电力工程中基础施工质量控制分析

刘心军 梁学战

【摘要】电厂建设过程中，往往忽视基础工程质量的重要性。本文论述了基础工程在火电、风电及光伏电工程中的重要性，指出了火电、风电及光伏电基础工程施工存在的问题，并根据实际经验针对不同类型电厂分别提出了电厂基础工程施工质量控制方法。

【关键词】电力工程；基础施工；质量控制

1引言

电厂以发电为重要目的，电厂建设过程中往往习惯将土建以外的相关电气工程专业视为电厂的重点专业，而忽视土建工程质量在电厂建设中的基础性、关键性作用。生物电厂、热电厂建设过程，总是习惯将“炉、机、热、化、电”的施工作为重点施工对象，而轻视汽机基础、锅炉房基础的重要作用；风力发电建设过程，习惯性强调风机性能、电气质量的重要性，对风机基础重视不足；太阳能光伏发电，习惯性强调光伏板、电气质量，对其基础重视不足。事实上，无论是火电还是风电、光伏电，土建工程，特别是汽机基础、锅炉房基础、风机基础、光伏板支架基础的质量，是电力工程正常运行及提高耐久性使用寿命的基础和关键。

2生物电厂、热电厂基础质量控制

生物电厂、热电厂，都属于火电厂，汽轮发电机组是其核心设备之一，其汽机基础是结构最复杂、精度要求最高的重点分部工程。其施工质量的好坏，直接影响到电厂核心设备汽轮发电机组的正常运行（对振动要求极高）和使用寿命。

作者通过管理热电工程2X135T/HCFB、1X24MW双抽汽凝汽式汽轮发电机组，热电工程4X75T/HCFB，2X12MW双抽汽凝汽式汽轮发电机组，中韩合资的30MW生物质能热电联产项目2×75T/h振动炉排次高温次高压秸秆燃烧蒸汽锅炉、2×C12{C12-4.9/0.98}抽凝式汽轮机配2×15MW{QF-15-2}发电机组等具体施工建设管理经验，认为生物电厂、热电厂汽机基础质量控制需要做好以下几个方面：

（1）编制审批汽机基础施工专项施工方案。方案除按国家有关建筑工程及验收规范的规定、合同约定执行外，还应按《电力建设施工及验收技术规范 （建筑工程篇）》中有关土建的特殊要求执行。

（2）汽机基础施工要层层进行详尽的技术交底。技术交底要分清责任，责任到人，可以避免各工序管理混乱，任务不明。

（3）严格原材料验收，确保材料质量。

（4）严格工序验收、三级自检、监理或建设管理单位验收的建设程序。

3风力发电厂基础质量控制

风力发电场，风力发电机组是其核心设备之一，高度达70米以上的支撑风力发电机组塔筒的基础，混凝土少则300立方米、多则达500立方米之多，属于要求耐久性较高的大体积混凝土，其连接基础与塔筒的预埋在基础中的基础环（或是大量的预埋螺栓）水平度要求很高，比如直径4米的基础环的在混凝土浇筑前的水平度为±2mm，而基础浇筑成型之后的基础环水平度为±3mm。其施工质量的好坏，直接影响到核心设备-风力发电机组的正常运行和使用寿命。

作者通过管理某滨海风电场、开鲁风电场、莱芜风电场（①新疆维吾尔自治区第三建筑工程公司施工的某滨海风电一期项目，采用的苏司兰能源有限公司生产的33台1500kW风力发电机组，每台风力发电机组重量63t，风力发电机组中心高度为为78m，最长件为风电机叶片，长度为43m。②中电大型设备安装工程有限公司施工的某内蒙古通辽市开鲁风电场，采用的华锐风电科技有限责任公司生产的67台1500KW风力发电机组，每台风力发电机组重量59t，中心高度为70m，最长件为风电机叶片，长度为40.3m。③由香港独资建设的山东莱芜某风力发电场，采用的是新疆金凤科技股份有限公司生产的33台1.5MW风力发电机组，总装机容量为49.5MW。风机基础上口直径6米、下口直径16米，每个风机基础钢筋44吨、混凝土344立方米，强度等级C40，抗冻F100。风力发电机组重44吨、中心高度75米。）三个风电场的经验认为，如对其重视不足，极易造成包括由此引起的震动过大等等不良因素，造成风力发电机组不能正常运行或影响其运行寿命，甚至整机倒塌、机毁人亡，损失惨重。现就风力发电中的土建工程特别是风机基础在施工过程中经常存在的质量问题、影响因素及如何改进分述如下：

