(北京京能清潔能源電力股份有限公司,北京 100028)
在設計風機基礎之前需要對風電工程的建筑場地進行考察,如施工場地選在多巖石地貌的地區,在混凝土下方需布置滑動層,并將其作為施工墊層,增加對大體積混凝土的施工約束,保證風機基礎的穩定性。另外,混凝土在初期硬化時會產生水化熱,隨溫度升高,混凝土的體積膨脹,待冷卻之后,混凝土與地基之間會有間隙。大體積的混凝土在膨脹過程中,由于應力影響,地基與混凝土產生裂縫,影響風機基礎的穩定性。因此,在大體積混凝土的風機基礎設計中,通過增設滑動層,以有效約束混凝土與地基。
風機基礎選用的混凝土應滿足設計要求,一般由拌合站來實現對混凝土的運送,使用混凝土攪拌車將混凝土從拌合站送往施工現場。嚴格按照混凝土的配合比,采用經過試驗檢測合格的水泥、骨料和拌合用水進行混凝土拌制。
在混凝土澆筑施工之前,技術人員應對澆筑條件進行確認,對現場的積水、鋼筋上的污垢及銹跡進行清除,對鋼筋、預埋件、基礎環做進一步檢查。在夏季或南方炎熱地區要避開高溫時段澆筑,將澆筑時間盡量安排在傍晚或夜間,為避免其他因素對混凝土質量的影響,選擇泵送入倉的混凝土澆筑措施。混凝土的下料點在2m 之內,下料要保證充分均勻。
混凝土的分層厚度應控制在30cm 左右,且澆筑時間的間隔要確保混凝土下層的初凝時間大于上層混凝土的澆筑時間。位于同一層的混凝土澆筑時采用“中間優先,外圍跟進”的原則。
為了避免收縮裂縫的產生,應科學合理地設計混凝土的配合比,主要是對單位體積的水泥用量、砂率、水灰比等方面的設計。進行混凝土配合比設計時,應根據混凝土溫升值控制要求,合理設計粗細骨料、水、水泥等原材料使用比例,從而保障混凝土的性能。同時,還要采取一定的控制措施,如嚴把材料進場質量關、嚴格控制混凝土從出廠到施工工地的運輸時間等,以保障設計配合比的有效性,從而滿足混凝土耐久性、穩定性、抗滲性等方面的要求,進而保障混凝土的最終施工質量。
為了有序開展混凝土的澆筑工作,施工前,應制訂合理的混凝土澆筑方案。在制定該方案的過程中,應根據風機工程的實際情況,結合混凝土結構的特點,制訂混凝土的施工工序。如果大體積混凝土結構較長,施工單位可采用跳倉法、后澆帶等技術措施,從而防止結構有害裂縫的出現。另外,在混凝土澆筑過程中,還應對混凝土的入模溫度進行控制,安排好混凝土的分層順序,從而避免混凝土內外產生較大溫度差。
為了防止風機基礎大體積混凝土的內部熱量增高,則需要保證其內部熱量及時擴散出來,此時便是需要將利于溫度傳遞的分布筋增設在混凝土當中,做好鋼筋配置的調整工作。具體來講,我們在鋼筋配置設計方面,通常會在保證鋼筋率不變的前提下,采取上下皮配筋差異的設計方案,也即是在無柱板帶的部位,底皮鋼筋橫縱應采用φ25@150 的規格;在有柱板帶的部位,上下皮筋應當采用φ25@130 的規格。因為大體積混凝土的厚度大概在1m 左右,為了加快其散熱速度,則需要在上下皮鋼筋中增設φ25 的溫度分布筋,每平方米設置1 根且利用搭接焊的方式進行連接。采取此類上下錯位的分布形式,能夠有效縮減鋼筋直徑以及鋼筋間距,如此一來便能降低大體積混凝土的收縮程度,保證大體積混凝土的質量。
混凝土澆筑完成后,應采用蓄熱保溫的養護方法進行養護。養護的目的在于保持混凝土的潤濕性及調整混凝土的內外溫差,避免混凝土產生龜縮裂縫及溫度通縫。在固化過程中,混凝土的含水量可以覆蓋塑料薄膜,或者涂刷混凝土養護劑,用以保證混凝土表面始終保持良好的潤濕性。養護過程中,如果使用塑料薄膜覆蓋,應采取有效的疊邊覆蓋,且需要專人看管,避免因壓實不到位,而產生部分基礎因裸露而導致的缺水現象。如果混凝土需要補水,應根據測溫情況,補充相應溫度的水,嚴禁直接補充溫度過低的涼水,避免因內外溫差過大而引起溫度裂縫。在混凝土澆筑施工前,應根據基礎大小在不同位置布置有效測溫點,且在施工過程中應加以保護。在混凝土養護期間,按規范要求安排專人進行測溫,根據測溫情況,增加或減少混凝土覆蓋的保溫材料,保證混凝土的內外溫差控制在25℃以內,并形成真實有效的測溫記錄。
總而言之,風電工程的風機基礎的大體積混凝土是典型的土木工程,為保證工程的整體質量,確保風電工程設施的有效運行,必須優化大體積混凝土的施工與質量,從對原材料的優中選優到嚴格按照施工流程進行操作,每一個步驟都要保證不出錯,萬無一失。只有這樣,風機基礎才能提供穩定的承載能力,為風機的正常運行保駕護航。