風(fēng)電工程風(fēng)機基礎(chǔ)施工質(zhì)量控制研究
時間:2022-11-18 03:03:33
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【摘要】隨著國家對于可再生能源開發(fā)的支持,風(fēng)能作為重要的低碳經(jīng)濟能源,已經(jīng)得到了高度重視,風(fēng)電應(yīng)用的規(guī)模在不斷地擴大。近些年我國的風(fēng)電工程施工在增加,對風(fēng)機基礎(chǔ)施工來說,要對風(fēng)機基礎(chǔ)混凝土的澆筑技術(shù)進行重視,開發(fā)出適合風(fēng)電工程風(fēng)機基礎(chǔ)大體積混凝土施工的技術(shù)和方法,進一步對混凝土裂縫進行控制,對施工效率和質(zhì)量進行保證。本文主要是針對青海華電都蘭諾木洪二期50MW風(fēng)電項目風(fēng)機基礎(chǔ)大體積混凝土的施工進行論述,對大體積混凝土施工材料的選擇、澆筑工藝的要求和后期所需要的養(yǎng)護處理進行一定的論述,旨在更好地推動大體積混凝土施工的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】風(fēng)電場;大體積;混凝土;澆筑技術(shù)
1引言
我國是一個能源消耗的大國,各類的風(fēng)電場工程建設(shè)都是為了更好的滿足社會發(fā)展的需求和人們?nèi)找嫣嵘纳钏剑@些建筑工程的施工技術(shù)和施工質(zhì)量是需要重點關(guān)注的內(nèi)容。風(fēng)電機基礎(chǔ)的大體積混凝土施工技術(shù)是業(yè)界正在關(guān)注的重點內(nèi)容,這主要是因為基礎(chǔ)大體積混凝土的強度等級C40,水泥水化釋放出的熱量是比較大的,在水泥水化產(chǎn)生熱量的同時,內(nèi)部的混凝土溫度與外界的差距是比較大的,在這樣的內(nèi)外溫差之下,就很容易會在混凝土的而表面引起巨大的拉應(yīng)力,但拉應(yīng)力比混凝土的極限抗拉強度還大的時候,就會導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫的情況。在這樣的情況中,就必須要對混凝土的澆筑技術(shù)進行重視,防止出現(xiàn)裂縫。
2主要的工程概況
青海華電都蘭諾木洪二期50MW風(fēng)電項目位于青海省海西蒙古族藏族自治州都蘭縣諾木洪鄉(xiāng)境內(nèi),東臨烏蘭縣茶卡鎮(zhèn),西接海西工業(yè)重鎮(zhèn)格爾木市,北連海西自治州首府德令哈市,南鄰青南牧區(qū)的玉樹州、果洛州,總面積4.527萬km²,場址區(qū)處于山前沖洪積平原,地貌類型為荒漠沙地。該風(fēng)電項目總裝機容量為50MW,共有23臺單機容量為2200KW的風(fēng)力發(fā)電機組。風(fēng)機基礎(chǔ)采用的是C40F150混凝土,單臺基礎(chǔ)混凝土方量為562m³。
3大體積混凝土施工中經(jīng)常存在的問題
建筑工程中的大體積混凝土結(jié)構(gòu)中,會出現(xiàn)因為結(jié)構(gòu)的截面較大,使用水泥的數(shù)量過多等問題,水泥水化之后釋放出的水化熱就會產(chǎn)生較大溫差和收縮作用,因此形成了溫度收縮應(yīng)力,這也是導(dǎo)致大體積混凝土產(chǎn)生裂縫的重要原因。大體積混凝土表面的裂縫主要是因為混凝土表面和內(nèi)部的散熱條件不同,內(nèi)外產(chǎn)生了一定的溫差之后形成的;而通裂縫主要就是以為大體積混凝土在強度發(fā)展到一定程度的時候,混凝土出現(xiàn)了突然的降溫,由降溫引起的變形再加上混凝土失水引起的體積收縮變形,在受到地基和其他結(jié)構(gòu)邊界條件的約束之后,引起了一定的拉應(yīng)力,一旦超過混凝土的抗拉強度就可能會產(chǎn)生可以貫通整個截面的裂縫。不管是表面裂縫還是通裂縫,都屬于有害裂縫。對于大體積的混凝土來說,出現(xiàn)裂縫的很大原因就是混凝土澆筑工藝和技術(shù)措施不到位,進而也出現(xiàn)一定的溫度裂縫或者是收縮裂縫。另外,如果采用連續(xù)泵來輸送混凝土,也會因為對側(cè)模的沖擊側(cè)壓力太大,進而發(fā)生脹模或者跑模的現(xiàn)象,然后導(dǎo)致大量的混凝土流出,影響到整體的澆筑。
