預應力錨栓式風機基礎施工方法

宗宏

（山西省安裝集團股份有限公司，山西太原 030032）

1 預應力錨栓風機基礎施工技術分析

基礎工程施工工藝為：施工準備→測量→基礎開挖→預埋管線→墊層澆筑→基礎錨栓安裝調平→鋼筋制作安裝→預埋管線及接地→支模→基礎混凝土澆筑→拆模→接地→基礎回填。

1.1 地基與基礎

1.1.1 基坑開挖

（1）基坑開挖時，應采取可靠措施保證周圍建筑物的安全及邊坡穩定、基坑的放坡系數必須符合安全施工規范要求。

（2）基坑開挖完成后應立即對基坑進行封閉，防止水浸和暴露，并應及時進行基礎結構施工，若不能及時施工時，應預留300mm厚的土層，在施工前人工清除。

（3）基礎墊層施工前，應對基底進行清理、平整、清除擾動土、碎石、雜物等。

1.1.2 墊層施工

（1）墊層混凝土由卡車運輸和泵車澆筑，墊層表面用刮胡刀平整，用木制墊層進行平整和壓實。先鋪設土工織物，然后澆筑電纜嵌入管溝，最后澆筑墊層。在鑄造墊層之前，將中板釘在比墊層頂部標記高100mm的地基中心。根據工程圖要求的位置，將錨螺栓嵌入式零件控制樁放置在墊層外部。鑄造墊層時放下嵌入零件。嵌入零件的高度與工程圖中所需的墊層平面的頂部高度相匹配。從嵌入零件中心均勻布置4根5m長的鋼板樁，以控制墊層的頂部高度。用塑料薄膜復蓋墊后。墊層澆筑24h后，可以設計地基的中心線和側線，并在墊層上用紅色標記，供下一次施工過程使用。混凝土必須振動壓實，墊層的厚度、平整度和平面應符合設計和施工規范的要求[1]。

（2）墊層澆筑注意事項：①墊層澆筑后的平整度控制；②墊層澆筑邊界線控制，滿足立模要求；③施工安全保證，車輛入倉安全措施；④混凝土養護措施，確保施工質量；⑤基礎埋管及埋件位置準確無誤并進行固定，防止位置移動。

1.2 錨栓及組合件的安裝

1.2.1 準備工作

（1）根據預應力錨桿基礎圖紙中錨螺栓部件的清單，計算每個零件的數量。檢查每個組件的外觀，確定錨螺栓組件的防腐涂層是否損壞。如果損壞，請通知業主聯系制造商進行更換或維修，并檢查上下錨板是否變形。無論錨螺栓螺紋是否損壞或錨螺栓彎曲，均拒絕不合格產品，禁止使用。

（2）抵達后和安裝前應將錨定螺栓送交合格的質量控制機構進行圖紙檢驗，以確保質量符合設計要求。

（3）必要的零件運到工地后，應放在平坦的地方，并用軟木塞填充，以防止上下錨板變形和螺栓螺紋損壞。錨螺栓應涂上防雨布以防止銹蝕和污染。

（4）保留內嵌零件，并根據預應力錨桿基礎設計的要求，檢查用于安裝下錨板的內嵌零件的數量、尺寸、平面度和位置是否符合設計要求。

（5）施工方法：主要以人工安裝為主，25t汽車吊配合，人工找平、找正。在施工完成后經過廠家指導安裝人員、監理公司人員、業主方驗收，在鋼筋綁扎過程中，時刻注意組合架的穩定性和各項指標的準確性，并在混凝土澆筑前進行重復驗收，澆筑混凝土過程中密切注意螺栓安裝的精確度，確保混凝土澆筑完成，各項數據不變。

1.2.2 下錨板的安裝

（1）根據設計圖紙要求進行下錨板支撐件安裝，支撐件安裝牢固，布置位置應滿足設計要求。

（2）根據預應力錨桿基礎圖紙的要求，檢查用于安裝下錨板的嵌入零件的數量、尺寸和位置是否正確。

（3）選擇合適的起重機，抬起底部錨板，然后緩慢移動到嵌入部件上方300mm處停止。首先，相應地將下錨板支撐螺栓插入下錨板的螺釘孔中，在下錨板的頂部和底部放置螺母，并在下錨板下的螺母上添加墊圈。內外支撐螺栓與嵌入零件對齊后，起重機將底部錨板放置在嵌入零件上。從底部錨板頂部標高到嵌入零件的距離取決于基礎工程圖的設計要求。底錨板中心等于地基中心，允許偏差在5mm以內。

（4）用相應的嵌入式零件牢固焊接底錨板支撐螺栓，焊接腳高度不少于6mm。

（5）調整支撐螺栓，使下錨板達到圖紙設計高度，下錨板平面度小于3mm。

1.2.3 上錨板的安裝

（1）用起重機將頂部錨固板吊至一定高度，站在基坑邊緣附近的一側，然后均勻對稱地將定位錨桿安裝在頂部錨固板的內外螺栓孔上，然后在錨固螺栓進入頂部錨固板后安裝臨時鋼螺母。

