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工程管理前沿【2020年第20期】

  • ID:273376
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  • 学科:工程地质学
  • 更新时间:2020-10-15 16:48:05
  • 期刊: 工程管理前沿
内容简介
《工程管理前沿》杂志是由中国工程院主管,中国工程院、清华大学、高等教育出版社主办的建筑期刊。国际标准刊号:2095-7513,国内统一刊号:CN10-1205/N。《工程管理前沿》的办刊宗旨:依托建设领域高层权威信息背景,旨在做好政府领导决策的重要参谋;成为政策理论探讨的前沿阵地,积极探索和引导建设事业发展方向和改革实践;提供重大事件权威报道,深度阐释焦点话题,纵深调查热点事件,努力追求权威性、建设性、实用性和可读性风格;努力做大媒介传播平台,真诚为建设企事业单位服务,为中国建设事业和城市化发展服务,为广大读者开启一个探求知识的窗口。

风电基础大体积混凝土施工质量控制

2020-10-16 09:23:28 工程地质学 闫科王呈见
资料简介

摘要:在国家对可再生能源发展的支持下,风能作为低碳经济能源的重要来源受到了广泛关注,风电应用规模也在不断扩大。近年来,我国的风电项目建设有所增加。在风机基础工作中,我们注重风机基础混凝土的浇筑技术,开发了适用于风力发电项目基础大体积混凝土施工的技术和方法,进一步控制混凝土裂缝,确保施工效率和质量。

风电基础大体积混凝土施工质量控制

闫科 王呈见

中国能源建设集团山西电力建设有限公司 山西 太原 030006

摘要:在国家对可再生能源发展的支持下,风能作为低碳经济能源的重要来源受到了广泛关注,风电应用规模也在不断扩大。近年来,我国的风电项目建设有所增加。在风机基础工作中,我们注重风机基础混凝土的浇筑技术,开发了适用于风力发电项目基础大体积混凝土施工的技术和方法,进一步控制混凝土裂缝,确保施工效率和质量。

关键词:风电基础;大体积混凝土;施工

前言:风能资源是一种清洁能源。风力发电具有很高的经济和社会效益,可以为经济和社会发展提供重要的电力资源。风电工程的结构是复杂的,特别是在风机基础施工中,大体积混凝土结构必须具有良好的支撑和稳定性,以确保整个风机机组的稳定运行。因此,在风力发电项目的建设中,有必要加强可大量建造的质量控制,以避免外部因素对风机基础的干扰。

一、大体积混凝土的特征

大体积混凝土的质量直接影响着风力发电项目的整体质量。大体积混凝土结构通常是指,混凝土结构实体最小尺寸不小于1m的大体量混凝土,或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土。 尽管大体积混凝土在风电项目中的应用有效地提高了建筑物的承载能力和抗震性能,但大体积混凝土结构特别容易受到外部因素的影响,并经常引起严重的裂缝。大体积混凝土结构由于体积大而广泛用于风电工程,高风电工程等大型风电项目中。由于大体积混凝土具有小的表面系统和大的结构规模,因此在内部和外部之间可能会出现较大的温差。 如果大体积混凝土结构的外部温度超过容许范围,则大体积混凝土结构的表面容易破裂,这对大体积混凝土结构的安全性造成了问题。因此,施工单位在工程建设过程中高度重视大体积混凝土施工技术的研究,实现对混凝土结构质量的有效控制,为风电项目的结构安全提供了良好的基础。

二、风电工程风机基础的具体施工要点

(一)设计风机基础

对于风电施工项目,施工环境大多是相对恶劣的空旷地区,因此,如果该项目在多岩石的地形上进行,则在混凝土下面要布置一层滑动层,以确保施工效果。通常,将它作为建筑缓冲垫。如果在施工过程中不进行基础垫层设计,则大体积混凝土将在施工过程中缺乏必要的约束,并且风机基础将无法充分稳定。当膨胀的大体积混凝土受到水泥水化热的影响时,混凝土的硬化速率增加。如果在浇筑过程中外部温度迅速下降,则混凝土体积将迅速收缩。加上热应力的出现,混凝土中可能会出现裂缝。因此,风力基础必须采用必要的约束设计以减轻其滑动现象。
(二)配合比设计
大体积混凝土配合比设计,除应符合现行行业标准《普通混凝土配合比设计规程》JGJ55的有关规定外,尚应符合下列规定:
1、当采用混凝土60d或90d强度验收指标时,应将其作为混凝土配合比的设计依据
2、混凝土拌合物的坍落度不宜大于180mm
3、拌合水用量不宜大于170kg/m3
4、粉煤灰掺量不宜大于胶凝材料用量的50%,矿渣粉掺量不宜大于胶凝材料用量的40%;粉煤灰和矿渣粉掺量总和不宜大于胶凝材料用量的50%;
5、水胶比不宜大于0.456砂率宜为38%~45%。
混凝土制备前,宜进行绝热温升、泌水率、可泵性等对大体积混凝土裂缝控制有影响的技术参数的试验,必要时配合比设计应通过试泵送验证。
在确定混凝土配合比时,应根据混凝土绝热温升、温控施工方案的要求,提出混凝土制备时的粗细骨料和拌合用水及入模温度控制的技术措施。
(三)浇筑混凝土

