文 | 陸瑞
每一個風電場的建設前期都是風電機組基礎的設計與建設,但是往往會出現(xiàn)很多問題,由于風電機組基礎的設計圖紙是由業(yè)主指定的設計院負責設計,而基礎環(huán)的加工則是由塔筒廠進行加工,由于剛進入風電行業(yè)初期,設計院與塔筒制造廠往往缺乏設計上的溝通,導致風場在基礎澆筑時出現(xiàn)基礎挖深的深度大于基礎環(huán)的高度,致使現(xiàn)場無法繼續(xù)施工,此時如果要基礎環(huán)重新加工然后再發(fā)往風場,從風場建設工期和進一步的費用問題都是不允許的,那么以此要找到一個既能解決高度不配合的問題,同時還要保證風電機組基礎的安全性與穩(wěn)固性的方法就顯得尤為重要。
解決基礎挖深與基礎環(huán)高度不配合問題方法由于設計院考慮的問題,結(jié)合施工難度以及施工費用不同,給出的方法也不同,一般有以下幾種:
(1) 將基礎環(huán)下方的工字鋼支撐腿用鋼管或?qū)嵭匿撝鶕纹穑a齊基礎與基礎環(huán)的高度差。
(2) 將基礎下面的水泥墊層加高,以補齊基礎與基礎環(huán)的高度差。
(3)重新加工基礎環(huán)下方工字鋼,以補齊基礎與基礎環(huán)的高度差。
這三種方法在下文說明。其中方案(3)從風場工期建設和在這一過程中所產(chǎn)生的其它加工費用和運輸費用考慮,通常在工程實際中基本上不會使用。下面結(jié)合工程實例對方案(1)進行詳細介紹,同時對比方案(2),給出方案(1)和方案(2)的優(yōu)缺點。
方案(1)與(2)
某49.5MW 風電場在將所有基礎挖完之后,在進行基礎環(huán)安放固定時,工程人員發(fā)現(xiàn)由塔筒廠發(fā)來的基礎環(huán)放進基礎坑之后,高度不能滿足要求,也就是說基礎挖深與基礎環(huán)高度不配合,對于此種情況,工程無法繼續(xù),最后由我廠技術(shù)人員與基建單位共同協(xié)商確定使用方案(1),如下。
工程簡介:
(一)風電機組基礎環(huán)
風電機組基礎形式為下部1.65m 高的八邊承臺重力式獨立基礎,上部為高1.05m直徑5m的圓形承臺,埋深為-3.1m,露出自然地坪0.25m。依據(jù)2008 年8 月24 日到的基礎環(huán),基礎環(huán)外徑4014mm,環(huán)高為1554mm,腿高1096mm,重約8 噸。露出基礎表面400mm。
由于設計單位與基礎環(huán)提供單位的圖紙不一,需要施工方設法將基礎環(huán)安裝在距墊層1 米的高度上。
(二)電纜管
電纜管為5ф125 + 1ф50,預埋入風電機組基礎中,供風電機組低壓電纜穿線至箱式變壓器基礎,豎向長1.5m(包括彎頭高)露出基礎面200mm,橫向長9.6m(包括彎頭高),從基礎環(huán)下穿出基礎外。
(三)主要工序施工方案
1、安裝順序
墊層基礎環(huán)預埋件安裝—→底筋綁扎—→電纜管安裝—→基礎支腿安裝—→基礎環(huán)安裝—→基礎環(huán)插筋安裝
2、墊層基礎環(huán)預埋件安裝
墊層預埋200×200×10 的四塊鐵件,鐵件的錨爪焊4根100mm - 600mm 長的Ф25 鋼筋。位置如圖1。

(四)電纜管的安裝
依據(jù)管徑,彎頭使用5 倍- 6 倍直徑的管彎制,豎向長1.5m(包括彎頭高),橫向長9.6m(包括彎頭高),焊好后直接安裝,管底距基礎墊層1.95m,需要制作鋼馬凳支撐,腿垂直高1950,如圖2,使用角鋼└ 50 制作。馬凳間距3000mm,為防止電纜管移位,使用ф8 的圓鋼窩彎分別套在各個電纜管上,焊在馬凳上。


(五)基礎環(huán)預埋
在基礎環(huán)支架的下方采用Ф90 的鋼管制作高1000mm米支腿,先把Ф90 的鋼管支腿按調(diào)整螺栓為中心滿焊在墊層預埋件上,焊接前要使四條支腿的標高均為- 2.000,基礎環(huán)吊起后帶上廠家自帶的四條工字鋼支腿及調(diào)整螺栓,離鋼管支腿300m 高的時候緩緩下落在支腿頂部,但鋼絲繩仍要繃緊吃力,先找中,中對中后將調(diào)節(jié)螺栓的底板點焊在鋼管支腿上,然后后調(diào)節(jié)水平高差。
粗平采用的水平尺,放在鋁合金方楞上,按軸線十字的二個方向調(diào)節(jié)底部螺栓找平。精平采用SE3 水準儀,制坐專用鋼尺放在基礎環(huán)頂面測量標高,先測有支腿的基礎環(huán)上面四個點的標高,要求高差為≤ 3mm,然后在測量其他四個方位的標高,為消除系統(tǒng)誤差,在本次測量的對面架設水準儀再復測一次,如腿上的四個點平整度符合要求,而其他點不符和要求,則及時通知廠家調(diào)整。
基礎環(huán)平整度、標高和中心線位置均符合要求后,將支架的調(diào)節(jié)螺栓帽點焊固定,再復測一次。澆筑混凝土嚴禁碰撞基礎環(huán)及支架,以免造成基礎環(huán)的中心線位置和水平高差的偏移。
至此解決了基礎挖深與基礎環(huán)高度不配合的問題,此種方案(即方案(1))施工比較麻煩,但是卻能確保基礎的穩(wěn)固性。
方案(2)解決這個問題就是直接把墊層加高1m,達到高度要求,但這種方法無疑是將基礎挖深減少了1m,可以說是拆東墻補西墻,解決了高度差的問題,但是有可能對基礎的穩(wěn)固性帶來隱患,所以不采用方案(2)。
方案(1) 優(yōu)點:很好的解決了基礎挖深與基礎環(huán)高度差的問題,風電機組基礎的穩(wěn)固性得到保證。
缺點:施工復雜。
方案(2) 優(yōu)點:施工方便。
缺點:給風電機組基礎的穩(wěn)固性帶來隱患。
結(jié)論
風電機組基礎對于風電機組的正常運行以及主機的安全都至關(guān)重要,對于基礎挖深與基礎環(huán)高度差問題,盡量采用加長基礎環(huán)下部支撐來滿足基礎與基礎環(huán)的高度差,以達到風電機組塔筒的安裝要求,如方案(1);盡量不要去加高墊層,減少了基礎挖深,對基礎的穩(wěn)固性帶來影響。
本文章選自(CWEA《風能》)