4風(fēng)電場風(fēng)機基礎(chǔ)大體積混凝土澆筑
4.1砼施工材料的選擇。本次工程的風(fēng)機基礎(chǔ)主要是大體積混凝土,強度等級為C40F150,因此水泥水化所能釋放的熱量是比較大的,隨著水泥水化熱的產(chǎn)生,內(nèi)部混凝土溫度會升高,出現(xiàn)內(nèi)外溫差進而引發(fā)裂縫的情況,因此對于混凝土澆筑材料的選擇來說,主要就是要注意對混凝土的內(nèi)部升溫進行合理的控制。其中最為重要的就是混凝土的配合比設(shè)計,主要可以從降低水化熱、控制水灰比、增強混凝土的抗拉強度三個方面來進行具體的設(shè)計。4.1.1水泥。水泥的品種和用量是對水化熱的高低產(chǎn)生直接影響的因素。本次工程主要采用的是普通的硅酸鹽水泥,然后加入適量的粉煤灰,摻入的是I級粉煤灰,主要的目的就是為了對水泥的水化熱進行降低。4.1.2骨料。要根據(jù)當(dāng)?shù)毓橇仙a(chǎn)的具體情況進行選用,經(jīng)過綜合考慮,骨料要采用16~31.5mm的碎石,采用這種粒徑大的粗骨料,可以對水泥的用量進行減少,進行減少的水泥的水化熱。碎石的含泥量要小于1%。對于細骨料來說,最好是采用中砂,且含沙量小于3%。4.1.3外加劑。采用緩凝高效減水劑可以對水泥用量進行降低,進而對水泥水化熱進行降低,這主要是因為緩凝高效減水劑具有較高的減水率,在水灰比不變的情況下,可以對水泥的水化進行延緩,同時還能滿足施工工藝。通過這樣的外加劑可以推遲水化熱峰值,對控制溫升具有重要的影響,同時還能避免出現(xiàn)施工冷縫的現(xiàn)象;另外,混凝土中摻玻璃纖維可以對混凝土的抗拉能力進行增強,進一步提高抵抗溫差的應(yīng)力。使用玻璃纖維混凝土配比的混凝土抗拉、抗彎以及抗裂強度更高。而且韌性和沖擊力也會得到明顯的提高。4.2砼澆筑工藝的具體要求。4.2.1澆筑前準(zhǔn)備。在混凝土進行澆筑之前,要對基礎(chǔ)環(huán)的平整度進行詳細的檢查,同時還要對鋼筋的保護層厚度以及預(yù)埋管的位置進行檢查,是否符合相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)和要求。進場的施工機械需進行現(xiàn)場調(diào)試,確保施工機械在施工中的正常運轉(zhuǎn)。大體積混凝土施工前和不能留置施工縫的混凝土施工前應(yīng)提前收集供電信息,確保不停電。在澆筑前還應(yīng)對攪拌站的材料準(zhǔn)備工作進行檢查,并做好交底記錄。4.2.2混凝土生產(chǎn)。對于混凝土生產(chǎn)來說,一般采用的都是集中拌合站的方式。在進行生產(chǎn)的時候,要對砂石的含水量變化進行重視,將各個原材料的計量使用電子秤進行準(zhǔn)確的稱量,同時還要對混凝土的坍落度進行控制,盡量保證在140~160mm,從攪拌機出料之后的混凝土和現(xiàn)場的混凝土都在進行入倉之前都需要由專職的人員的進行現(xiàn)場的檢測,只有符合配合比標(biāo)準(zhǔn)的合格的混凝土才能進行澆筑施工。4.2.3澆筑方法。本次的風(fēng)機基礎(chǔ)混凝土采用的是斜面分層對稱澆筑的方式進行施工,采用多臺混凝土攪拌運輸車進行運輸,基礎(chǔ)四邊采用溜槽,中部采用的混凝土泵車配合澆筑。4.2.4施工順序。首先是從基礎(chǔ)中心向周邊進行澆筑,混凝土采用的是斜面分層澆筑的方法,即一個坡度,循序漸進,分層的厚度主要是30cm。