浅析风力发电场风机基础冬季施工方案

浅析风力发电场风机基础冬季施工方案
作者：张闫勇
来源：《城市建设理论研究》2013年第35期
摘要：风力发电作为一种清洁能源，其发展规模越来大，因此为了工程工期的需要，在我国北方可能会面临冬季施工的问题。

风机基础施工属大体积混凝土施工，冬季施工方案对风机基础的质量至关重要。

本文结合现场工作实践谈了如何实施风机基础混凝土浇筑冬季施工。

关键词：风力发电；风机基础；冬季施工中图分类号：TQ639.2 文献标识码：A
1.工程概况：
阿左旗贺兰山风电场二期工程（风储一体化示范项目）项目位于宁夏与内蒙古交界处的内蒙古阿拉善左旗以南的土井子一带，场址区东邻贺兰山南端余脉，西靠腾格里沙漠，风电场地貌为戈壁荒漠，场区内台地和平地相间，场地开阔，局部起伏，海拔高程1450m～1650m左右。

该地区每年10月份至第二年3月份平均气温低于零度，最低气温可达零下30多度。

针对风电场施工状况，重点对冬季混凝土浇筑及养护提出相应的应对措施，实施如下：
2.冬季施工前期准备：
2.1冬施综述：
当室外日平均气温连续5d稳定低于5°C即进入冬期施工，冬季气温下降,不少地区温度在0°C之下（即负温），土壤、混凝土、砂浆等所含的水分冻结，建筑材料容易脆裂，给建筑施工带来许多困难。

连续5日平均气温低于5°C或日最低气温低于-3°C时，就要采取冬季施工措施，以保证工程质量。

在冬期施工前后，应密切注意天气预报和天气变化，以防突然降温，遭受寒流和霜冻的袭击。

冬期混凝土施工应按照JGJ104-97《建筑工程冬期施工规程》、 GB50204-2002《混凝土结构工程施工质量验收规范》等国家和行业标准的要求进行。

应遵守国家和行业颁发的有关规范、标准、规程。

2.2施工组织和施工人员准备
风机基础施工区域广阔而且分布散，因此施工期间的组织协调非常重要，尤其冬季施工期的准备策划更要细致有效。

开工前，应确定冬施内容，组织专业技术人员编制切实可行的冬施方案，方案确定后组织管理人员和操作工人骨干及特殊作业人员，如掺外加剂人员、测温保温人员、火炉管理人员等
组织冬施知识技术业务培训，学习本工作范围内的有关知识，从思想上统一认识，引起高度重视。

除正常的管理施工人员外，项目部安排专人每天收集天气预报，做好记录，以便有寒流、大风时采取应急措施。

对施工期间的保温控制也由专人负责。

人员配备：混凝土浇筑：振捣工6人，放灰2人，覆盖2人，机修工及电工各1人、泵车指挥1人；混凝土搅拌站：控制室操作工2人，罐车调度1人，机修工1人，水箱加热1人，现场保温2人；技术人员：浇筑现场2人，搅拌站1人。

2.3施工材料准备（保温材料、器具准备）
2.3.1砂、石料场防护措施冬季施工时，砂石骨料要求比较严格,不准有雪团，冻块。

所以，根据搅拌站砂石料场占地面积及工程整体要求，中砂料场场地采用砖砌火墙进行加热,外围采用脚手架篷布进行整体防护，避免受冻结块。

根据现场车辆使用数量，留有车辆停放场地，便于冬季车辆好启动施工机械准备
2.3.2水箱、锅炉、水池水箱及上水管采用岩棉整体保温，水池采用砖砌外围采用彩板全封闭保温。

锅炉全封闭，加热采用10T的热水锅炉对水进行加热，加热后储存至20T的保温水箱内循环使用，使水温保持在60℃～80℃之间
2.4施工机械准备和防护措施
现场主要施工机械车辆有泵车、罐车、装载机等，均采用了保温措施。

（1）混凝土运输车9辆（2辆备用），混凝土运输车罐体采用加厚保温被进行保温，油料采用－35＃柴油，并用棉被对油箱进行必要的保温，放料斗加设保温措施。

车辆自备启动液。

（2）混凝土泵车2辆（1辆备用），混凝土泵车泵管采用棉被包裹保温措施，油料采用－35＃柴油，油箱用棉被进行必要的保温,车尾料斗加设暖棚。

车辆自备启动液。

汽车泵泵管采用多层棉被保温。

（3）装载机一辆，动力部分采用棉被覆盖保温，油料采用－35＃柴油，车辆自备启动液。

（4）空压机空压机室采用彩暖板封闭。

气管采用保温材料保温。

3.混凝土施工措施
3.1混凝土搅拌
为保证混凝土的搅拌质量，搅拌站严格按照试验室发出的配合比通知单进行生产，不得擅自修改配合比。

搅拌前先用热水冲洗搅拌机10min，搅拌时间为常温搅拌时间的1.5倍。

生产期间，派专职负责骨料仓的下料，以清除砂石冻块。

保证水灰比不大于0.6。

①搅拌站严格按照配合比添加防冻剂。

②拌合用水水温控制在50±10℃，砂子温度控制在20～40℃，保证水泥不与温度≥50℃的水直接接触，随时对搅拌用水水温进行测量。

保证混凝土出机温度不低于
15℃，入模温度不低于5℃，并且坍落度在规范要求范围内。

针对搅拌用水的加热，拌和站投入了一个35方（4m×6m×1.5m）的铁制水箱，并在水箱下搭建了一座炉膛，保证搅拌站运行期间热水供应不间断，具体形状见下图，其中加热用碳煤加热。