（2）定位錨螺栓磨損后，起重機慢慢抬起頂部錨板和定位螺栓，將其右移至底部錨板上方，進入定位錨螺栓進入底部錨板的相應螺栓孔，然后在底部錨板下方設置密封件，然后擰緊磨損的螺母。

（3）其他常用錨定螺栓的安裝方法如下：錨定螺栓（錐頭）的頂部首先進入頂部錨定板，另一端（安裝半吊子）進入底部錨定板，并以相同方式添加密封件以擰緊母（黑色螺母）。螺母的擰緊力矩必須為300N·m。

1.2.4 穿入其余錨栓

起重機抬起頂部錨板，進入其他錨定螺栓（無尼龍螺母）的頂部，進入頂部錨板的螺栓孔，然后落入相應的螺栓孔，再擰緊底部螺母。

1.2.5 調整上、下錨板同心

采用經緯儀測量4個90°錨定螺栓的直角度，確保上下錨定板的同心度；當錨定螺栓的垂直度超過標準時，用鋼絲繩將頂部錨定板的錨定桿與基坑外的鋼棒連接，并調整鋼絲繩使錨定螺栓垂直。

1.2.6 調整上錨板水平

使用液位測量儀測量頂部錨板頂部的平整度。如果平整不符合要求，則抬起頂部錨板并調整尼龍螺母，使平整符合要求。調整懸掛于頂部錨定板的錨定螺栓的長度，以滿足設計需求。

1.2.7 加固

（1）在風機基礎外部（自然地面上）每90個位置放置一個樁，然后用裝有花籃螺釘的拖繩將頂部錨板連接到樁上，并在四個方向設置花籃螺釘，使頂部錨板和底部錨板同心（以頂部錨板螺栓孔的中心線為基準，并用經緯儀測量直角，共測量4點，每90個點，使頂部錨板和底部錨板同心）。

（2）上下錨板同心后，調整上錨板的平整度。

（3）調整后，用4根鋼棒（雙向交叉）加強錨定螺栓總成。鋼筋的頂部與頂部錨固板的焊接釘焊接，底部與地基的嵌入部分焊接，焊接牢固地固定在四根鋼筋的相交處，以提高錨固螺栓總成的整體穩定性。

（4）鋼粘結和模板后，混凝土澆筑前應重新檢查頂部錨固板的平整度，混凝土只能在滿足要求后方可澆筑。

1.2.8 烘烤熱縮管

擰緊收縮管以擰緊錨固螺栓和殼體，并在錨固螺栓和上部錨固板的錨固螺栓孔之間插入塞子，使錨固螺栓位于錨固螺栓孔的中心。

1.3 鋼筋的加工與安裝

（1）鋼筋下料施工應根據圖紙和規范進行。鋼筋施工前，首先要做好模板鋼筋，綁扎模板基礎鋼筋，檢查模板鋼筋與設計的誤差，及時調整。為了避免因基礎鋼筋下料出現問題而造成鋼筋浪費，可以及早發現基礎鋼筋設計和施工中遇到的問題，提前解決設計和施工問題，總結鋼筋綁扎經驗，提高基礎鋼筋的施工進度和質量。

（2）鋼筋接頭應采用機械連接，并盡量避免焊接。當鋼筋直徑小于或等于18時，采用焊接或綁扎搭接；當鋼筋直徑大于或等于≥20mm時，鋼筋接頭必須采用機械連接。

（3）現場使用的鋼筋必須符合設計和規范要求，鋼筋力學檢驗報告和出廠檢驗報告必須合格。鋼筋綁扎驗收應重點檢查鋼筋綁扎的位置、間距、數量和綁扎方法（鋼筋綁扎必須逐點充分綁扎）[2]。

1.4 電纜預埋管安裝

（1）基礎內埋管為聚乙烯塑料管（PE管）或高壓電纜專用PVC管。電纜埋管（側面出口方向應朝主電纜溝）及控制電纜埋管和排水管順坡埋至基礎外，要求出口高程方位正確，埋管90°彎曲半徑應大于10D（D為埋管直徑）。

（2）排水管應有效排除塔架內積水，順坡伸至基礎外，出口高程、方位應正確。電纜管兩端應做好密封，接頭連接牢固可靠，并確保穿電纜時管道內清潔、無雜物，每根電纜管內應提前布置電纜牽拉鐵絲。

