工程師原創：關於淺淡沿海山地風電場風機基礎土建施工過程要點

摘要：風電場項目建設中風機基礎是風力發電機組中最關鍵重要部位，而土建施工質量管控好壞對風機基礎極為重要，會直接影響整台機組以後安全運行。

本文結合自身在建風電場項目工程為例，從風機基礎定位及土方、基礎環安裝及鋼筋綁紮、鋼模板拼裝、砼施工作業、塔筒與砼間防水、沉降觀測六大施工要點進行闡述。

風機

全貌

關鍵詞：風電場；風機基礎；施工要點

由於風力發電具有清潔、無污染、耗能少的優點，所以投資建設風電場對我國經濟和社會可持續發展具有重要意義。

首先，從我在建新厝風電場項目工程來看，風電項目建設具有“點多面廣道路長”的工程特性；其中，風機位主要分布在採石礦區周邊高程各不相同的山頂上，施工難度較大。

本工程項目共安裝19颱風力發電機組，採用東方電氣DF110-2500-HH80m型風機，根據設計參數每個風機機組間距一般為左右2.5d-前後4.5d（d為葉片掃風直徑）之間，每颱風機基礎是採用圓台型獨立基礎，基礎混凝土澆築量為650m3。

我們風力發電風機基礎與一般發電設備基礎不同，風機基礎混凝土不僅體積大標號高，而且有著特殊施工工藝要求；要是混凝土澆築和養護不當都將導致基礎裂縫，所以在風機基礎施工中，必須嚴格按照特殊工藝要求才能保證其整體質量。

一、定位及土方開挖

定位及土方開挖前原始地貌

施工使用的RTK測量定點儀器、高精度水準儀都必須經計量檢定所鑑定合格後，方可使用。

首先與設計單位交接場區後視圖跟點，並使用RTK對場區圖跟點進行複測，合格後方可接受使用。

並根據圖跟點作為後視對場區機位和道路進行定位測定，我們對風機基礎施工作業前，要對其標高基準點按合理要求設置，將此標高引測到機位邊控制點上，作為此風機統一標高。

風機基礎開挖按設計要求放出基槽開挖邊線並用白灰將開挖邊線撒出，基槽開挖放坡係數採用1:0.3進行放坡，機械開挖要注意控制深度，預留200mm厚土方採用人工清槽，保證基礎不會超挖，如有超挖將鬆動土清理至原土層，採用混凝土澆築至設計基底標高；同時，也要保證其基坑底四周有0.8m寬施工操作面，而基坑上2m範圍內不得堆放土方及其他材料，作為安全施工通道。

基槽需按設計要求開挖到位後，自檢基槽基底土質、尺寸、平整度等指標是否滿足設計要求後，在經監理、勘測、設計、建設、施工現場代表到場驗收，合格後方可進行下一道工序，允許進行墊層砼澆築施工。

二、基礎環安裝及鋼筋綁紮

基礎環安裝

鋼筋綁紮

（一）基礎環安裝必須按廠家和設計圖要求施工，其基礎環面水平度必須控制在設計2mm範圍內，水平度必須採用高精度水平儀監測及做好記錄，基礎環支撐架必須固定好後用螺絲牢牢鎖緊，牢牢焊住不能鬆動。

（二）鋼筋擺放、綁紮、接頭必須與規範要求一致，接頭相互錯開50%，將底板下層筋綁完後再綁紮其他鋼筋，利用鋼筋馬凳綁紮上層鋼筋，鋼筋馬凳採用Φ22mm鋼筋製作，間距應符合設計要求。

對Φ>20mm的鋼筋，採用機械套筒連接，Φ≤20mm環形鋼筋，可採用綁紮搭接，環形鋼筋需要現場封閉連接時，一律採用綁紮搭接，搭接長度為35d(d為鋼筋直徑)，鋼筋接頭需按規範進行抗拉試驗，並且對每層進行接頭外觀檢查驗收，若發現質量不合格，必需整改至合格後，方可進行下道模板安裝工序。

