山地风电风机基础土建施工难点与质量控制研究

李路路

(国电电力河北新能源开发有限公司 河北 张家口 075000)

随着我国经济的不断发展，人们对环保的要求越来越高，这种趋势极大地促进了我国风电市场的发展。我国山地地区的风力资源非常丰富，风能资源年利用小时数高达2 700 h。但由于我国的风能资源受到地理位置、地形等因素的影响，山地风电场与其他地域的风电场有着明显的区别，不仅具有较强的施工难度，而且施工条件较为恶劣、交通不便。风电场想取得良好的盈利效果，必须要确保风力发电机组运行的安全性、稳定性。而风机基础的质量对风电场的稳定运行起到决定性的作用，所以相关项目施工单位应高度重视施工工艺的各个细节，加强关键质量控制点的合理设置，尤其在大体积混凝土浇筑、混凝土养护等方面，从而促进风机基础土建施工质量控制水平稳步提升。

1 风电项目的特点

风电项目的施工特点主要体现在以下几方面。

1.1 建设周期短

通常来说，50 MW 山地风电场从开工准备到机组全部投产一般需9～15个月。其中，工程开工准备至主体工程开工最短为3 个月，最长为6 个月，工程建设期最短为6个月，最长为9个月。工程开工建设后应尽量在当年并网投产，其项目的短、平、快特点显著。若容量增大，可适当延长工期。同时，风电项目施工工期要求较为紧张，且具有较强的施工强度。

1.2 施工难度和技术含量较低

风电项目要求施工单位的资质门槛并不高，大多数施工企业可以在投标建设中进行积极参与。

1.3 资金投入大

风电项目资金投入比较大，投入时段具有较强的集中性。在风电项目临建建设方面，应对基础开挖和施工备料工作予以积极开展，所以在整个风电项目施工中[1]，应确保资金投入的充足性。

1.4 市场波动变化大

市场波动变化深刻影响着钢筋、水泥等供需关系，其价格变化幅度较大。通常来说，风电场建设地对诸多项目同时施工具有明确的要求，施工时段的集中性显著，所以在建材市场，供不应求状况经常发生，从而使材料市场具有较强的波动变化。

2 山地风电风机基础土建施工难点分析

首先，山区地质条件具有较强的复杂性，一定程度上对地质勘察、工程施工等造成了极大的影响，而且因为地势较为险峻，施工人员的作业安全难以保证。在施工准备阶段，相关工作人员应对当地地形地貌进行详细勘察，制订出科学合理的施工方案，并合理设计各项施工工艺。其次，基于实际建设角度，在风机基础的施工方面，应对一系列大型机械设备展开合理使用。险峻的地形明显加剧了施工人员组织管理机械设备的难度，同时也严重影响着现场施工人员的调度[2]。再次，在风机基础施工中，施工现场气候环境，极容易影响到混凝土的浇筑与养护。如果当地昼夜温差明显，施工人员应严格控制好混凝土材料温度，但是因为相关技术要点比较复杂，使施工难度大大增加。最后，如果施工作业的合理性不足，极容易导致当地水土流失问题的出现，所以在工程施工方面，施工单位应注重环境保护，最大程度地防止风电场项目威胁到当地环境。

3 山地风力发电机组土建施工关键技术

3.1 临建设施建设

在临建设施中，钢筋加工厂、混凝土拌和系统等比较常见。一般来说，风机往往在山顶或山脊处进行构建，相邻风机距离并不近，所以风力发电机组分布的集中性不足。要想促进风机基础各工序施工的顺利进行，就要将原材料与中间产品的运输距离控制在合理范围内，临建设施位置的布置应符合合理性要求，控制好钢筋、混凝土等材料的运输距离，从而使成本投入不断降低。同时，要想控制好各个风机的距离，临建设施应在风电场的中心位置完成布置。在布置前，应提高对风电场内地形、布置条件等方面的了解程度。而在具体布置时，还要紧密连接场外道路与场内道路，以此来为原材料向每个风机位置的运输提供极大的便捷。

3.2 道路施工

对于场内道路，应紧密联系所有风机基础，为风机基础建筑材料运输奠定好基础。在生产运行期间，应积极落实风机检修、维护工作。在道路施工过程中，由于会对山区林地造成一定的破坏，所以应落实国家和地方环境保护的要求，避免因为施工而导致地质灾害的出现[3]。要想将施工进度提升上来，在道路施工期间，路基施工先要进行落实，在路基形成后，应进行风机基础土建施工。需要注意的是，道路的压实度、转弯半径等，应与相应的运输要求相符。

