风力发电预应力锚栓基础施工技术研究石水强

风力发电预应力锚栓基础施工技术研究石水强

石水强

治区电力设计院宁夏回族自有限公司宁夏回族自治区银川市750004

摘要：随着人们生活水平质量的不断提高，科学技术也随之发展进步。预应力锚栓在风力发电机上的运用，既能够增强风力发电机抗疲劳性，又能够增强风力发电机受力性能，弥补传统结构形式存在的不足之处，减少变形、刚度减弱等情况的发生。因此，预应力锚栓基础施工十分重要，应把握好每一个施工环节。文章将以某一工程概况为例，先分析预应力锚栓基础施工工艺，再阐述预应力锚栓主要施工技术，旨在进一步提升风力发电效果。

关键词：风力发电；预应力锚栓；施工技术

引言

风能作为一种清洁型、环保型能源，在可持续发展理念不断深入的当今社会中扮演着重要角色。风力发电机由于受到自然风化、雨水侵蚀等多种因素的影响，会导致其承载岩体发生不同程度的变形，而预应力锚栓基础可充分发挥岩体材料、锚栓和混凝土等在结构承载中的优势，减小风电机在运行过程中的变形。

1工程概况

本工程是一个风电场建设项目，经过实地勘察，获知施工区域是地势平坦的地段，用水、用电十分方便。工程施工中，将把升压站设计在东南侧，电气设备则设计在升压站西侧。其中，220kV配电装置作为一个主要的电气设备，将采取敞开式设计方式。同时，在风电场风机基础施工中，将采用预应力锚栓基础施工技术。

2预应力锚栓施工技术分析

2.1施工准备工作

对预应力锚栓施工中所需的锚栓组合件数量、锚栓螺纹外观等进行检查，不符合施工标准的禁止入场；待锚栓组合件运至施工现场后，在指定场地进行装卸时应采用软木支垫保护，避免造成锚板变形等问题的出现。

2.2留置预埋件

对照预应力锚栓基础设计图，对下锚板预埋件的型号、数量和安装位置进行核查。浇筑地基混凝土时至少要按要求预先留置8块预埋件。

2.3下锚板安装及水平控制

利用机械设备将下锚板吊至距离预埋件上方约3m处，确保下锚板支撑螺栓对应到锚板螺栓螺孔内，内外支撑螺栓对准预埋件后，起重机可缓慢将下锚板放置在预埋件上；确保下锚板的中心和基础中心保持在同一水平面上，并安排施工人员对下锚板支撑螺栓与预埋件进行焊接处理，焊脚的高度≥6mm；在焊接完成后，对下锚板的纵向、横向水平度进行调整，一般在施工中要求下锚板的水平度≤3mm。

2.4锚栓定位

遵从自上而下定位锚栓施工原则，先利用起重机吊起上锚板，把锚栓穿在内外螺栓孔上，再用螺母临时固定上锚板上的螺栓。待临时固定好锚栓之后，套入PVC，再在PVC外层套入热缩管，完成定位锚栓施工工艺操作。

2.5上下锚板对正组装

采用起重机吊运为主、人工观察调整为辅的方式，将上锚板和定位锚栓吊至下锚板的正上方，将定位锚栓均匀穿入其对应的螺栓孔内，并在下锚板下方垫至垫片，应避免下锚板受到损伤，同时将黑色螺母进行拧紧处理，确保下锚板和定位锚栓之间连接的紧固性。

2.6安装

待位置固定以后，按照一定顺序开始安装普通锚栓，并和上锚板安装一样，在下锚板锚栓下端套入PVC套管，拧上螺母，再用300N/m的力矩拧紧下锚板上端螺母，确保普通锚栓的安装符合具体施工要求。

2.7混凝土浇筑

在本工程锚栓组合件施工完毕之后，要先利用经纬仪测定锚栓垂直度，适当调整锚板水平度。然后，再在上锚板上以十字形方式焊接固定4根钢筋，稳固锚栓组合件。接着，进行混凝土浇筑施工操作，待浇筑完成之后，用塑料布保护好组合件，避免人为破坏行为影响到锚栓板的正常使用。