想要對上層的混凝土銜接時間進行保證,需要在澆筑的過程中由專職的質(zhì)檢人員對混凝土的凝結(jié)情況進行跟蹤檢查,做到在混凝土初凝之前就使混凝土及時覆蓋;二是要在接近澆筑基礎(chǔ)環(huán)底部的時候,從基礎(chǔ)環(huán)底下部的200mm出開始鋪設(shè)混凝土,厚度保持在500mm以上;三是等到澆筑到模板底部的時候,要先將該部位的混凝土進行振搗密實,然后要將模版外部的混凝土進行鋪高,將縫隙堵嚴,防止在振搗的時候出現(xiàn)漏漿的情況,對混凝土的密實程度進行保證;最后就是在進行混凝土澆筑的時候,要安排專人對模板、鋼筋、預(yù)埋管線和基礎(chǔ)環(huán)等的情況進行觀察,一旦發(fā)現(xiàn)問題要進行及時的解決,尤其是發(fā)現(xiàn)變形或者是位移的時候,要立刻的停止?jié)仓⑶倚枰谝褲仓幕炷脸跄靶拚谩?.2.5澆筑的要點?;炷恋臐仓獜牡吞庨_始,從一端向另一端進行推進,保持混凝土是沿著基礎(chǔ)全均勻的逐曾上升的。為了保證下層的混凝土在初凝之前,將上一層的混凝土灌下,需要對每次澆灌的寬度進行控制,不能超過1m,澆灌混凝土要連續(xù)進行。斜面分層澆灌的時候,要保證下一層混凝土初凝之前,將上一層的混凝土灌下,并且要搗實完畢,讓上下的混凝土都能夠有良好的結(jié)合,避免出現(xiàn)施工冷縫。對于澆筑中表面的浮漿來說,需要選用專人用桶清除坑外,還要用木抹子提漿2遍,反復(fù)的抹壓數(shù)遍,在終凝之前用鐵抹子進行打磨壓實,進而對收縮縫隙進行閉合。如果表面出現(xiàn)沁水的現(xiàn)象,為了防止沁水對混凝土質(zhì)量的影響,可以次用措施對其進行排除處理。4.2.6混凝土振搗。混凝土應(yīng)采用機械振搗。振搗棒的操作要做到“快插慢拔”,振搗過程中,宜將振動棒上下略有抽動,使上下振動均勻。每點振搗時間一般以20~30s為宜,但還應(yīng)視混凝土表面呈水平不再顯著下沉、不再出現(xiàn)氣泡、表面泛出灰漿為準(zhǔn)。分層澆筑時,振動棒應(yīng)插入下層5cm左右,以消除兩層之間的接縫?;炷琳駬v采用插入式振動器,振搗時在混凝土下料口坡頂處設(shè)置1根振動棒,在混凝土流淌端頭坡腳處設(shè)1根振動棒,在中間位置設(shè)置1根振動棒,兩人為一組負責(zé)一臺泵責(zé)任區(qū)域混凝土的振搗。振動器振搗時,振動棒距模板不應(yīng)大于振動器作用半徑的0.5倍,既不能緊靠模板,又不要硬振鋼筋、預(yù)埋件等。4.2.7混凝土振搗要點。混凝土澆筑后用插入式振動器振搗,振搗時與混凝土表面垂直,插入點按梅花狀布置,操作時做到快插慢撥,上下略為抽動,插點均勻排列,逐點移動,順序進行,不得遺漏,使混凝土達到均勻振實。插入式振搗器在每一插點上的振搗時間以混凝土表面呈水平并出現(xiàn)水泥漿和不再出現(xiàn)氣泡,一般在20s~30s。單個風(fēng)機基礎(chǔ)澆筑時不少于3個振搗器同時振搗,振搗間距在無鋼筋處采用60cm,有鋼筋處采用40cm,振搗器必須插入下層混凝土10cm以上。嚴禁振搗器僅在混凝土表面振搗,振搗器不得作為攤平混凝土層面的輔助工具。4.2.8混凝土表面處理。在對大體積混凝土進行一定的振搗之后,可以保證其不會因為表面溫度的散失造成過大的溫度差,進而形成一定的溫度裂縫。在完成振搗之后,即在混凝土建筑完成2h左右的時候,要按照標(biāo)高要求,使用一次性長尺進行刮平壓實,然后覆蓋保溫材料進行養(yǎng)護。4.2.9現(xiàn)場取樣進場混凝土應(yīng)該對每車的坍落度進行目測檢查,并且要進行隨機的檢驗,對于不符合規(guī)定要求和標(biāo)準(zhǔn)的混凝土,要堅決的將其退回。要對現(xiàn)場的混凝土坍落度進行嚴格的檢查,嚴禁向混凝土中加水?;炷翍?yīng)該在現(xiàn)場進行一定的取樣,然后分為兩組,觀察兩組的情況。4.3大體積混凝土溫度的控制和養(yǎng)護。對于大體積混凝土來說,應(yīng)該使用專門的人員來對其進行養(yǎng)護,采用蓄熱法進行養(yǎng)護是比較適合的措施。在混凝土澆筑完畢的12個小時之內(nèi),對混凝土的表面要覆蓋上塑料膜和保溫麻袋來進行保濕養(yǎng)護,養(yǎng)護的時間要以溫度監(jiān)測的結(jié)果為主。當(dāng)溫度的監(jiān)測顯示內(nèi)外的溫差是小于25°C時,要撤除薄膜,在混凝土的表面加上5cm的細砂,然后進行澆水養(yǎng)護,讓混凝土的表面可以保持在濕潤的狀態(tài)。在養(yǎng)護期間,混凝土的表面應(yīng)該適中的保持在溫?zé)岢睗竦臓顟B(tài)。