后運輸至現場后可以馬上開始澆筑，而不需要等待前車混凝土澆筑，這個需要現場的管理人員時刻與澆筑保持溝通，而自建的攪拌站與所有澆筑點距離均在半個小時車程內，提供了極大實施條件；

2.3.3 澆筑時間選擇上應選擇上午開始澆筑混凝土，這樣的話通常混凝土澆筑可于下午完成，而白天的澆筑溫度比晚上澆筑溫度高很多；

2.3.4 雖然采取了其他控罪措施，但是混凝土澆筑前必須對混凝土的溫度再次進行檢查，確保溫度在；

2.3.5 澆筑前對澆注體內部空間進行升溫保溫，確保溫度在5℃以上；

2.3.6 清除鋼模、鋼筋和工具上的冰雪等；

2.3.7 如果有必要，模板要做隔熱處理（隔熱氈、發泡聚苯乙烯），情況十分惡劣的情況下需要加熱模板，使用沒有任何保護的金屬模板會導致表面剝落，因為模板為鋼模板，與鋼模接觸部分混凝土會因為早期水凍結，導致脫模的時候出現表層混凝土脫落；

2.3.8 澆筑前應該用隔膜覆蓋出整個風機基礎澆筑體，并往澆注體內設置空氣加溫裝置，加溫裝置需提前12h 在基礎內設置不少于3 點，使澆筑時，澆注體的溫度高于5℃；

2.3.9 移除模板前，必須遵循最少養護期7 天，必須避免任何的溫度突變，在冷卻和模板脫模過程中，如果混凝土和外部溫度超過25℃，則極有可能出現裂縫。

2.4 溫度控制

大體積混凝土澆筑過程中，特別是天氣寒冷狀態下的大體積混凝土澆筑，控制混凝土溫度裂縫尤為關鍵，項目部根據基礎特點，在基礎面最選取具代表性及溫度容易變化的6 個點，每個點垂直方向每隔600mm 設置一個感溫探頭，澆筑完成后對混凝土內部溫度實施實時監控，采取無線傳感探頭，可實時打開電腦接收數據并自動計算溫差實時報警，保證混凝土內部溫差及混凝土最外層溫度與大氣溫差（養護期為保護薄膜下混凝土表面上溫度，移除保護后為大氣溫度）必須在25℃以內，根據本項目混凝土體規模，主要為控制保溫狀態的混凝土面或大氣與混凝土體最表層的溫度差，一旦發現溫度有朝著不利方向變化，立即采取加強保溫措施，本工程溫度在0℃以下時，采取基礎體覆蓋棚室并充斥暖空氣及懸掛熱源照射的方法保證混凝土面大氣溫度；另外，本項目基礎中心設有3-6 根DN70～DN400 的風機光纜電纜埋管，該埋管通過基礎正中心并從基礎側邊引出，項目部備有循化水系統備有，正常情況無需使用，當溫度差趨勢往不利方向發展，則啟用循環水系統對基礎內部進行降溫，此兩種措施一種從外表面控制大氣溫度，防止表面溫度過低，一種從內部降溫，防止內部溫度過高，可以很好的控制混凝土體內外部溫差，避免溫差過大產生的溫度應力使混凝土產生裂縫。

2.5 混凝土養護

養護是一種臨時措施，用來保護剛澆筑完的混凝土表面不受外部環境條件的影響。防止混凝土與空氣交界面發生過分的水分蒸發，直到強度足以抵抗混凝土固化時產生的內部干縮應力。而養護的最低要求經過試驗如下表：

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根據上表試驗,并查閱國內外相關規范，當溫度在5-10 攝氏度進行養護時，5 天后混凝土強度r 值會大于0.3，此時混凝土自身強度足以抵抗表面水蒸發帶來的混凝土收縮應力，根據國內規范，我們也需要對采用硅酸鹽水泥的混凝土最少養護7d。

澆水后應覆蓋好保護膜，大氣溫度低會導致混凝土凝結速度變慢，這就增加了水分蒸發的時間，養護應在混凝土凝結前不定期澆溫水養護。采用的做法是濕土工織物或麻袋布覆蓋基礎并覆蓋不透水薄膜，保持濕潤。

2.6 混凝土修補

根據項目部所適配的混凝土，最低養護期為最少需要3-5天，根據現場試塊結果，當混凝土強度達到設計強度的70%時，如表面有出現干縮裂縫，當裂縫在0.3mm 左右時，則不需要采取任何額外措施，直接使用巴斯夫0.4～0.7mm 樹脂型修補的產品填補即可，而0.7mm 以上的裂縫必須用2 毫米的圓盤切割吹干凈后，再用巴斯夫修復樹脂填充0.4-07 的裂縫。