在灌浆施工操作期间，施工人员要严格控制好灌浆施工工艺中各项技术参数，包括粉料堆积密度、拌浆料密度、包装、保质期、性能等等。其中，粉料堆积密度需达到1.5kg/L，拌浆料密度需达到2.13～2.2kg/L，保质期应控制在9个月以内。同时，灌浆材料配比必须符合《水泥基灌材料应用技术规范》中抗压强度、流动性等要求，由此满足本工程施工条件，达到较好的施工效果。

2.8锚栓组合件的调整及工艺验收

预应力锚栓组合件工艺验收的标准可参考表1。

表1预应力锚栓组合件安装工艺验收参考表

.利用经纬仪对锚栓的垂直度进行检测，重点检测上、下锚板的中心是否处在同一直线上，若不符合施工要求，可在以预埋件为中心的2~3m范围内，每90°设置1根桩，并用装有花篮螺栓的拖拉绳将上锚板与桩之间进行连接，同时对各个方向的花篮螺栓进行调节，以对上、下锚板螺栓孔的中心进行控制，要求误差≤3mm。

3作业的安全技术措施及环境保护措施

3.1参建人员必须参加岗前培训和三级安全教育，施工单位要对每一位进场的工人进行身体检查，防止员工带病上岗后引发安全事故。

3.2振捣应采用插入式振捣器进行作业，在振捣过程中为了保证混凝土密实度，需将其中存在的空气及时排出；在实际浇筑过程中，应对模板稳定性进行控制，避免其出现位移或倾斜现象，进而影响到混凝土整体质量；在对锚栓组件及其内部混凝土进行浇筑的过程中，应避免振捣器与锚栓组件进行直接接触。

3.3吊装过程中，要确保吊物始终处于平衡稳定状态。吊装人员不能站在吊臂下，禁止将悬吊着的重物从人员上方经过。起吊时要始终保持吊臂在吊物的正上方，确保吊臂不要倾斜或撞击其他物体。

3.4在混凝土浇筑过程中，为了保证锚栓组合件不会受到自然风化、恶劣天气等因素的影响，需利用雨伞布等将锚板及其上部位置遮盖好；上锚板水平度在得到控制后，其会在钢筋绑扎、模板支设等施工中受到一定程度的影响，故在每个施工环节结束后，都应安排施工人员对上锚板水平情况进行检查。

3.5现场管理人员有责任确保吊装设备处于良好的工作状态，任何时候都可以安全的操作。吊装作业完毕，清理施工现场，清查人员和工机具，拆除警示标识，撤离施工现场。

结语

综上所述，从结构安全角度来说，预应力锚栓基础可避免结构在强荷载作用下出现变形或刚度减弱等现象，整体性良好，可弥补传统基础结构形式在项目施工中的薄弱环节；从施工质量和施工进度的角度来说，预应力锚栓基础施工具有操作简单、施工效率快等特点，可比原计划施工时间提前30d。由此可见，风力发电基础采用预应力锚栓基础施工具有提高项目综合效益、缩短工程施工工期等优势，可进一步推广其在有关领域的应用和发展。

参考文献:

[1]张栋.风力发电机组塔架超高预应力锚栓安装精度控制浅析[J].水电与新能源，2017，20(12)：65-67.

[2]徐惠.风力发电机组预应力锚栓基础施工技术[J].施工技术，2014（S1）：114-115.

[3]黄冬平，何桂荣.风力发电塔基础预应力锚栓的抗疲劳性能研究[J].特种结构，2011（05）：13-15.

[4]王宏，马义俊，瞿海雁，等.巨型框架结构地脚锚栓群装配整体式安装技术[J].施工技术，2016（15）：45~49.

[5]王海军，蒋杏雨.海上风电预应力锚杆笼基础结构设计方法研究[J].水力发电，2016（06）：84~87+98.