3.3 山地风电场土建施工

山地风电场土建施工涵盖的内容较多，对此，应与场内道路的进展情况相结合，科学合理地设置施工流程。要想满足工期的节约化需求，应对风机基础划分施工区域进行施工。根据道路路径、风机距离等情况进行施工作业区域划分，合理调配施工资源，最大程度地缩短工期。风机基础施工流程叙述具体如下。

3.3.1 可更换的预应力锚栓组合件安装

在预埋件施工方面，应对图纸要求进行深入分析，使预埋件位置与设计相符；在基础底层钢筋安装前，锚栓组合件要先完成安装，并结合调节螺栓将上、下锚板调平，然后开展绑扎钢筋工作，钢筋安装完毕后，要再次复核上锚板水平度，确保满足设计要求；混凝土浇筑环节，应遵循分层进行的原则，且泵送混凝土输送管应尽量远离锚板，避免泵送混凝土影响到锚板水平度。

3.3.2 钢筋制作与安装

在运输钢筋到风机施工现场过程中，应加强随车吊汽车的应用。在钢筋安装方面，人工现场安装非常适用，在钢筋安装后，应合理设计其内部尺寸、钢筋间距、高程等[4]。

3.3.3 模板制作与安装

定型钢模板对风机基础模板的影响较大。在确定模板数量时，应从工程量与工程进度要求出发。要避免胀模、跑模等现象的出现，应借助钢丝绳来固定好模板外侧，并通过木方，以此来取得最佳的支撑效果。在模板与钢筋之间，保护层应加强预制混凝土垫块的使用。垫块强度应在该部位混凝土强度以上，并在预制时预埋扎丝，以此来完成固定，规避垫块脱落的情况。在混凝土浇筑后，模板的拆除应及时进行，以此来推动模板周转率的提升，以便于后续工作的顺利开展。如果混凝土强度符合要求，即可对模板进行拆除。在钢模板拆除后，残留灰浆和附着的混凝土应予以全面清除。模板与配件的保管，应安排专业人员进行，在存放时应做到分类堆放。

4 山地风电风机基础施工质量控制措施要点

4.1 接地体安装

镀锌钢材在接地体建设的材料中得到了大量应用，其借助模具焊接方式进行连接。通常来说，垂直接地体的间距应在5 m 以上；接地极应加强垂直接地极的采用，其长度应在2.5 m 以上；接地体与建筑基础之间的距离，应尽量高于1.5 m；在接地系统安装后[5]，接地电阻的测量工作应及时进行，如果与相应的设计要求存在差距，应对接地极限数进行合理增加，或加强降阻剂的正确使用。此外，在回填方面，应采用降阻剂混合纯土，在回填前，还要对土中是否含有杂物进行严格检查[6]，如果含有杂物，应第一时间予以清除，并对分层夯实进行开展。

4.2 大体积混凝土浇筑质量控制

在风机基础施工中，混凝土浇筑这一关键工序的作用不容小觑。如果混凝土浇筑的砼方量较大，要想促进浇筑的顺利完成，相关工作者应在施工人员管理的基础上实施持续化浇筑，防止停顿现象的出现，以免对混凝土浇筑质量造成影响；同时，在混凝土浇筑的关键工序控制方面应做到以下几点。

4.2.1 机具准备与检查

泵车、运输车等，在混凝土浇筑方面比较常用。在开工准备阶段，相关工作者应严格管理好机械设备，确保各机具性能的完好无损；对于材料与应急处理机械的配备，应加强有效检查，避免出现数量不足的问题。此外，在施工现场，应安排专业的技工，正确指导搅拌站作业。若具备商品混凝土条件，应尽量采购商品混凝土施工。商业混凝土具有以下应用优势。第一，有利于提升建筑工程质量。商品混凝土所用原材料具有一定的稳定性，借助先进生产工艺和全电脑控制，可以保证计量的准确性，且富裕强度高，从而推动建（构）筑物质量水平。第二，有利于对建筑工期进行控制，提升建设速度。借助商品混凝土的应用，可以提升施工速度，将设备等周转租赁费用控制在合理范围内；同时，对于业主单位来说，建设周期的控制性较强，有利于防止投资风险的出现。第三，可以防止材料浪费情况的发生。对于砂石、水泥，在现场搅拌中的浪费现象凸显，现场搅拌砂石等损失量最多为15%，最高为30%左右。

