论文部分内容阅读
摘要：本文通过甘肃瓜州300MW自主化示范风电场二期风机基础工程施工分析风电基础施工中造成基础环标高、水平平整度偏差原因，找出相应解决的方法，保证工程质量和工期、提高经济效益。关键词:风电基础、基础环、水平度、施工、方法
中图分类号：TS737+.1文献标识码： A 文章编号：
随着国家对清洁能源开发项目的的大力支持，风能作为低碳经济发展中的清洁可再生能源，风电应用规模越来越大；甘肃瓜州是我国风能资源丰富的地区、近几年来风电项目蓬勃发展。甘肃瓜州300MW自主化示范风电场二期风机基础工程为我公司承揽的又一项大型风电基础施工工程、在施工过程中遇到了各种各样的问题、其中基础环水平度如何控制是风电基础施工的中关键环节,本文通过实际施工总结出造成基础环标高、水平平整度偏差的原因及相应的控制措施，以便在以后施工中参考应用。
甘肃瓜州300MW自主化示范风电场二期工程由新疆风电工程设计咨询有限责任公司设计、设计容量1500kw、共167基、单机混凝土377.66m3、土方开挖820.63m3、钢筋32.826t。基础埋深3m、基底持力层为戈壁砾岩。基础环直径4422mm。基础环水平平整度误差为±2;基础环为钢板圆筒体、上下各有一个法兰连接、下法兰埋入混凝土中，埋入深度1.55m。
一、基础环安装
以垫层平面中心为基础环中心，在 φ4422mm 圆周线上等角度安放三块垫板,要求所有垫板上平面水平度相对高程在 2mm 以内为合格。将基础支架三个支点放置在三块基础垫板上 , 再将基础环吊装在支架上，调节三个支撑螺栓使基础环上法兰上表面标高及水平度符合设计要求(基础环中心偏差要求控制在φ20mm 以内、上法兰相对高差值在2mm以内)复验上法兰上表面的高程、 水平度和机组位置中心无误, 扭紧底座环下面的调节螺栓，防止浇筑混凝土时变位。
二、基础环施工过程中出现的问题及处理方法
1、基础环运输、存放过程中出现的问题及处理
基础环因直径较大、在运输吊装等过程中，因碰撞发生变形，使水平度很难保证；当基础环被搁置在凹凸不平的地面上，因其自重影响，也将发生一定的变形。
处理方法：
（1）、妥善保管，在基础环进场后做好妥善的保管工作，在基础环卸车前，提前准备3条纤维袋，内装细砂或粘土，在基础环直径3等分处放置，将基础环放置于砂袋上，可有效预防由于基础环放置造成的水平偏差。
（2）、进场后进行必要的检测，因施工现场无法找到满足检测要求的工作平台、一般采用三点确定一个面的方法，即在基础环法兰表面三等分处测量三个点，以此三个点可控制一平面，采全站仪测量、若3点在已确定的平面内或偏差在加工允许范围内；再在三等分中间加三点，共9个点、用全站仪验证9个点是否在已确定的平面内，若9点在已确定的平面内或偏差在加工允许范围内、则该基础环的平整度满足设计要求，否则、该基础环应退回厂家处理。
2、施工中出现的问题及控制措施
（1）、测量错误导致倾斜
在施工过程中，施工人员在进行基础环调试时，没有严格按设计要求调平，或在调平后没有及时校核，都有可能造成基础环水平度超出设计允许偏差。
控制方法：严格按设计要求进行调试：调平工作分粗调、微调、精调三级工序，粗调就是在基础环支撑件处用一台全站仪配合两台水准仪进行测量，通过调整螺杆升降基础环，使基础环表面达到基本平整；微调就是在粗调的基础上在基础环表面均匀布置9个点，利用一台全站仪配合两台水准仪进行现场测量控制，以使基础表面水平度偏差控制在设计要求范围内；精确调平的目的主要是消除微调时的误差，利用两台水准仪进行现场测量控制，全面测量基础环上表面布置的9个控制点，尽可能使表面水平度偏差控制在最小极限。