三、鋼模板拼裝

鋼模板吊裝

鋼筋綁紮必須驗收合格後，方可進行鋼模板施工。

圓台型獨立基礎所需模板是採用定製成品分段式鋼模板，分段運輸到機位現場用吊車進行拼裝組合，而模板安裝使用前要刷隔離劑進行隔離處理，以免風機基礎拆模後損壞砼成品，影響外觀尺寸。

在鋼模板拼裝之間接縫均夾塑紙，防止混凝土澆注時漏漿，要求模板裡面的塑紙要與模板平齊，不得有露頭，防止吹塑紙嵌入混凝土內，造成質量問題，鋼模板間接縫要用高強度螺杆栓緊，連接牢固防止錯縫炸模；最後，模板外側採用機械葫蘆鎖住和打地樁用斜撐加固好，自檢合格後並組織監理、建設等單位驗收，若發現存在質量安全隱患，必需立即整改至合格後，方可進行下道砼施工工序。

四、砼施工作業

大體積砼澆築

（一）拌制

1、攪拌要求：混凝土拌制前，加水空轉數分鐘，待積水排凈，使空筒充分潤濕，混凝土第一盤時，考慮到筒壁砂漿損失，石子用量應按配合比相應減少。

拌制好混凝土要做到卸盡，在混凝土全部卸出之前不得再投入拌合料，嚴格控制水灰比和坍落度，不得隨意加減用水量。

2、配合比：混凝土攪拌前應將混凝土強度等級要求對應配合比進行掛牌明示，並對混凝土攪拌人員進行詳細技術交底，澆築時根據施工現場砂石含水率可以適當調整配合比。

3、攪拌時間：從原料全部投入攪拌機時起至混凝土拌合料開始卸出時間為攪拌時間。

攪拌必須充分使混凝土的各種原材料充分混合顏色一致，現場相關技術人員並做好攪拌時間記錄。

（二）澆築

在本工程中採取中心向四周分層澆築收攏法。

從基礎環中心向基礎外側四周方向推進，要求對已澆築好下層混凝土尚未凝結時，就開始澆築第二層，如此逐層進行，直至澆築完成；上下兩層混凝土澆築間隔不大於下層混凝土初凝前1小時，以此類推快澆築到面層時要從最低處開始，向基礎中心逐步推進澆築，整個澆築單機混凝土時間為12小時左右，澆築過程中應做好防雨防颱風應急預案，中途不得中斷澆築。

混凝土在振搗時分層厚度控制在300mm左右，振搗棒直上直下，快插慢拔，插點均勻，插點形式為行列式插點距離為600mm左右，上下層振動搭接50-100mm，並在混凝土澆築整個過程中保持每個斜面的上下各布一道振動器，上面一道布置在混凝土卸料處，確保上部混凝土振搗密實，下面一道布置在近坡腳處，保證下部混凝土密實。

混凝土澆築從低處開始，從一端向另一端推進，保持混凝土沿基礎全高均勻逐層上升。

確保在下層混凝土初凝前將上層混凝土灌下，且每次澆灌寬度小於1米。

澆築混凝土時，隨時觀察鋼模、支架、鋼筋以及預埋件，當發現變形移位等情況時，立即停止澆築，並在已澆築的混凝土初凝前調整完畢。

振搗器振搗時，移動間距不宜大于振搗作用半徑的1.5倍，逐點移動，順序進行，不得遺漏，均勻振實；振搗時應避免碰撞鋼筋、模板、預埋件。

每點振動時間10~15s以內，以混凝土泛漿不再溢出氣泡為準，不可過振。

為避免振搗後的大體積混凝土表面溫度容易散失，造成大體積內外溫度過大形成橫貫裂縫，在面層振搗完後，按標高要求，一次性用長尺刮、壓實，然後覆蓋塑料薄膜及保溫麻袋。

夜間施工要保證足夠的照明，以便觀察混凝土澆搗情況，確保不蜂窩麻面。

（三）溫度控制與防裂措施

根據本工程結構特點，混凝土工程為大體積澆築，必須制定針對性混凝土配合比，施工中嚴格按照配合比執行。

由於其結構整體性要求高，因此要求該工程混凝土要連續澆築完成。

施工工藝要求為分層澆築、分層振搗密實，為保證結構混凝土質量和施工工期，特制定技術措施如下：若大氣溫度高時，採取砂石澆冷水降低混凝土入模溫度，為控制混凝土徐變和收縮，除按配合比要求摻粉煤灰，還要嚴格控制水灰比，減緩混凝土早期強度的增長，使混凝土緩慢降溫，降低水化熱；為達到混凝土澆築同步推進及不留施工縫的目的，必須合理安排勞動力和機械的平衡調度及密切配合，必須保證泵車的連續工作；混凝土要以最短的時間運到澆築地點，混凝土運到澆築地點，應符合坍落度要求，當混凝土出現離析現象時，必須在澆筑前進行二次攪拌或傾倒，一定要使用符合要求的混凝土。