在混凝土澆筑完成后,要做好溫度控制的工作,要保證混凝土內(nèi)部溫度與表面溫度以及表面溫度與環(huán)境溫度之間的差距不能超過25°C。(1)在成品料場的堆放場地搭蓋涼棚進行遮陽處理,并且要使用噴水霧的處理方式度骨料進行降溫處理?,F(xiàn)場的試驗人員要對骨料、砂子的含水率進行隨時的監(jiān)測,并且要及時的拌合用水量,要對混凝土的水灰比設(shè)計進行重視,使其符合設(shè)計要求的標(biāo)準(zhǔn)。(2)在運輸混凝土的時候要采用混凝土罐車來進行,避免陽光對其進行直接的暴曬。(3)混凝倉面上部采用移動式的遮陽網(wǎng),然后采用噴水霧燈方法,將倉面周圍的氣溫進行降低。(4)要對混凝土入倉覆蓋的速度進行加快,進一步的將混凝土暴曬的時間進行縮短。(5)混凝土的澆筑施工要盡量安排在早晚和夜間來進行,避免太陽的直射。(6)要在混凝土的內(nèi)部布設(shè)一定的溫度測點,同時還要在混凝土的外部設(shè)置一定的溫度測點。測溫點的布置——必須具有代表性和可比性。沿澆筑高度,應(yīng)布置在底部、中部和表面,垂直測點間距一般為500~800mm;平面則應(yīng)布置在邊緣與中間,平面測點間距一般為2.5~5m。在混凝土溫度上升階段每2~4h測一次,溫度下降每8h測一次,同時應(yīng)測大氣溫度。為了及時控制混凝土內(nèi)外兩個溫差,以及校驗計算值與實測的差別,隨時掌握混凝土溫度動態(tài),宜采用熱電偶或半導(dǎo)體液晶顯示溫度計。當(dāng)發(fā)現(xiàn)溫度差超過25℃時,應(yīng)及時加強保溫或延緩拆除保溫材料,以防止混凝土產(chǎn)生溫度應(yīng)力和裂縫。(7)要對測溫時間進行重視。測溫工作在混凝土澆筑完畢后開始進行,測溫頻率按持續(xù)20天考慮。具體安排是:前3天,每兩小時測溫1次;4天至8天,每4小時測溫1次;9天至15天,每6小時測溫1次;16天至20天,每12小時測溫1次。同時應(yīng)測大氣溫度,以便掌握基礎(chǔ)內(nèi)部溫度的情況,控制混凝土內(nèi)外溫差在25℃以內(nèi),通過數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)問題,及時采取措施。(8)混凝土養(yǎng)護工作也是重點需要關(guān)注的內(nèi)容?;A(chǔ)混凝土要采用費改保濕保溫的方式進行養(yǎng)護,首先要的按照設(shè)計的標(biāo)高進行刮平,在初凝之前用抹子抹平,及時的覆蓋塑料膜防止水分出現(xiàn)蒸發(fā),在終凝之后在覆蓋一定的草簾進行保溫,養(yǎng)護的時間不能少于14天。
5效益分析
風(fēng)電基礎(chǔ)大體積的混凝土澆筑技術(shù)的應(yīng)用可以進一步的對整體的施工質(zhì)量進行保證,同時還能對大體積混凝土施工產(chǎn)生的裂縫等問題進行性解決。通過科學(xué)的組織和管理,可以讓整體工程的社會效益和環(huán)境效益出現(xiàn)明顯的增加。風(fēng)電基礎(chǔ)大體積混凝土澆筑技術(shù)與其他同類工程的方法相比,還存在著一定的差異性,能夠縮短工期,取得較為良好的效益。風(fēng)電出大體積混凝土澆筑技術(shù)的發(fā)展可以為工程施工提供更多的經(jīng)驗,能夠促進風(fēng)機基礎(chǔ)施工施工技術(shù)的整體進步和發(fā)展,為之后的風(fēng)電場風(fēng)機基礎(chǔ)施工打下一定的技術(shù)基礎(chǔ)。
6結(jié)語
綜上所述,通過對相關(guān)的實驗結(jié)果和現(xiàn)場施工的溫度控制和觀測結(jié)果進行分析可以看出,該工程風(fēng)機基礎(chǔ)混凝土的強度能夠達到設(shè)計的要求,并且外觀的質(zhì)量是比較良好的,基礎(chǔ)環(huán)包面的平整程度也在設(shè)計的要求范圍之內(nèi),砼溫差也控制在25°C之內(nèi),各項指標(biāo)的偏差都符合設(shè)計的要求和規(guī)范。
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作者:王德英 單位:青海華電大通發(fā)電有限公司