如果在基础施工过程中选择的混凝土材料是通用材料,则混凝土施工过程将专门用于在进行搅拌时完成混凝土搅拌过程,以确保施工效果。另外需要搅拌站的帮助,将混凝土混合物运输到施工现场。为了确保混凝土的性能,有必要结合项目的质量要求并在此过程中科学地进行配合料设计。具体的浇混凝土浇筑层厚度应根据所用振捣器作用深度及混凝土的和易性确定,整体连续浇筑时宜为300mm~500mm,振捣时应避免过振和漏振。在实际的浇筑过程中,科学地控制混凝土的间隔时间,以使混凝土下层的初始硬化时间在施工间隔时间之外。

(四)振捣混凝土

对于风机基础,混凝土浇筑区域通常是大量的非常致密的钢筋。因此,混凝土必须完全振捣以确保混凝土浇筑效果。对于振捣过程,需要选择软轴振捣器。另外,为了确保振捣器的正确位置,必须将振捣结构的范围限制到特定区域。在特定的振捣过程中,必须选择最佳的振捣位置,并且振捣棒必须遵循快速插入和缓慢抽出的原则,以提高振捣质量。

三、施工质量控制的具体措施

(一)有效控制材料裂缝

在用于风机基础的大体积混凝土的施工中,最常见的质量问题是由于施工的特殊性而在混凝土中出现裂缝。因此,为了有效地控制混凝土裂缝的出现,有必要设计混凝土的配合比和材料选择等方面着手控制。对于大体积混凝土结构,优化配合比非常重要,适当优化配合比可以减少水泥水化热不利影响。通过在混凝土中使用粉煤灰和粒化高炉矿渣粉,可以在一定程度上替代水泥的部分作用,并且可以减少水合反应的热量。在选择混凝土材料时,以水泥为例,选择对水合作用具有高稳定性和低热反应性的水泥材料,例如普通的硅酸盐水泥。另外,在混凝土组合物中,必须添加一定量的减水剂等。通过使用减水剂,可以在保持耗水量的同时改善和改善混凝土坍落度和强度等性能指标,提高混凝土的整体质量,并降低了裂缝的出现。

(二)适当调整钢筋配置

如果在风机基础大体积混凝土的施工过程中不能很好地散热,大体积混凝土内部的热量将不会散逸,并且开裂的可能性会增加。因此,在大体积混凝土施工过程中,可以调节钢筋的形状,以使混凝土中的钢筋可以在施工过程中保持相对均匀的分布,以便及时散热。在钢筋施工中,相关施工人员将仔细检查钢筋的各个组成部分,以确保钢筋符合工程施工的标准和要求,并避免不科学的钢筋对大体积混凝土的不利影响。加固规格的选择应严格基于风电机基础项目的特征。钢筋规格等的选择需要严格根据风机基础工程的特点,上下皮筋、柱板带等的钢筋规格往往具有特殊的要求,因此,应根据需要选择过程中要结合其需求进行选择。当大体积混凝土约为1 m厚时,温度分布棒的选择应将钢筋的直径控制在合理范围内。通常可能需要采用焊接方法来确保钢筋内部的良好散热效果。钢筋的间距和直径是影响混凝土结构质量的重要因素。

(三)基础混凝土的后期养护措施

大体积混凝土应采取保温保湿养护。在每次混凝土浇筑完毕后,除应按普通混凝土进行常规养护外,保温养护应符合下列规定:
1、应专人负责保温养护工作,并应进行测试记录;
2、保湿养护持续时间不宜少千14d,应经常检查塑料薄膜或养护剂涂层的完整情况,并应保持混凝土表面湿润;
3、保温覆盖层拆除应分层逐步进行,当混凝土表面温度与环境最大温差小于20°c时,可全部拆除。
混凝土浇筑完毕后,在初凝前宜立即进行覆盖或喷雾养护工作。
混凝土保温材料可采用塑料薄膜、土工布、麻袋、阻燃保温被等,必要时,可搭设挡风保温棚或遮阳降温棚。在保温养护中,应现场监测混凝土浇筑体的里表温差和降温速率,当实测结果不满足温控指标要求时,应及时调整保温养护措施。
大体积混凝土拆模后,地下结构应及时回填土;地上结构不宜长期暴露在自然环境中。对于大体积混凝土施工来说,后期养护也会影响结构质量。将混凝土放入模具中并压延基础表面后,相关的施工人员必须立即对混凝土进行必要的硬化处理。 例如,使用塑料膜覆盖混凝土表面。这种处理方法主要是检查以减少混凝土的湿度和开裂。在炎热的夏天,如果用薄膜覆盖它,则冷凝水很明显有不足的现象,因此在覆盖薄膜之前需要先洒水。

结语:综上所述,大体积混凝土施工中遇到的问题不是由单一因素引起的。通常,有多个因素具有多重影响并且相互关联。通过对此类问题的持续和详细讨论,定会促进大体积混凝土技术优势的健康发展。随着现代技术,更先进的技术以及施工计划的不断发展,将会出现更多完善的替代方案,前景令人鼓舞。

参考文献:

[1]马成军.浅谈高山风电场工程风机基础大体积混凝土施工质量控制[J].低碳世界,2019,9(09):73-74.

[2]罗平,李凤仙.风电工程风机基础大体积混凝土施工与质量控制措施[J].河南建材,2019(04):239-241.

[3]马小瑞.超低温储罐基础大体积混凝土施工质量控制研究[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版),2018,50(03):389-395.