4.2.2 原材料供应管理

若自建混凝土搅拌站，应在浇筑前，积极开展材料的检查工作，配备充足的黄砂、碎石等材料；对于仓储材料，如水泥、粉煤灰等，应保证浇筑过程补仓的即时性需求[7]；通常来说，仓储应在1/2以上，从而促进浇筑过程的顺利进行。

4.2.3 混凝土水化热控制

在风机基础施工中，运输混凝土所需的时间甚至高达2 h，对此，要想推动混凝土浇筑质量的提升，相关工作者应对混凝土初凝的时间进行适度延长，如加强缓凝剂的使用，防止受到远距离运输问题的威胁；当高温天气浇筑混凝土时，应采取必要的降温措施，防止高温影响到混凝土浇筑质量，同时实现混凝土入模温度的有效控制，免受水化热的威胁，从而致力于混凝土浇筑质量的稳步增强。

4.3 混凝土养护与温控测量

4.3.1 混凝土养护

在基础混凝土浇筑后，应提高对抹平压实的重视程度，通过相关材料的覆盖，以此来促进保温效果的提升。一般来说，先要对一层塑料薄膜进行覆盖，再对一层草席或麻袋予以覆盖，旨在将混凝土的湿润度控制在合理范围内，防止雨水、温度的变化对混凝土造成影响。如果施工时间为冬季，为了防止其表层受到冻裂，应加盖棉被。

4.3.2 温控测量

在混凝土浇筑前，应将温控管设置在基础底部以上5 cm、基础中部及基础表面以下5 cm处等。在养护期前3 d，混凝土的测温时间应每隔2 h；4 d后，测温时间应间隔4 h；如果混凝土内外温差在10 ℃以下，测温应停止进行；一般而言，测温时间应在两周左右[8]。为了取得良好的测温效果，温度记录也是非常关键的，如果混凝土内外温差在25 ℃以上，应注重温差的有效控制，给予混凝土裂缝等问题有效的预防。

5 山地风电风机施工质量控制措施

5.1 微观选址

在风机基础土建施工质量方面，微观选址的作用不容忽视，应合理确定风机机位，并高度明确场内道路位置，为了防止相关矛盾点的出现，应对各项质量控制要点予以统筹兼顾，制订出合理的方案。另外，在微观选址前，项目组应将各参与方集成在一起，对微观选址专题会进行落实；对于气候特征信息、地形特征信息，应基于图表形式向各参建方进行展示，以此来将其对工程建设的认识水平提升上来。

5.2 道路详勘详绘与设计评审

在风机基础建设过程中，与各种机械设备、施工材料的调运有着密切的联系，对此，应严格管理施工现场交通条件。其中，在施工准备阶段，相关工作者应与各技术人员保持友好的联系，全面化勘察场内道路情况。基于风场区域地形图设计，其比例应为1/2 000[9]。

以某工程项目为例，因为在山区建设，地面高程最低为1 200 m，最高为1 447 m，其地形起伏大、地质条件复杂特点显著。因此，勘察人员详细测绘局部地区，对1/500 比例的地形图进行绘制，以此来助力道路评审、工程量制定、施工等工作。

5.3 施工总平面布置

该方面对风机基础施工的影响也比较深远。基于此，对于相关工作者而言，应从风电场建设实际情况出发，为施工总平面的合理布置提供一定的依据。在具体布置中，应将临时道路、临时施工用地、仓库、房屋等内容涵盖在内。为了取得良好的布置效果，可采取以下措施：首先，应将风机基础施工的便捷充分体现出来，根据因地制宜的原则，实现工程用地的合理规划，从而顺利运输各种大型机械设备与材料；其次，因为外界环境会影响风机基础施工使用的材料，所以在布设施工用加工厂时，应对防潮、防水等需求予以深入分析，同时满足交通便捷性需求。

5.4 论证规划设备堆货场地

在风机基础施工中，机械设备的规模较大，且施工材料的质量较差。对此，要想将项目建设规划水平提升上来，相关工作者应严格论证设备、材料堆放场地[10]，防止运输风险的出现，同时使场内施工与连续性要求相符，促进场内运输调度的顺利开展。此外，基于整体造价角度，可以先对部分主设备供货费予以扣除，然后将其作为临时堆货场地费。

6 结语

综上所述，在风电场土建施工中，风机基础施工不容忽视，基础施工质量，是风机安全、稳定运行的重要影响要素，根据风机基础施工，应将现场施工管理力度提升上来，注重施工人员素质水平的提升，使项目建设安全、质量管理体系得到不断完善，从而给予项目建设乃至风电事业发展强有力的支撑。在今后的工作中，相关工作人员应该就此课题开展深入的分析，争取不断完善山地风电风机基础土建施工。