3. 1风机基础混凝土裂缝控制

（1）温度裂缝。温度裂缝又称温差裂缝，在基础表面温度裂缝走向没有规律，风机基础大体积混凝土温度裂缝纵横交错。产生的主要原因是基础浇筑后在硬化期间水泥放出大量水化热，使混凝土表面和内部温差过大，混凝土基础温差仅在表面处较大，在混凝土内部温差很快减弱，因此，温度裂缝一般只在出现基础表面范围，但其深度有的会穿过钢筋保护层，对混凝土强度、钢筋锈蚀、耐久性产生很大影响。

（2）化学反应裂缝。化学反应裂缝的现象是混凝土表面呈现块状崩裂，裂缝没有规律且不规则，多在浇筑后两个月左右出现。化学反应裂缝产生的主要原因是混凝土中掺有其它化学成分，使混凝土体积膨胀造成，其處理方法同温度裂缝。

（3）混凝土干燥收缩裂缝。混凝土干燥收缩裂缝简称干缩裂缝，产生在混凝土表面，缝宽多在0.05～0.2mm之间，走向没有规律性且分布不均。表面强烈进一步发展可使裂缝由表及里，由小到大逐步向深部延伸。干燥收缩裂缝产生原因主要是混凝土浇筑成型后养护不良，表面体积收缩大，而内部收缩较小，引起混凝土表面开裂。在混凝土配置、浇筑及养护过程中，混凝土水泥用量、水灰比和砂率不能过大，严格控制砂石含泥量，避免使用过量粉砂，振捣要密实，并应对表面进行二次抹压，以提高混凝土抗拉强度，减少收缩量，要加强混凝土早期养护，并适当延长养护时间。处理方法同温度裂缝。

3. 2基础环（或是大量的预埋螺栓）水平度控制

基础环（或是大量的预埋螺栓）水平度控制主要包括以下几个方面：

（1）制定应急预案，进行应急演练，备足应急工具设施。

（2）加大基础环支撑预埋件的设计，使其具有足够的强度、刚度，并进行可靠预埋，确保在预埋及混凝土浇筑过程中无扰动。

（3）在混凝土浇筑前、浇筑中（浇至基础环底部、中部、顶部、结束）进行基础环平整度测控。

4太阳能光伏发电基础质量控制

太阳能光伏发电，建筑安装施工中强调光伏板、电气质量，对基础重视不足。

太阳能光伏发电工程无论是从节约能源、减少投资，还是从工程施工进度考虑，微灌筑桩基已在太阳能光伏发电的支架基础中得到广泛应用，而且其工程量也是相当的大，如内蒙古包头市某65MWp光伏农业大棚项目工程，其中地面光伏电站45MWp，大棚光伏电站20MWp，总投资6亿元，占地3500亩，微灌筑桩基础10万个，如对微灌桩的质量控制不好，将影响到全局，所以要引起高度重视。

对于微灌桩的设计，设计单位往往不了解现场施工的实际情况，设计理想化。比如设计直径250mm的微灌桩，保护层50mm，而在实际操作中，由于定位及钻孔操作的累计误差大都在50mm左右，甚至更大，而上部外露部分的模板轴线位移较小，这必然在模板与隐蔽结合部位错位或缩颈严重，致使250mm的微灌桩实际有效直径只有150-200mm，钢筋保护层也有设计的50mm，实际达到了20mm，甚至没有保护层，这种情况如果不从设计开始考虑，仅靠施工阶段的控制很不现实。