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[摘 要]风电场建设工程中的风机基础具有结构厚、体型大、混凝土数量多、工程条件复杂和施工技术要求高等特点。本文针对其特点，分别从混凝土配合比设计、热工计算、施工方案的编制、施工过程、保温养护等方面阐述了大体积混凝土的施工质量控制措施。
[关键词]风机基础；大体积混凝土；质量；温度；养护
中图分类号：TU388 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）04-0160-01
河北尚义麒麟山二期（100.5MW）风电项目风机基础施工工程（I 标段），包含风电机组基础、箱式变电站基础各33座。其中风机基础混凝土为C35 F150，垫层混凝土为C15，风机基础底直径16.5m，高3.2m，基础边缘混凝土厚度为1m，属大体积混凝土。工程开工前，根据工程的特点，经过详细的技术论证，按期编制了缜密、合理的施工组织设计及各分项工程施工方案。通过采取各种质量控制措施，该工程取得了较好的施工效果。
一、混凝土配合比控制
混凝土配合比的合理性不仅影响到混凝土自身强度要求，还会影响浇筑时的工作性，以及混凝土浇筑后的水化热产生的多少，而大体积混凝土水化热的控制将影响到混凝土的裂缝控制进而影响混凝土的最终质量。
1、水泥的选择。在大体积混凝土中，混凝土温度的升高主要因素是水泥产生的水化热，因此应该选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，大体积混凝土施工所用水泥其3d天的水化热不宜大于240kJ/kg，7d天的水化热不宜大于270kJ/kg。如果采用高水化热的水泥，就必须采取相应措施延缓水化热的释放。
2、骨料的选择。除应符合国家现行标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ 52 的有关规定外，尚应符合下列规定：细骨料宜采用中砂，其细度模数宜大于2.3，含泥量不大于3%；粗骨料宜选用粒径5～31.5mm，并连续级配，含泥量不大于1%；应选用非碱活性的粗骨料；当采用非泵送施工时，粗骨料的粒径可适当增大。
3、合理掺加混凝土用掺和料（如粉煤灰）、外加剂（如缓凝剂、减水剂），从而降低水泥水化热。
4、混凝土配合比的试配。在混凝土制备前，应进行常规配合比试验，并应进行水化热、泌水率、可泵性等对大体积混凝土控制裂缝所需的技术参数的试验；必要时其配合比设计应当通过试泵送。
5、根据试验室出具的混凝土配合比，对比施工现场（或预拌厂拌制现场）砂、石料含水率、含泥量等与试验室试配原材料的差别，适当调整混凝土配比，满足实际混凝土拌制要求，以达到质量标准。
二、大体积混凝土浇筑前的温度计算
大体积混凝土在温度应力计算和进行温度控制时，必须了解混凝土中心温度与表面温度之间的温差及混凝土表面温度与外界气温之间的温差，并加以控制，使温差所造成的温度应力小于大体积混凝土同时期的抗拉强度，从而抑制温差裂缝的产生。
1、明确大体积混凝土构件尺寸及浇筑时当地环境气候状况。根据构件尺寸，可以确定混凝土总方量及人员、机械设备需用量，预估浇筑时间，明确单位时间混凝土供应量和供应保障措施。依据工程所在地环境气候状况，可以预估施工环境温以及原材料的实体温度。
2、确定混凝土运输距离，采用预拌厂的商品混凝土时，还应着重考虑搅拌站距工程现场的距离。
3、明确热功计算所采用的混凝土配合比（即现场浇筑采用的混凝土配合比）。混凝土的配合比特别是所采用水泥的品种、规格、数量是影响混凝土各阶段温度高低的关键。
4、明确混凝土拌制所用各种原材料的重量、比热、热当量、拌制温度（可实测），计算混凝土的拌和温度。
5、根据实测室外气温、混凝土运距、浇筑振捣时间、混凝土泵送距离（或时间）计算混凝土浇筑温度（即混凝土入模温度）。
