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摘要：随着科技的发展和社会的进步，风力发电作为一种新型的绿色能源得到了开发和利用，并逐渐取代了传统能源。平原风机基础的设计本着因地制宜，保护环境和节约资源的原则，技术先进，安全适用，经济合理，施工方便。在风电项目技术不断发展中，现阶段风电轮毂中心高度越来越高，叶轮直径越来越大，陆上风电机型越来越大。山地风电海拔较高地质条件较好，常规基础环型风电基础能较好的契合地质情况满足技术要求，但随着技术的发展，風机轮毂高度抬高，叶轮直径加大，平原风电也成为新选择。本文对平原风力发电机组的一种混凝土结构塔筒拼装质量控制进行探讨。
关键词：风机;混凝土塔筒;拼装;质量控制
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：（2021）-9-166
目前随着风电机组技术的发展，特别是低风速风力发电技术的突破，中东部地区风电得到迅速发展。单机容量的不断增加意味着风机自身质量和叶片长度的增加，而作用在塔筒上的载荷增加，这就需要塔筒拥有更大的强度、刚度和高度，导致传统钢制柔性塔筒直径越来越大。混凝土结构塔筒具有更高的刚度及载荷能力，不易变形，可为风机在高空中的安全运行提供更加强有力的支撑。
1、工程概况
背景项目位于某省某市内某县，主要机型为140 米钢混塔筒低风速风机。工程所在区域地貌属平原，地势平坦开阔，海拔为0-50m 之间。风机为140米轮毂中心机型，上部为钢结构、下部为混凝土结构的钢混塔筒。
2、施工设备选型
根据风电机组各起吊单元的外形尺寸、质量、吊具等参数情况，选用加强型800 吨履带式起重机作为主吊，同时，配备一台240吨汽车吊，两台80吨汽车吊，一台75吨汽车吊，一台75吨履带吊作为辅助吊车承担拼装主吊、辅助吊装、场内卸货、组拼混凝土塔筒段及临时发生的倒运等工作。
3、施工内容及工艺流程
3.1 主要施工内容
本工程项目涉及的主要工作包括：
3段混凝土塔筒的预组装（涉及组装过程中的调平、校正）、3段混凝土塔筒吊装（涉及吊装过程 中的调平、校正）、塔筒转接段安装、2段钢制塔筒安装、机舱安装、叶轮组装、叶轮吊装、机组电气安装。
3.2 施工工艺流程
地面摆放预装平台→3段混凝土塔筒地面组拼、灌浆及养护→1#混凝土塔筒吊装→2#混凝土塔筒吊装→3#混凝土塔筒吊装→转接段吊装→预应力钢绞线张拉→1#钢塔筒吊装→2#钢塔筒吊装→机舱吊装→叶轮地面拼装→叶轮组件吊装→电气安装→验收调试
3.3 工程难点及措施
1）施工平台占地面积小，设备部件的卸货要精确地排放，塔筒与叶片的排放要紧凑合理。尤其是混凝土塔片拼装布置。
2）混塔片倒运过程中容易造成破损，灌浆过程中容易漏浆，后期修补难度较大，倒运过程中设专人监护。圆弧段塔片底部采用枕木垫实，起重受力区域边缘采用软质材料垫护，防止局部挤压受力造成破损。平板段塔片必须采用专用工装支架进行摆放，起重过程中必须小心轻放，防止局部受力不均或磕碰造成断裂。
2）下雨天严禁开展拼装工作，在施工期间，可能会有雨水天气，影响现场灌浆施工质量，设专人负责调查施工期间未来几天的天气预报情况，以便于管理部门及时做好施工部署。
[4]施工过程中严格落实保护和改善施工环境，防止风机安装施工造成的作业污染和扰民，保障安装工地附近居民和施工人员的身体健康。
