查干塔拉风机基础关键工序施工要点

干塔拉风机基础关键工序施工要点内蒙古第三电力建设工程有限责任公司董国安摘要：该文对基础施工中风积砂地基的开挖及处理工艺、大体积混凝土施工中各关联工序温控措施等进行了总结和说明。关键词：持力层；风积砂层；混凝土；水化热随着国家加大环境保护力度，缩减高能耗企业，以燃煤为动力的火力发电发展受限，风力发电作为清洁能源具有广阔的发展空间。在大背景下，企业施工技术人员对风电施工技术的研究不仅是趋势也是责任。1.工程概述查干塔拉风电场位于内蒙古通辽市奈曼旗八仙筒镇查干塔拉村，其所处地理环境为平缓砂丘地带，常年多睛少雨。风电场共33台风机基础，总装机容量为49.5MW。风机基础底部直径16.8m、高3m，单个基础混凝土量430立方米，基础持力层为风积砂层。2.方开挖作业施工要点根据设计文件要求，风机基础持力层为2、3、4号风积砂层，1号风积砂层为表层，厚度为2-5m。由于风积砂层地耐力较低，在施工中容易造成持力层表面的扰动，因此在施工中保持基础持力层的物理特征非常重要。如持力层分层不清或在挖至设计深度后，其符合要求的持力层表面被施工机械扰动，则地基必须进行加深处理。土方施工最先由1#、3#风机基础进行，因经验不足，挖掘机的挖头对持力层表面造成了扰动，扰动深度为100~150mm，后采用人工进行清理扰动土，不仅增加了用工还影响了工程进度。通过对1#、3#风机基的土方开挖，工程施工、管理人员总结了以下几点经验，并在后续基础土方施工中进行了完善。2.1.在挖掘机挖斗上焊20厘米宽的钢板，用以挡住挖齿以免造成对地基土的扰动。施工中在接近设计标高时挖掘机作业人员进行精细作业，预留30~50mm土层由人工清理，清理与挖掘相结合，使工效提高了一倍，同时质量也得到了保证，基础持力层表面平整、再无扰动现象。2.2.对不同持力层之间分界不清（如2、3号持力层颜色相近，均为暗黄褐色），施工作业人员和技术人员通过地勘人员的讲解，掌握了分辨技巧；即当2、3号风积砂持力层在基坑断面无明显分界线时，检查持力层的硬度情况，因3号持力层的地耐力大于2号持力层，所以其土质比2号持力层更密实。4号持力层土质为灰白色，容易分辨。通过对地基土质的了解，不仅加快了施工进度也保证了一次验槽的合格率达到了90%。2.3.当基坑挖至设计标高，项目技术员同作业人员进行土质认定，当持力层土质特征符合设计要求后，及时通知地勘和监理人员进行验槽，以避免地基长时间曝晒失去过多水份，这个过程在基槽挖完后1-2天完成。地基验槽完成后及时安排垫层混凝土浇筑，在混凝土浇筑前用洒水车对地基进行浇水湿润。因地基土质为风积砂，在浇水湿润后硬度增加，混凝土施工中不易被扰动，同时也减少了混凝土所含水份的过快流失。3.混凝土关键工序施工要点风机基础混凝土施工的过程控制按大体积混凝土的施工方法和要求进行，混凝土关键工序主要是有效的对砼内部温差进行合理控制的工序。在混凝土浇筑后的72小时内，混凝土中的胶凝材料所产生的水化热会使混凝土内部温度持续升高，从而造成混凝土内外温差加大、产生应力变形破坏混凝土结构，合理的混凝土内外温差应控制在25℃以内。以1#风机基础为例，混凝土浇筑时间为2010年8月16日9时，19日9时测温时混凝土内部最高温度为68℃，比预计的60℃高了很多。在混凝土施工前制定的大体积混凝土温控措施中，所采取的控制混凝土内外温差的方法是保温养护。采用当地生产的3厘米厚的草帘对混凝土基础外露部分进行全面覆盖，使混凝土的内部温差控制在20℃以内，基础中心与表面的混凝土温差小于25℃。以下就其关键工序的控制措施进行阐述。3.1.混凝土拌制混凝土组成材料中所使用的水泥为普通硅酸盐水泥（当地水泥厂不生产矿渣水泥），在配合比设计中加入了适量的粉煤灰和含有高效减水型的泵送剂。混凝土由现场两座搅拌站拌制，搅拌时间为90s，在运输过程中由罐车自动搅拌，因此保证的混凝土的搅拌时间。混凝土所使用的砂子为河砂，由于新进的砂子含水量较大，搅拌站每班要对砂子做两次含水率测试，以保证每盘混凝土的用水量符合要求。3.2.混凝土养护混凝土在浇筑完6-8小时（其表面抹光压实的混凝土不因上人而产生变形时）采用保温、保湿的方法对混凝土表面进行覆盖养护。养护时先在混凝土表面铺设一层塑料薄膜，再在其上面覆盖3厘米厚的草帘。所铺设的塑料薄膜和草帘均应相互搭接，起到全面覆盖的效果，以达到混凝土保温、保湿养护的目的。3.3.混凝土测温每个风机基础设置2个测温孔，所设位置为基础环内侧中心部位设置1个、基础环外侧2m处设置1个。每个测温孔由3根不同高度的PVC管组成，分别测量距基础底面、上面200mm和基础1/2高度处的混凝土内部温度。测温时间为：混凝土浇筑后的头3天（72小时内）每2小时测温1次；第4天至第7天每4小时测温1次；第8天至第14天每6小时测温1次。测温采用水银温度，测温时要分别测出大气温度、混凝土上表面温度（保温覆盖层下面与混凝土接触面的温度）和混凝土内部上、中、下三个位置的温度，并将这五个温度置以及测温时间详细、准确的记录在表格中。当次测温结束后应由项目技术负责人对基础混凝土测温结果进行总结，并准确掌握基础砼内部温度升降情况，对混凝土温差加大的趋势做出判断，采用增加覆盖草帘的层数或厚度对混凝土外侧进行有效保温，使混凝土内部的温差置减小到可控范围内。3.4.基础混凝土外侧模板拆除该工程风机基础模板为压缩木模板，共配置5套，由于混凝土施工需要，其模板需定时周转，因此从技术角度考虑，基础在浇筑混凝土3天后可拆除模板。但模板拆除后混凝土表面与大气直接接触，会使混凝土表面快速脱水和降温，从而严重影响混凝土的养护和保温效果，需采取有效的防护措施。在模板拆除过程中所采取的措施是，选择天气较好气温较高的时候进行拆除（一般选择在睛天的中午进行模板拆除），拆除时间大约需要2个小时。模板拆除后，立即对基础混凝土侧面进行覆盖塑料薄膜和草帘，塑料薄膜用胶带纸与基础粘牢，草帘用12#铅丝与基础绑扎牢固。通过以上的施工方法，混凝土的保温养护达到了预期效果，基础混凝土内外温差控制在20℃以内。在该工程施工中得到了建设方、设计方和监理方的大力支持；对技术措施存在争议的地方，相关各方能够认真协商、并达成共识，这也对此文的编写起到了很大的帮助，在此表示由衷的感谢。结论：本文总结了风积砂层地基的施工要点和大体积混凝土温控的主要方法。2013年4月28日[参考文献]1．建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002[2010-08-17]2．建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001[2010-08-17]3．混凝土结构工程施工质量的验收规范[2009-06-22]费用证明2012年1月，因整理查干塔拉风机基础竣工资料，付龙源（奈曼）工程项目部资料费2000元（贰仟元整）。责任人：董国安2013-5-9