（3）預埋管在塔筒內的出口位置應按施工圖紙布置施工，基礎預埋管在上錨板內是以塔門方向作為基準點進行定位，現場施工時必須保證塔門與預埋管的定位準確。

1.5 模板工程

（1）支模分兩部分進行，第一部分為基礎底板部分，第二部分為基礎圓柱部分。風機基礎施工模板采用定型組合圓形鋼模板就地拼裝成型的施工方案。模板加固采用螺栓固定和鋼絲繩外箍。模板準備。根據施工圖紙畫好配模圖，選擇合適的模板，對模板進行調平。拋光要做到拋出鋼模板的本色，表面光潔、平整，平整度小于1mm，且模板邊角必須順直、平整、潔凈。挑選模板要選出同一廠家的模板并檢查模板肋齊全、板眼一致，分堆碼放，便于控制并用于同一部位，有利于控制組合鋼模板拼縫的嚴密度和平整度[3]。

（2）模板安裝順序：放線→安裝底層模板→安裝上部圓柱模板→檢查、校正→固定→驗收。模板安裝方法，根據圖紙尺寸，支模順序由下至上逐層向上安裝，先安裝底板模板，根據基礎墨線擺放模板，用配套螺栓連接副把定型模板扣緊固定；核對標高，配合綁扎鋼筋及混凝土（或砂漿）墊塊，進行上部圓柱模板安裝，校核基礎模板幾何尺寸、標高及軸線位置，最后檢查螺栓及鋼絲繩是否固定牢固。模板拆除，模板拆除時間：模板拆除以能保證混凝土表面及棱角不受損壞為原則，方可拆除。拆除時間一般為混凝土澆筑完成后5～7d。

（3）模板拆除順序：按先支的后拆，自上而下的原則進行拆除。模板拆除要求：拆模時嚴禁用大錘和撬棍硬砸硬撬，損傷混凝土外觀。拆下的模板、配件、腳手管，嚴禁拋扔，要有人接應傳遞，按指定地點堆放，并做到及時清理。

1.6 基礎混凝土澆筑及養護要求

1.6.1 基礎混凝土的澆筑

（1）基礎主體結構混凝土強度等級根據設計要求進行，錨栓式基礎的混凝土材料要求中需明確使用低水灰比、普通硅酸鹽水泥拌制混凝土。應采用集中攪拌混凝土或使用商品混凝土，集中攪拌時，建設的攪拌站至少使用兩臺攪拌設備，以免攪拌設備故障而影響混凝土施工質量。

（2）澆筑混凝土時，錨定螺栓構件必須事先得到保護，以免受混凝土污染。如果被污染，應及時清理。

（3）對于地基混凝土澆筑，建議先將混凝土澆筑到能夠穩定錨桿的錨固錨桿中，然后再將混凝土澆筑到錨固錨桿總成周圍。當混凝土首先在錨定螺栓外部澆筑時，應同時從地基的兩個對稱方向澆筑，以便錨定螺栓可以通過混凝土的橫向力偏移或收縮。

1.6.2 基礎混凝土的養護要求

（1）地基混凝土澆筑完成后，必須保持混凝土表面的光亮。

（2）建議采用混凝土強度較高、工業用氈簾和塑料薄膜進行固化復蓋，可減小混凝土內外溫差（內外溫差過大導致混凝土內部應力急劇增加，導致混凝土表面開裂）。并避免在受風影響的混凝土表面出現空氣破裂。

（3）混凝土澆筑前，應根據設計和GB50496規范嵌入測溫電線/管道或其他測溫設備，用于大體積混凝土施工，并現場準備應急保溫材料。混凝土澆筑完成后4d內，每隔2h對混凝土內外溫度進行測量，混凝土內外溫差不超過25℃。當混凝土內外溫差大于25℃時，應及時通知業主和監理，并采取相應措施控制混凝土內外溫差在25℃以內。

1.6.3 風機基礎混凝土的防裂措施

應采用低水化熱渣水泥，盡可能減少單組分用量和水膠比，并添加減水劑以減少混凝土中的水化熱。澆筑后應立即在混凝土上進行保溫和防潮，以控制冷卻緩慢。混凝土表面應牢固地涂上稻草袋，涂上塑料薄膜，并由指定人員進行維護。為了延長混凝土澆筑的時間，模板施工結束后應立即用土建物填充地下地基，以保持溫濕。盡量避免在特別炎熱或寒冷的季節澆筑大體積混凝土。控制砂骨料的粉質含量，砂質含量不得超過2%，砂質粉質含量不得超過1%[4]。

2 結語

展望未來，風力發電市場，預應力錨桿-風力機基礎必將取代重力風力機基礎最廣泛應用的傳統風力機基礎環基礎。錨桿支護構件作為預應力風力發電機基礎的核心構件，一旦失效或斷裂，將對風力發電機和風電場造成災難性后果。螺紋結構、材料、熱處理技術、生產加工工藝、防腐和應力直接影響錨栓總成的機械性能、疲勞性能和松弛性能。因此，預應力風力發電機基錨螺栓裝配不同于傳統螺紋裝配，有必要制定相應的技術標準來規范風力發電機基工業的健康發展。