4）冬季施工可能会出现降温降雪，影响现场灌浆施工质量，针对此气候特点采取必要的措施保证施工质量。
4低温施工
每节混凝土段由8片细长预制件通过8条纵向缝连接组成整体，相邻2节之间通过水平缝连接，竖缝和横缝需要在现场灌浆。当环境温度或与灌浆料相接触的构筑物温度低于3℃，或是在灌浆料施工完成后48小时内环境温度或灌浆料相接触构筑物温度低于3℃都归于低温施工范畴。如果必须进行灌浆施工，务必在48小时内保持灌浆温度和灌浆相接触构筑物温度高于5℃。
4.1 方案选择
相邻2片预制件间的连接竖缝呈矩形，约120毫米×250毫米。由于灌浆空间小，重点考虑加热保温方案。
方案1是在灌浆缝的内外两侧布置加热毯;
方案2是在内侧布置加热水管，外侧粘贴保温棉;
方案3是灌浆缝内布置电伴热带。
方案1和方案2不直接加热灌浆缝，能耗大，需要经过空气传热给预制构件及灌浆缝，效果较差。方案3直接加热灌浆缝，易操作，选择该方案。
4.2 试验
对为了验证电伴热带的加热保温方案，通过有限元热分析模拟，并设计了实物模型实测效果。建立局部模型，根据电伴热带技术资料，在竖缝内布置2道电伴热带，对不同的单元设置不同的初始温度，加入48小时风力和环境温度变量。为有限元温度场分析结果，可以显示指定点的温度变化趋势。设计制作了2组试验构件，每个竖缝内布置2道电伴热带，并且均匀布置32个测温元件，浇筑完成后现场接线。通过转换模块实现温度的实时显示，还可以实现远程显示。大功率鼓风机吹风，模拟现场大风环境，旁边设置有风速仪，可以实时显示即时风速。同步浇筑混凝土试块，电热毯加热模拟同条件养护，送至专业机构进行检测，采用压力机检测试块强度。送检结果强度能够达到混凝土的强度要求，且与有限元分析的变化趋势吻合良好。
4.3 施工方案
4.3.1竖缝加热保温方案
1）塔筒竖缝布置2道电伴热带，灌浆前电伴热带加热，当温度传感器检查入模温度大于5 ℃时，可以进行竖缝灌浆作业。
2）严格按照注浆工艺执行灌浆作业。
3）同条件养护试块通过可控温电热毯使试块温度与灌浆区域检测的平均温度相同，当同条件养护试块强度大于构件强度，电伴热停止加热。
4）远程监控记录每条竖缝养护期间温度，保证每条竖缝温度在5～35℃之间。
4.3.2基础横缝加热保温方案
1）灌浆前，在基础横缝内外侧布置电伴热并带电加热，当温度传感器检查入模温度大于5℃时，可以进行横缝灌浆作业。
2）直接将搅拌好的灌浆料灌入模内。由于面积较大，应始终由一边或相邻两边灌注，并通过竹条或钢条等进行导流;反复捣实，为防止空气进入，振捣不得使用振捣棒，灌浆过程不允许间断，直到四周开始溢出为止。这样能够正确掌握灌注的密实程度，不易使中间部位产生气泡而导致灌浆不实。
3）灌浆完毕后，应尽快先覆盖一层塑料薄膜，防止其失水干裂。
4）基础灌浆结束后，用塑料布进行覆盖养护，24小时内不应遭受振动，在强度达到要求之前，禁止相应的安装施工。
5）远程监控记录养护期间温度，通过电伴热、可控温电热毯保证塔基灌浆区域温度在5～35℃之间。
5、结语
风机混凝土塔筒拼装施工是一项复杂的系统性工程，必须从多个方面入手，强化拼装过程中的质量管控工作。本文从混凝土结构塔筒拼装过程质量把控进行论述，确保平原风电高塔筒风机的安全性和稳定性，为同类型项目施工管控提供了参考。
参考文献
3、王振宇，张彪，赵艳，刘国华，蒋建群. 台风作用下风力机塔筒振动响应研究[J].2013（08）.