精确调平结束后，锁紧调整螺栓，在基础环上表面不上人的情况下，人员站在凳子上在侧旁立塔尺，利用两台水准仪再次对布置点进行复测，若水平度偏差满足要求，使进入下道工序施工，若不满足要求，重新进行调整工作。
（2）混凝土浇筑时下料冲击导致倾斜
混凝土常用溜槽下料、当混凝土下泄量大，可能对基础环及支架造成很大冲击。使基础环中心位移或导致基础倾斜。
控制方法：a、跟踪观测，为保证最终的安装结果准确无误，砼施工中应用全站仪及水准仪进行跟踪测量，使基础环上法兰平整度达到2mm的精度要求。b、浇筑控制，浇筑混凝土时应同时多点下料使混凝土均匀上升，避免混凝土由于上升高度不一致对支撑螺栓产生侧压力，在振捣时对称振捣、避免振捣棒碰撞支撑件。
（3）、基础环支撑刚度不足引起的倾斜
一般情况下基础环支架由专业生产厂家根据设计专业制作、在安装前应做加载试验、即：将基础环安装就位后，在基础环上均匀加载一定静荷载，当发现基础环支架刚度不足或变形时应及时退回厂家
（4）不均匀沉降出现的水平度超出偏差允许差
a、由于风机基础选址及地勘工作的局限性，使风机基础坐落于密实度不均匀地基上，致使基础承台不均匀沉降，致使基础环水平度超差。
b、地层处理欠密实，当风机基础条件較差时一般通过基础处理达到设计要求的基础强度，但因处理方案及碾压手段的局限性，都将造成地层处理欠密实的状况，从而使风机基础混凝土浇筑完成后发生再次沉降及不均匀沉降，使基础环水平度超差。
c、当临近风机进行施工或工地重载车辆来回跑动时，风机基础周围往往有振动荷载存在。从而引起土层的再次沉降，导致不均匀沉降，使基础环水平度超差。
（5）、控制措施：当风机基础混凝土浇筑完成后，发现基础环水平度偏差超过设计允许值时，采用拆除重建显然对工期要求和经济效益来说都是不可取的、应按照设计要求对风机基础环做相应处理，以保证风机塔筒的最终垂直度。对于在施工过程中基础环水平度超出允许偏差范围的可做如下处理：
第一种情况：对绝对高差小于5mm的基础环采用人工打磨，满足打磨后基础环的水平度小于±2mm的设计要求具体打磨方法如下：
a、复测数据，在基础环法兰面上分36等分内外划线确定打磨量。
b、用刚玉砂轮人工粗打磨留线，保持好打磨面平整度。
c、测量水平面，每点做好记录后进行细打磨，确保达到水平度要求、同时注意保持好内倾角。
第二种情况：对绝对高差大于5mm的基础环，采用在工厂机械加工方式一对一的配对塔筒下法兰或单独加工法兰垫偏，具体处理方法为：
根据现场基础环法兰的水平度测量，确定塔筒下法兰或法兰垫片加工尺寸并一对一地编号加工，法兰或法兰垫片安装后对法兰面采用钢质修补剂替代普通密封胶，以增加法兰结合面的摩擦力环稳定性能。
第三种情况：基础环局部出现凹面、在凹面处进行堆焊，再打磨，使其达到安装精度。
三、结论
通过对基础环在施工中遇到的问题分析处理、整体水平度满足要求，在经过振动等方面分析，对风机实际运行未造成影响。目前，通过处理的13个风电机组安装完成并正常运营年，没有发现异常。法兰垫片、堆焊打磨、打磨处理，是基础环水平度控制超标的一种补救措施，目前风电行业处理类似缺陷的经验非常少，本文谨供业内同行参考。
