风力发电场风机基础施工质量管理

【摘要】大型风电场建设质量问题已有暴露的迹象，多个风电场出现风机倒塌，基础被连根拔起，塔筒底部基础环钢筋被连根拔出。初步了解为混凝土实际使用标号偏低，振捣不均匀，最严重的是基础存在大面积裂纹的质量问题。

【关键词】全面质量管理 砼裂缝原因分析砼施工质量控制

【Abstract】 the construction of large-scale wind farm signs of quality problem has been exposed, a plurality of wind farm wind machine foundation collapsed, uprooted, tower foundation reinforced by ring out. A preliminary understanding of the actual use of low strength concrete, vibration is not uniform, the most serious is the basis of quality problems of large area crack.

【keyword】 cause of cracks of total quality management of concrete construction quality control

我国的风能资源十分丰富，因此,国家大力推动风力发电场建设，各大发电公司先后投入巨资，抢占风力发电市场。随着风力发电场迅猛发展，逐步暴露出风力发电场存在的施工质量问题。2006年8月桑美台风，致使某风电场28台机组全部受损，其中5台倒塌，2台风机基础钢筋被拔出。2008年4月，某风电场正常运行时，此时风速为12m/s已进入风机的额定风速，风机倒塌，基础被连根拔起，塔筒底部基础环钢筋被连根拔出。经分析此种情况的主要原因是风机大体积混凝土基础存在裂纹的情况造成的。以上多个风力发电厂发生风机倒塌事故，暴露了风机基础质量问题的严重性。要保持我国风力发电产业的健康可持续发展，必须加强风力发电场施工过程质量管理，进一步提高工程质量。

一、全面实行工程质量管理和监管

全面质量管理：就是一个组织以质量为中心，以全员参与为基础，目的在于通过让顾客满意和本组织所有成员及社会受益而达到长期成功的管理途径。

全面质量管理的基本方法可以概况为四句话十八字，即，一个过程，四个阶段，八个步骤。

一个过程，即企业管理是一个过程。企业在不同时间内，应完成不同的工作任务。企业的每项生产经营活动，都有一个产生、形成、实施和验证的过程。

四个阶段，根据管理是一个过程的理论，美国的戴明博士把它运用到质量管理中来，总结出“计划（plan）—执行(do)—检查（check）—处理（act）”四阶段的循环方式，简称PDCA循环，又称“戴明循环”。

八个步骤，为了解决和改进质量问题，PDCA循环中的四个阶段还可以具体划分为八个步骤。1)计划阶段：分析现状，找出存在的质量问题；分析产生质量问题的各种原因或影响因素；找出影响质量的主要因素；针对影响质量的主要因素，提出计划，制定措施。2)执行阶段：执行计划，落实措施。3)检查阶段：检查计划的实施情况。4)处理阶段：总结经验，巩固成绩，工作结果标准化；提出尚未解决的问题，转入下一个循环。

二、主要施工步骤及方法

（一）施工步骤

定位放线土方开挖基础垫层施工放置基础环固定架安装基础环绑扎承台钢筋安装预埋管基础侧面模板支设基础短柱钢筋绑扎短柱模板支设砼浇筑模板拆除土方夯实回填

（二）定位放线：

根据场区测量结果技术报告图，进一步施放风机基础控制桩，所用的仪器必须经过计量部门检测合格，定位线须经四级验收合格后方可进入下道工序。

（三）土方开挖

开挖时，按照开挖尺寸撒出的开挖线从一侧向另一侧顺序开挖。

1.土方开挖时，采用独个基础开挖，放坡系数1：0.5，周圈各留1.0工作面。基槽平面尺寸和标高要随开挖随检查。以保证尺寸标高正确。杜绝超挖和边坡不准。

2.采用机械开挖时，基坑边角及边坡采用人工修整。机械开挖至设计标高-3.40m 处，预留10 cm采用人工清槽。开挖时采用反铲挖掘机挖土，破碎锤破碎岩石，自卸汽车运土，挖出的土运到指定地点。

（四）砼垫层施工

基坑开挖完毕,并经业主、监理、设计、勘测单位共同验收后,进行砼垫层施工。在砼垫层施工前，对基底标高进行复测，经检测无误后，进行砼垫层施工。风机基础一边相对于箱变和集电线路。垫层砼厚度为100mm，砼标号C10，其周边模板采用【10槽钢。对于基坑需比设计标高挖深才至持力层处，用C10毛石砼换填，换填与垫层一次施工完成。垫层砼由搅拌站统一供应，砼罐车运输，砼泵车浇筑。砼表面平整、光滑，棱角顺直，平面位置及标高准确。

（五）钢筋工程

1.钢筋由钢筋加工厂专业人员制作成型，所有的原料必须具备合格证及复检合格报告。严格按照《钢筋加工单》所要求的规格、数量、外型尺寸加工，加工成型的钢筋在加工厂按施工区域分类存放，并挂产品标识牌，注明钢筋的规格型号及使用部位。严格执行领用料制度，加工成型的钢筋由自制的钢筋运输车运到施工现场。运输时，禁止野蛮装卸车，避免钢筋弯折过度。有严重曲折的钢筋，使用前应将弯折处矫直，对于局部矫正不直或产生裂纹的，不得用做受力筋。

2.钢筋连接：基础中钢筋采用直螺纹机械连接及绑扎连接。所有接头搭接长度应＞35d（d为钢筋直径），且在同一区段内，有接头的钢筋截面积占总钢筋截面的百分比不大于50%，直螺纹连接时，用专业扳手将套筒与钢筋连接紧密，操作人员必须经过厂家代表的培训，严格按照国标及工艺标准的要求施工。

3. 基础钢筋保护层厚度为50mm，施工预制50mm高的钢筋马凳，马凳放置时需与钢筋主筋固定牢固。为保证钢筋保护层的厚度，在承台的侧面放置水泥砂浆垫块，垫块采用1：1水泥砂浆预制，位于垂直方向的垫块可事先在垫块内埋设20#铁丝。

三、风机基础抑制裂缝措施

（一）优化配合比，选用级配良好的骨料，降低水灰比，掺和料为粉煤灰，减少水泥用量，并在混凝土中掺加缓凝剂，使混凝土初凝时间控制在6-8h左右，改善混凝土和易性，降低水灰比，减少水化热集中散发，降低混凝土的内部温度和收缩应力，提高混凝土的早期抗拉应力。

（二）混凝土中掺入高性能聚丙烯纤维，提高裂缝降低系数。使用粉煤灰混凝土，减少水泥用量，以降低水化热。尽量降低混凝土水灰比，在满足泵送的前提下，适当减少用水量，减少混凝土收缩。用塑料布和岩棉被保温，减少混凝土内外温差，降低混凝土内部的温度应力，控制裂缝。用热电偶测温仪测量降温速度，适时降温和保温，减少混凝土内应力突变产生的集中应力。

（三）加强振捣来提高混凝土密实性，加强抹压来消除混凝土初期裂缝，并加强养护来提高混凝土早期抗拉强度。

（四）泌水处理：混凝土浇筑完毕后，及时将表层泌水清除干净，消除初期裂缝的发生。

（五）混凝土浇筑完毕后，做好混凝土浇筑后的温度裂缝控制计算。