五、塔筒與砼間防水

已做好的防水

塔筒與砼間防水施工在風電場項目建設中至關重要，直接會影響風機以後使用安全和年限，本工程項目採用西卡（Sika）防水材料三道止水措施：

（一）第一道止水在砼下50mm，採用已到Sika Swel密封條，要求基礎環表面乾燥並清除油污保證乾淨，鋼表面塗底漆Sika Primer-35塗層至乾燥，同時在砼澆築時，應注意對止水條的保護，避免鋼筋觸碰到止水條。

（二）第二道止水是指塔筒安裝後在底部與砼接縫處，採用Sikaflex-11FC密封膏，要求在砼澆筑前應在塔筒外粘貼一道厚10mm和寬20mm易清除的橡膠條，粘貼在砼與塔筒交接處，並深入砼20mm，待砼澆築完成後，揭去該橡膠條以形成一條10mm*20mm的圓形預留槽。

同樣砼表面和鋼表面應保持乾淨，砼表面鬆散物需用鐵刷刷除並吹掃乾淨，再向槽內填充φ12mm泡沫棒。

（三）第三道止水也是最上層止水措施，採用Sika Topseal防水塗層和瀝青防水膜。

施工作業時同樣要求砼和鋼表面乾淨無油污，砼表面施工第一層Sika Topseal前必須完全用水浸透濕潤不能有明水；施工第一層塗料前要在乾淨容器內將粉料加入到液體中，用低速攪拌器混合好後才能塗刷作業，待4-8小時固化後方可施工下一塗層直至完成。

六、風機沉降觀測步驟要求

站區發電裝置

風機沉降觀測是全天候全時段實時需要跟新的工作內容，不管是在施工建設中還是運營投產後，我們都需要對風機沉降做好跟蹤記錄工作。

（一）風機基礎沉降觀測預埋敷設，需根據設計施工圖要求進行布置，按規範要求進行施工滿足實際日常中監測，要求在每颱風機基礎上布置4處觀測點。

（二）基準點應儘量靠近觀測點位置，但應在基礎沉降影響範圍內之外，基準點一般不小於3個。

（三）風機基礎澆築完當天開始第一次觀測，澆築完後一周內每天觀察一次至以後每月觀測一次到機組安裝前。

（四）機組安裝當天開始新一輪觀測，機組安裝後一周每天觀測一次，機組安裝後第一年每月觀測一次至第二年觀測2-3次，往後延續每年觀測一次，如發現觀測結果異常時需加密觀測跟蹤。

（五）觀測成果資料要有基準點記錄、觀測點測量記錄、觀測時刻風速記錄、各觀測點沉降記錄、計算各觀測點平均沉降關係曲線編製成分析報告，按約定觀測到期後將所有觀測記錄移交項目建設單位。

結束語：

場區全貌

在本風電項目工程建設中，風機基礎是風力發電機組中最關鍵重要部位，而土建施工質量管控好壞對風機基礎施工極為重要。

其中，對土方開挖、基礎環調平、鋼筋綁紮、大體積混凝土施工工藝進行重點描述，要嚴格按廠家和設計施工圖執行落實到位，保證風機基礎質量與安全。

在風電建設技術和經驗不斷積累情況下，也遇到存在很多問題，存在的問題往往是我們比較容易忽視，尤其是對風機基礎防水和沉降觀測兩項工作內容，只有做好塔筒防水措施和風機基礎沉降觀察跟蹤工作，我們才能保證風電建設是安全、清潔、無污染、耗能少新能源資源。

目前，本項目工程已投產運行達到預期理想效果。