参考文献
1、风电场风机基础工程施工工艺、内蒙古水利内蒙古自治区灌溉排水发展中心 3010年03期
中图分类号：TS737+.1文献标识码： A 文章编号：
随着国家对清洁能源开发项目的的大力支持，风能作为低碳经济发展中的清洁可再生能源，风电应用规模越来越大；甘肃瓜州是我国风能资源丰富的地区、近几年来风电项目蓬勃发展。甘肃瓜州300MW自主化示范风电场二期风机基础工程为我公司承揽的又一项大型风电基础施工工程、在施工过程中遇到了各种各样的问题、其中基础环水平度如何控制是风电基础施工的中关键环节,本文通过实际施工总结出造成基础环标高、水平平整度偏差的原因及相应的控制措施，以便在以后施工中参考应用。
甘肃瓜州300MW自主化示范风电场二期工程由新疆风电工程设计咨询有限责任公司设计、设计容量1500kw、共167基、单机混凝土377.66m3、土方开挖820.63m3、钢筋32.826t。基础埋深3m、基底持力层为戈壁砾岩。基础环直径4422mm。基础环水平平整度误差为±2;基础环为钢板圆筒体、上下各有一个法兰连接、下法兰埋入混凝土中，埋入深度1.55m。
一、基础环安装
以垫层平面中心为基础环中心，在 φ4422mm 圆周线上等角度安放三块垫板,要求所有垫板上平面水平度相对高程在 2mm 以内为合格。将基础支架三个支点放置在三块基础垫板上 , 再将基础环吊装在支架上，调节三个支撑螺栓使基础环上法兰上表面标高及水平度符合设计要求(基础环中心偏差要求控制在φ20mm 以内、上法兰相对高差值在2mm以内)复验上法兰上表面的高程、 水平度和机组位置中心无误, 扭紧底座环下面的调节螺栓，防止浇筑混凝土时变位。
二、基础环施工过程中出现的问题及处理方法
1、基础环运输、存放过程中出现的问题及处理
基础环因直径较大、在运输吊装等过程中，因碰撞发生变形，使水平度很难保证；当基础环被搁置在凹凸不平的地面上，因其自重影响，也将发生一定的变形。
处理方法：
（1）、妥善保管，在基础环进场后做好妥善的保管工作，在基础环卸车前，提前准备3条纤维袋，内装细砂或粘土，在基础环直径3等分处放置，将基础环放置于砂袋上，可有效预防由于基础环放置造成的水平偏差。
（2）、进场后进行必要的检测，因施工现场无法找到满足检测要求的工作平台、一般采用三点确定一个面的方法，即在基础环法兰表面三等分处测量三个点，以此三个点可控制一平面，采全站仪测量、若3点在已确定的平面内或偏差在加工允许范围内；再在三等分中间加三点，共9个点、用全站仪验证9个点是否在已确定的平面内，若9点在已确定的平面内或偏差在加工允许范围内、则该基础环的平整度满足设计要求，否则、该基础环应退回厂家处理。
2、施工中出现的问题及控制措施
（1）、测量错误导致倾斜
在施工过程中，施工人员在进行基础环调试时，没有严格按设计要求调平，或在调平后没有及时校核，都有可能造成基础环水平度超出设计允许偏差。
控制方法：严格按设计要求进行调试：调平工作分粗调、微调、精调三级工序，粗调就是在基础环支撑件处用一台全站仪配合两台水准仪进行测量，通过调整螺杆升降基础环，使基础环表面达到基本平整；微调就是在粗调的基础上在基础环表面均匀布置9个点，利用一台全站仪配合两台水准仪进行现场测量控制，以使基础表面水平度偏差控制在设计要求范围内；精确调平的目的主要是消除微调时的误差，利用两台水准仪进行现场测量控制，全面测量基础环上表面布置的9个控制点，尽可能使表面水平度偏差控制在最小极限。