6、根据混凝土配合比中的水泥用量、水泥水化放热量、混凝土比热、混凝土容重以及大体积混凝土浇筑厚度，计算混凝土的绝热温升和混凝土内部温度。混凝土绝热温升及混凝土内部温度的计算是整个大体积混凝土热功计算的重心。
7、计算大体积混凝土的表面温度，求出混凝土的表面温度和已知混凝土内部温度（中心温度）估算值进行比较。
8、计算大体积混凝土的温度应力及其安全系数。根据混凝土线膨胀系数、标准状态下的收缩值、混凝土外约束情况计算混凝土水化热峰值时的温度应力及其安全系数是否达到抗裂条件。
三、编制大体积混凝土施工方案
编制大体积混凝土施工方案时，除应编制一般混凝土工程施工方案应具备的项目，还应针对工程特点、大体积混凝土施工要求的特殊性增加相关控制项目。
1、混凝土搅拌站情况。在方案中要明确混凝土搅拌站生產能力、供应能力。采用混凝土预拌公司的混凝土时，要附上混凝土搅拌站的相关资质材料，明确混凝土所用各种原材料的备料情况及混凝土所用原材料的供应能力和保障措施，以使在大体积混凝土浇筑时保证浇灌的连续性。
2、关于本工程所采用混凝土配合比的说明。依据工程特点、地区情况、施工环境气候等条件，确定混凝土所用原材料的产地、规格、型号和相应技术指标。并委托具有相应资质的检测单位出具实验室配合比和各种原材料的检（试）验报告。
3、计量和拌制要求。混凝土配合比确定后，拌制前，应对搅拌所用各种衡器具、检测设备进行标定，以保证计量的准确，并在方案中附上相关标定合格证明材料。
4、混凝土的运输和浇筑。方案中应考虑混凝土在拌制完成后运至浇筑现场的运输方式、运距的影响，并应考虑浇筑方式、振捣方法、泵送距离等情况。
5、混凝土的养护。大体积混凝土应进行保温保湿养护，编制方案时，应明确大体积混凝土的养护方法、措施及降温方式。
6、温度的控制措施与监测。首先应考虑混凝土拌制时集料温度控制措施，再就是混凝土拌制温度控制措施，浇筑过程中的温度控制措施（需采取的降温措施），养护阶段温度控制措施。应明确各阶段测温方式、测温点布置及读测温度周期安排等控制手段。
7、应急处理预案。在浇筑前，应预见可能发生的风险，并针对各种风险特点采取相应应急处理措施来保证大体积混凝土的连续浇筑。特别是工地现场易出现的断电、泵车损坏、搅拌站搅拌机损坏等风险，要有合理的处理计划。
8、施工方案还应附上大体积混凝土的浇筑路线图、分层浇筑图、测温点布置图。
四、大体积混凝土施工过程中的控制
施工过程属于执行操作阶段，相对来说并不复杂，只是要严格按照预定计划及施工方案实施。大体积混凝土施工时要严格按照施工方案进行浇筑，定时定点测温，按时对混凝土进行养护。施工执行阶段应定立报告制度，紧急情况发生时，按预案措施处理并及时报告，特别是在预案中未考虑到的紧急情况发生时，应立即上报，通知相关方参与处理特殊事件。
五、大体积混凝土表面保温层材料厚度计算
保温养护的主要目的，一是通过减少混凝土表面的热扩散，降低大体积混凝土浇筑体的里外温差值，减小混凝土浇筑体的自约束应力；其次是降低大体积混凝土浇筑体的降温速率，延长散热时间，充分发挥混凝土强度的潜力和材料的松弛特性，达到防止或控制温度裂缝的目的。同时，在养护过程中保持良好温度和防风条件，使混凝土在适宜的温度和湿度环境下养护。故施工人员应根据事先确定的温控指标的要求，来确定大体积混凝土浇筑后表面保温层材料厚度。
结语：大体积混凝土施工过程中，混凝土配比的确定、浇筑前热功计算、编制合理的实施计划以及保温材料的选择及厚度计算都对混凝土的最终质量有着重要作用。如果大体积混凝土开始降温初期，混凝土表面就已经出现裂缝，甚至部分裂缝延展成为贯穿性通缝，会给大体积混凝土带来极大的质量隐患。
参考文献
[1] GB50496-2009大体积混凝土施工规范.北京.中国计划出版社.2009.
[2] 徐国才主编.建筑工程施工技术.石家庄.河北人民出版社.2009.