4、龙铃.浅析风电塔筒制造技术及质量控制要求[J].低碳世界. 2017（17）
5、王嵛民.风电塔筒制作过程中质量控制关键点及要求[J]. 科技资讯. 2018，（27）.
华电湖北发电有限公司新能源分公司 430060
关键词：风机;混凝土塔筒;拼装;质量控制
中图分类号：G4 文献标识码：A 文章编号：（2021）-9-166
目前随着风电机组技术的发展，特别是低风速风力发电技术的突破，中东部地区风电得到迅速发展。单机容量的不断增加意味着风机自身质量和叶片长度的增加，而作用在塔筒上的载荷增加，这就需要塔筒拥有更大的强度、刚度和高度，导致传统钢制柔性塔筒直径越来越大。混凝土结构塔筒具有更高的刚度及载荷能力，不易变形，可为风机在高空中的安全运行提供更加强有力的支撑。
1、工程概况
背景项目位于某省某市内某县，主要机型为140 米钢混塔筒低风速风机。工程所在区域地貌属平原，地势平坦开阔，海拔为0-50m 之间。风机为140米轮毂中心机型，上部为钢结构、下部为混凝土结构的钢混塔筒。
2、施工设备选型
根据风电机组各起吊单元的外形尺寸、质量、吊具等参数情况，选用加强型800 吨履带式起重机作为主吊，同时，配备一台240吨汽车吊，两台80吨汽车吊，一台75吨汽车吊，一台75吨履带吊作为辅助吊车承担拼装主吊、辅助吊装、场内卸货、组拼混凝土塔筒段及临时发生的倒运等工作。
3、施工内容及工艺流程
3.1 主要施工内容
本工程项目涉及的主要工作包括：
3段混凝土塔筒的预组装（涉及组装过程中的调平、校正）、3段混凝土塔筒吊装（涉及吊装过程 中的调平、校正）、塔筒转接段安装、2段钢制塔筒安装、机舱安装、叶轮组装、叶轮吊装、机组电气安装。
3.2 施工工艺流程
地面摆放预装平台→3段混凝土塔筒地面组拼、灌浆及养护→1#混凝土塔筒吊装→2#混凝土塔筒吊装→3#混凝土塔筒吊装→转接段吊装→预应力钢绞线张拉→1#钢塔筒吊装→2#钢塔筒吊装→机舱吊装→叶轮地面拼装→叶轮组件吊装→电气安装→验收调试
3.3 工程难点及措施
1）施工平台占地面积小，设备部件的卸货要精确地排放，塔筒与叶片的排放要紧凑合理。尤其是混凝土塔片拼装布置。
2）混塔片倒运过程中容易造成破损，灌浆过程中容易漏浆，后期修补难度较大，倒运过程中设专人监护。圆弧段塔片底部采用枕木垫实，起重受力区域边缘采用软质材料垫护，防止局部挤压受力造成破损。平板段塔片必须采用专用工装支架进行摆放，起重过程中必须小心轻放，防止局部受力不均或磕碰造成断裂。
2）下雨天严禁开展拼装工作，在施工期间，可能会有雨水天气，影响现场灌浆施工质量，设专人负责调查施工期间未来几天的天气预报情况，以便于管理部门及时做好施工部署。
[4]施工过程中严格落实保护和改善施工环境，防止风机安装施工造成的作业污染和扰民，保障安装工地附近居民和施工人员的身体健康。
4）冬季施工可能会出现降温降雪，影响现场灌浆施工质量，针对此气候特点采取必要的措施保证施工质量。
4低温施工
每节混凝土段由8片细长预制件通过8条纵向缝连接组成整体，相邻2节之间通过水平缝连接，竖缝和横缝需要在现场灌浆。当环境温度或与灌浆料相接触的构筑物温度低于3℃，或是在灌浆料施工完成后48小时内环境温度或灌浆料相接触构筑物温度低于3℃都归于低温施工范畴。如果必须进行灌浆施工，务必在48小时内保持灌浆温度和灌浆相接触构筑物温度高于5℃。