精确调平结束后，锁紧调整螺栓，在基础环上表面不上人的情况下，人员站在凳子上在侧旁立塔尺，利用两台水准仪再次对布置点进行复测，若水平度偏差满足要求，使进入下道工序施工，若不满足要求，重新进行调整工作。
（2）混凝土浇筑时下料冲击导致倾斜
混凝土常用溜槽下料、当混凝土下泄量大，可能对基础环及支架造成很大冲击。使基础环中心位移或导致基础倾斜。
控制方法：a、跟踪观测，为保证最终的安装结果准确无误，砼施工中应用全站仪及水准仪进行跟踪测量，使基础环上法兰平整度达到2mm的精度要求。b、浇筑控制，浇筑混凝土时应同时多点下料使混凝土均匀上升，避免混凝土由于上升高度不一致对支撑螺栓产生侧压力，在振捣时对称振捣、避免振捣棒碰撞支撑件。
（3）、基础环支撑刚度不足引起的倾斜
一般情况下基础环支架由专业生产厂家根据设计专业制作、在安装前应做加载试验、即：将基础环安装就位后，在基础环上均匀加载一定静荷载，当发现基础环支架刚度不足或变形时应及时退回厂家
（4）不均匀沉降出现的水平度超出偏差允许差
a、由于风机基础选址及地勘工作的局限性，使风机基础坐落于密实度不均匀地基上，致使基础承台不均匀沉降，致使基础环水平度超差。
b、地层处理欠密实，当风机基础条件較差时一般通过基础处理达到设计要求的基础强度，但因处理方案及碾压手段的局限性，都将造成地层处理欠密实的状况，从而使风机基础混凝土浇筑完成后发生再次沉降及不均匀沉降，使基础环水平度超差。
c、当临近风机进行施工或工地重载车辆来回跑动时，风机基础周围往往有振动荷载存在。从而引起土层的再次沉降，导致不均匀沉降，使基础环水平度超差。
（5）、控制措施：当风机基础混凝土浇筑完成后，发现基础环水平度偏差超过设计允许值时，采用拆除重建显然对工期要求和经济效益来说都是不可取的、应按照设计要求对风机基础环做相应处理，以保证风机塔筒的最终垂直度。对于在施工过程中基础环水平度超出允许偏差范围的可做如下处理：
第一种情况：对绝对高差小于5mm的基础环采用人工打磨，满足打磨后基础环的水平度小于±2mm的设计要求具体打磨方法如下：
a、复测数据，在基础环法兰面上分36等分内外划线确定打磨量。
b、用刚玉砂轮人工粗打磨留线，保持好打磨面平整度。
c、测量水平面，每点做好记录后进行细打磨，确保达到水平度要求、同时注意保持好内倾角。
第二种情况：对绝对高差大于5mm的基础环，采用在工厂机械加工方式一对一的配对塔筒下法兰或单独加工法兰垫偏，具体处理方法为：
根据现场基础环法兰的水平度测量，确定塔筒下法兰或法兰垫片加工尺寸并一对一地编号加工，法兰或法兰垫片安装后对法兰面采用钢质修补剂替代普通密封胶，以增加法兰结合面的摩擦力环稳定性能。
第三种情况：基础环局部出现凹面、在凹面处进行堆焊，再打磨，使其达到安装精度。
三、结论
通过对基础环在施工中遇到的问题分析处理、整体水平度满足要求，在经过振动等方面分析，对风机实际运行未造成影响。目前，通过处理的13个风电机组安装完成并正常运营年，没有发现异常。法兰垫片、堆焊打磨、打磨处理，是基础环水平度控制超标的一种补救措施，目前风电行业处理类似缺陷的经验非常少，本文谨供业内同行参考。
参考文献
1、风电场风机基础工程施工工艺、内蒙古水利内蒙古自治区灌溉排水发展中心 3010年03期