[3] 李海明.风电场风机基础工程施工工艺. 内蒙古水利.2010年03期.
[关键词]风机基础；大体积混凝土；质量；温度；养护
中图分类号：TU388 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）04-0160-01
河北尚义麒麟山二期（100.5MW）风电项目风机基础施工工程（I 标段），包含风电机组基础、箱式变电站基础各33座。其中风机基础混凝土为C35 F150，垫层混凝土为C15，风机基础底直径16.5m，高3.2m，基础边缘混凝土厚度为1m，属大体积混凝土。工程开工前，根据工程的特点，经过详细的技术论证，按期编制了缜密、合理的施工组织设计及各分项工程施工方案。通过采取各种质量控制措施，该工程取得了较好的施工效果。
一、混凝土配合比控制
混凝土配合比的合理性不仅影响到混凝土自身强度要求，还会影响浇筑时的工作性，以及混凝土浇筑后的水化热产生的多少，而大体积混凝土水化热的控制将影响到混凝土的裂缝控制进而影响混凝土的最终质量。
1、水泥的选择。在大体积混凝土中，混凝土温度的升高主要因素是水泥产生的水化热，因此应该选用中、低热硅酸盐水泥或低热矿渣硅酸盐水泥，大体积混凝土施工所用水泥其3d天的水化热不宜大于240kJ/kg，7d天的水化热不宜大于270kJ/kg。如果采用高水化热的水泥，就必须采取相应措施延缓水化热的释放。
2、骨料的选择。除应符合国家现行标准《普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准》JGJ 52 的有关规定外，尚应符合下列规定：细骨料宜采用中砂，其细度模数宜大于2.3，含泥量不大于3%；粗骨料宜选用粒径5～31.5mm，并连续级配，含泥量不大于1%；应选用非碱活性的粗骨料；当采用非泵送施工时，粗骨料的粒径可适当增大。
3、合理掺加混凝土用掺和料（如粉煤灰）、外加剂（如缓凝剂、减水剂），从而降低水泥水化热。
4、混凝土配合比的试配。在混凝土制备前，应进行常规配合比试验，并应进行水化热、泌水率、可泵性等对大体积混凝土控制裂缝所需的技术参数的试验；必要时其配合比设计应当通过试泵送。
5、根据试验室出具的混凝土配合比，对比施工现场（或预拌厂拌制现场）砂、石料含水率、含泥量等与试验室试配原材料的差别，适当调整混凝土配比，满足实际混凝土拌制要求，以达到质量标准。
二、大体积混凝土浇筑前的温度计算
大体积混凝土在温度应力计算和进行温度控制时，必须了解混凝土中心温度与表面温度之间的温差及混凝土表面温度与外界气温之间的温差，并加以控制，使温差所造成的温度应力小于大体积混凝土同时期的抗拉强度，从而抑制温差裂缝的产生。
1、明确大体积混凝土构件尺寸及浇筑时当地环境气候状况。根据构件尺寸，可以确定混凝土总方量及人员、机械设备需用量，预估浇筑时间，明确单位时间混凝土供应量和供应保障措施。依据工程所在地环境气候状况，可以预估施工环境温以及原材料的实体温度。
2、确定混凝土运输距离，采用预拌厂的商品混凝土时，还应着重考虑搅拌站距工程现场的距离。
3、明确热功计算所采用的混凝土配合比（即现场浇筑采用的混凝土配合比）。混凝土的配合比特别是所采用水泥的品种、规格、数量是影响混凝土各阶段温度高低的关键。
4、明确混凝土拌制所用各种原材料的重量、比热、热当量、拌制温度（可实测），计算混凝土的拌和温度。
5、根据实测室外气温、混凝土运距、浇筑振捣时间、混凝土泵送距离（或时间）计算混凝土浇筑温度（即混凝土入模温度）。
6、根据混凝土配合比中的水泥用量、水泥水化放热量、混凝土比热、混凝土容重以及大体积混凝土浇筑厚度，计算混凝土的绝热温升和混凝土内部温度。混凝土绝热温升及混凝土内部温度的计算是整个大体积混凝土热功计算的重心。