4.1 方案选择
相邻2片预制件间的连接竖缝呈矩形，约120毫米×250毫米。由于灌浆空间小，重点考虑加热保温方案。
方案1是在灌浆缝的内外两侧布置加热毯;
方案2是在内侧布置加热水管，外侧粘贴保温棉;
方案3是灌浆缝内布置电伴热带。
方案1和方案2不直接加热灌浆缝，能耗大，需要经过空气传热给预制构件及灌浆缝，效果较差。方案3直接加热灌浆缝，易操作，选择该方案。
4.2 试验
对为了验证电伴热带的加热保温方案，通过有限元热分析模拟，并设计了实物模型实测效果。建立局部模型，根据电伴热带技术资料，在竖缝内布置2道电伴热带，对不同的单元设置不同的初始温度，加入48小时风力和环境温度变量。为有限元温度场分析结果，可以显示指定点的温度变化趋势。设计制作了2组试验构件，每个竖缝内布置2道电伴热带，并且均匀布置32个测温元件，浇筑完成后现场接线。通过转换模块实现温度的实时显示，还可以实现远程显示。大功率鼓风机吹风，模拟现场大风环境，旁边设置有风速仪，可以实时显示即时风速。同步浇筑混凝土试块，电热毯加热模拟同条件养护，送至专业机构进行检测，采用压力机检测试块强度。送检结果强度能够达到混凝土的强度要求，且与有限元分析的变化趋势吻合良好。
4.3 施工方案
4.3.1竖缝加热保温方案
1）塔筒竖缝布置2道电伴热带，灌浆前电伴热带加热，当温度传感器检查入模温度大于5 ℃时，可以进行竖缝灌浆作业。
2）严格按照注浆工艺执行灌浆作业。
3）同条件养护试块通过可控温电热毯使试块温度与灌浆区域检测的平均温度相同，当同条件养护试块强度大于构件强度，电伴热停止加热。
4）远程监控记录每条竖缝养护期间温度，保证每条竖缝温度在5～35℃之间。
4.3.2基础横缝加热保温方案
1）灌浆前，在基础横缝内外侧布置电伴热并带电加热，当温度传感器检查入模温度大于5℃时，可以进行横缝灌浆作业。
2）直接将搅拌好的灌浆料灌入模内。由于面积较大，应始终由一边或相邻两边灌注，并通过竹条或钢条等进行导流;反复捣实，为防止空气进入，振捣不得使用振捣棒，灌浆过程不允许间断，直到四周开始溢出为止。这样能够正确掌握灌注的密实程度，不易使中间部位产生气泡而导致灌浆不实。
3）灌浆完毕后，应尽快先覆盖一层塑料薄膜，防止其失水干裂。
4）基础灌浆结束后，用塑料布进行覆盖养护，24小时内不应遭受振动，在强度达到要求之前，禁止相应的安装施工。
5）远程监控记录养护期间温度，通过电伴热、可控温电热毯保证塔基灌浆区域温度在5～35℃之间。
5、结语
风机混凝土塔筒拼装施工是一项复杂的系统性工程，必须从多个方面入手，强化拼装过程中的质量管控工作。本文从混凝土结构塔筒拼装过程质量把控进行论述，确保平原风电高塔筒风机的安全性和稳定性，为同类型项目施工管控提供了参考。
参考文献
3、王振宇，张彪，赵艳，刘国华，蒋建群. 台风作用下风力机塔筒振动响应研究[J].2013（08）.
4、龙铃.浅析风电塔筒制造技术及质量控制要求[J].低碳世界. 2017（17）
5、王嵛民.风电塔筒制作过程中质量控制关键点及要求[J]. 科技资讯. 2018，（27）.
华电湖北发电有限公司新能源分公司 430060