水箱外形尺寸图
3.2混凝土运输和浇筑
3.2.1首先，混凝土浇筑前，必须确定搅拌站机械能够正常运转，所需材料齐全，人员配备齐全，罐车充足，现场所需机械能够正常使用。

3.2.2为了防止混凝土出机到现场温度在运输路途上的损失，对搅拌设施、管道还有运输罐车及施工泵车进行保温；①对于用热水及加热方法无法预热的搅拌设施及管道，采取保温材料进行覆盖的方法达到预热的效果；②对于罐车及泵车等车辆，使用专业包裹保温材料的方法来防止热量的损失，同时备有棉被。

保证运输中混凝土降温度速度不得超过5℃/h。

以保证混凝土的入模温度。

3.2.3混凝土浇筑前，应对基础钢筋作生炉预热处理，清除模板和钢筋上特别是垫层上的的冰雪及垃圾。

混凝土浇筑时，重点控制混凝土振捣要密实，做到不漏振。

定时查看混凝土的水灰比及抽查混凝土的塌落度，保证混凝土水灰比的和易性及稳定性。

尽量避免分层浇筑，分层浇筑混凝土时，已浇筑层在未被上一层的混凝土覆盖前，不应低于计算规定的温度，也不得低于2℃。

3.3混凝土施工的保温和养护
混凝土的养护措施十分关键，正确的养护能避免砼产生不必要的温度收缩裂缝和受冻。

在冬施条件下必须采取冬施测温，监测混凝土表面和内部温差不超过30℃，并且混凝土表面和大气温差不超过20℃。

混凝土养护可以采取综合蓄热法养护，综合蓄热法即采用混凝土中掺加防冻剂与外部蓄热保温相结合，以下为综合蓄热法具体实施的办法。

施工机位搭棚，采用架子管和扣件搭建帐篷骨架，然后其上覆盖篷布，以消除外部恶劣天气带来的影响（刮风、下雪、沙尘暴等）；下图为帐篷体型图。

承台架管数量根据承台实际体积大小以及现场地形特点确定，箱变及二次灌浆所用架子管数量为：6m的8根，3m的1根。

搭好架子后上面覆盖篷布，其中每个风机基础承台所用篷布面积大约在600-700平米，箱变基础及二次灌浆所用帐篷面积大约在80平米。

在帐篷内部采用在基础外围架设火炉的方法保证混凝土表层温度与混凝土内部温差在控制范围内，并且保证混凝土在养护期内达到预期强度，承台内火炉数量为8个，箱变基础及二次
灌浆帐篷内火炉数量各1个，对于火炉的加煤看护及测温检查派专人专车24小时进行，防止煤气中毒加煤看护时每次人员不得少于2人；下图为承台内火炉位置布设图。

承台内火炉布置图
对于风机基础承台、箱变基础及二次灌浆的保温养护采取覆盖保温塑料膜及保温棉被的方法；覆盖方法为先铺塑料膜1层，其上覆盖2层棉被。

对于采用综合蓄热法进行养护的筑体，养护时间不得少于7日（自浇注完成计算），且在浇注过程中也应采取同样的措施，确保浇注过程温度满足要求。

混凝土浇筑时试块留置：留置标养试块1组，同条件试块2组，承台留置标养试块1组，同条件试块2组；同时留置抗渗试块1组，抗冻融试块1组。

4.冬季施工的其他控制要素
4.1应急预案
由于风电工程现场比较偏僻，周围施工资源相对匮乏，因此在开工前必须制定严密可行的应急方案。

据此我们联系了临近工程的一个混凝土搅拌站和混凝土泵车互为应急救援；为确保搅拌站设备的正常运行，搅拌站配备足量的易损配件及检修工具；为保证风机基础混凝土浇筑的连续性，除正常浇筑时有7辆罐车外，应准备2辆备用罐车；现场保温棉被和取暖材料提前准备，配备充足。

4.2安全保障
冬季本身就是安全事故多发期，而且风电场风机基础施工均在野外施工，其安全管理难度也会增大，因此在施工过程中安全管坚决不能忽视。

例如，（1）通道、坡道、车辆等要采取防滑措施。

特别是钢结构梯栏等，上下作业时要注意防滑与清扫。

（2）大雪后必须将架子上的积雪清扫干净，并检查马道平台，如有松动下沉等现象，务必及时处理。

（3）现场火源要加强管理，在现场保温棚中工作要注意通风换气，防止煤气中毒。

（4）加强日常检查与“四防”周检查相结合，切实做好，防风、防冻、防火、防滑等工作。

安全管理是风电场建设中的重要内容，如果安全管理不够细致，不到位，很容易在施工过程中发生事故。

5.结束语
阿左旗风场风机基础已经移交并运行，采用该方法的风机基础尚未发现裂缝等问题，实践证明，该施工方法和措施是可行的。

参考文献
[1]《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002)[R]；
[2]《风力发电场项目建设工程验收规范》（DL/T5191-2004）[R]；
[3] 陈绍峰，风力发电场风机基础混凝土施工方案 [N]；中国西部科技，2008-2；
[4] 姚玉忠，浅谈风力发电机组基础的施工[N]；建筑与发展，2007-7。