7、计算大体积混凝土的表面温度，求出混凝土的表面温度和已知混凝土内部温度（中心温度）估算值进行比较。
8、计算大体积混凝土的温度应力及其安全系数。根据混凝土线膨胀系数、标准状态下的收缩值、混凝土外约束情况计算混凝土水化热峰值时的温度应力及其安全系数是否达到抗裂条件。
三、编制大体积混凝土施工方案
编制大体积混凝土施工方案时，除应编制一般混凝土工程施工方案应具备的项目，还应针对工程特点、大体积混凝土施工要求的特殊性增加相关控制项目。
1、混凝土搅拌站情况。在方案中要明确混凝土搅拌站生產能力、供应能力。采用混凝土预拌公司的混凝土时，要附上混凝土搅拌站的相关资质材料，明确混凝土所用各种原材料的备料情况及混凝土所用原材料的供应能力和保障措施，以使在大体积混凝土浇筑时保证浇灌的连续性。
2、关于本工程所采用混凝土配合比的说明。依据工程特点、地区情况、施工环境气候等条件，确定混凝土所用原材料的产地、规格、型号和相应技术指标。并委托具有相应资质的检测单位出具实验室配合比和各种原材料的检（试）验报告。
3、计量和拌制要求。混凝土配合比确定后，拌制前，应对搅拌所用各种衡器具、检测设备进行标定，以保证计量的准确，并在方案中附上相关标定合格证明材料。
4、混凝土的运输和浇筑。方案中应考虑混凝土在拌制完成后运至浇筑现场的运输方式、运距的影响，并应考虑浇筑方式、振捣方法、泵送距离等情况。
5、混凝土的养护。大体积混凝土应进行保温保湿养护，编制方案时，应明确大体积混凝土的养护方法、措施及降温方式。
6、温度的控制措施与监测。首先应考虑混凝土拌制时集料温度控制措施，再就是混凝土拌制温度控制措施，浇筑过程中的温度控制措施（需采取的降温措施），养护阶段温度控制措施。应明确各阶段测温方式、测温点布置及读测温度周期安排等控制手段。
7、应急处理预案。在浇筑前，应预见可能发生的风险，并针对各种风险特点采取相应应急处理措施来保证大体积混凝土的连续浇筑。特别是工地现场易出现的断电、泵车损坏、搅拌站搅拌机损坏等风险，要有合理的处理计划。
8、施工方案还应附上大体积混凝土的浇筑路线图、分层浇筑图、测温点布置图。
四、大体积混凝土施工过程中的控制
施工过程属于执行操作阶段，相对来说并不复杂，只是要严格按照预定计划及施工方案实施。大体积混凝土施工时要严格按照施工方案进行浇筑，定时定点测温，按时对混凝土进行养护。施工执行阶段应定立报告制度，紧急情况发生时，按预案措施处理并及时报告，特别是在预案中未考虑到的紧急情况发生时，应立即上报，通知相关方参与处理特殊事件。
五、大体积混凝土表面保温层材料厚度计算
保温养护的主要目的，一是通过减少混凝土表面的热扩散，降低大体积混凝土浇筑体的里外温差值，减小混凝土浇筑体的自约束应力；其次是降低大体积混凝土浇筑体的降温速率，延长散热时间，充分发挥混凝土强度的潜力和材料的松弛特性，达到防止或控制温度裂缝的目的。同时，在养护过程中保持良好温度和防风条件，使混凝土在适宜的温度和湿度环境下养护。故施工人员应根据事先确定的温控指标的要求，来确定大体积混凝土浇筑后表面保温层材料厚度。
结语：大体积混凝土施工过程中，混凝土配比的确定、浇筑前热功计算、编制合理的实施计划以及保温材料的选择及厚度计算都对混凝土的最终质量有着重要作用。如果大体积混凝土开始降温初期，混凝土表面就已经出现裂缝，甚至部分裂缝延展成为贯穿性通缝，会给大体积混凝土带来极大的质量隐患。
参考文献
[1] GB50496-2009大体积混凝土施工规范.北京.中国计划出版社.2009.
[2] 徐国才主编.建筑工程施工技术.石家庄.河北人民出版社.2009.
[3] 李海明.风电场风机基础工程施工工艺. 内蒙古水利.2010年03期.