风力发电风机基础大体积砼冬期施工质量控制

风力发电风机基础大体积砼冬期施工质量控制

【摘要】本文阐述了风力发电风机基础大体积砼在冬期施工的质量控制方法与要点,以及冬期施工大体积砼产生裂纹原因，强调了事前配合比设计及原材料选用控制、事中砼搅拌、运输及浇筑控制和事后砼保温养护控制等措施；对从事冬期风力发电风机基础大体积砼质量控制具有参考和借鉴作用。

【Abstract】 this article described wind power turbine foundation construction quality control methods and points of mass concrete in winter, as well as reason of mass concrete generation crack in winter, it stressed that the measures, which the prior mixture ratio design and raw material selection control, concrete mixing and transportation and pouring control in process, the concrete heat conservation control after completion. These measures will play reference role in wind power turbine foundation construction quality control of mass concrete in winter.

【关键词】 冬期施工；风力发电；风机基础；大体积砼；质量控制

【Key words】winter construction； wind power； turbine foundation；mass concrete；quality control

工程概况

风力发电风机基础结构形式一般为埋筒型钢筋砼基础；砼一次浇筑量达400～420立方米, 风机基础砼强度一般设计为C40～C35，且抗冻等级为F200；承台砼施工时都要求按大体积砼组织施工。

根据我公司在吉林长岭平原地区、山东蓬莱徐家集及满洲里丘陵地区在冬期平均气温为零下5度左右从事风力发电基础的施工经验，介绍冬期施工风机基础大体积砼的质量控制方法及要点。

2、冬期大体积砼施工质量控制方法及要点

在进入冬期施工期间，外界气温较低，新浇砼内外温差过大，砼表面易产生裂缝，为防止砼免受冻害影响，对未达到抗冻临界强度的砼采取保温防冻措施。

2.1 冬期大体积砼施工会出现以下质量问题及产生原因

2.1.1 砼搅拌过程中，由于骨料有一定的含水率且气温低，骨料往往会被冻住，下不了料斗；

2.1.2 一方面由于风机基础砼浇筑地点分散且一般距离砼搅拌地点比较远，砼在运输过程中塌落度的损失，严重影响砼的水灰比，另一方面气温低，故造成泵送砼时往往会出现堵泵管现象；

2.1.3 砼浇筑过程中，由于砼配合比设计、原材料选用、水灰比、运输及浇筑方法不当，从而造成砼面会出现冻凝或初凝现象；

2.1.4 砼浇筑完，气温低砼面来不及全面找平；

2.1.5 砼养护过程中，由于砼外加剂的选用及参量大小、抹面搓平、压光及面层保湿方法不当，从而造成砼面出现泛白及龟纹现象；

2.1.6 砼配合比设计、原材料的选用、施工方法及温差的检测和控制不当，造成砼出现裂缝。

2.2 针对冬期大体积砼施工出现以上质量问题所采取的控制及解决方案

2.2.1 控制骨料的含水率，并采用热水拌和、加热骨料等提砼原材料温度的措施，以免出现搅拌时骨料受堵现象；

2.2.2 确保泵送砼浇筑不受堵及浇筑中不出现初凝现象，采取以下措施：

⑴ 确保砼浇筑连贯性：一方面因为风电场一般建立在丘陵、草原及海边上，故道路宽度及坡度受限，为了避免进场道路不受堵，尽量加宽道路及降低坡度，并增加回车道，保持道路畅通，另一方面根据砼运输道路公里数、单车砼罐车运输时间、泵送能力，确定砼罐车数量及搅拌机能力大小和数量；

⑵ 采用热水拌和、加热骨料等提高砼原材料温度的措施，确保砼入模温度不宜小于5℃；

⑶ 当砼运输过程中出现离析或水分散失现象时，在砼罐车中加入泵送剂进行调整，且搅拌运输车应进行快速搅拌，搅拌时间应不小于120s，运输过程中严禁向拌合物中加水；

⑷ 适当增加砼振捣次数，但确保不漏振、过振现象；

2.2.3 由于天气冷，砼早期强度来的慢，造成砼面找平、搓平及压光无法进行，故采取以下措施：

⑴ 在浇筑到最后一层砼里适量加入早强剂及泵送剂，并减小砼水灰比，以提高砼早期强度和砼的和易性；

⑵ 快速浇筑完最后一层砼，并在最后一层砼来不及找平时候，振捣后立即

用塑料薄膜进行覆盖，以免砼受冻。

2.2.4 砼在养护过程中出现泛白及龟纹现象，所采取的措施：

⑴ 加强最后一层砼的振捣，可采用二次振捣法振捣，以提高砼的密实度，从而提高砼抗拉强度；

⑵ 砼表面在终凝前，适时地用木抹子将表面砼搓毛两遍以上，以防止砼表面收缩裂缝的产生；

⑶ 在最后一层砼里适当增加JK-6型建克聚丙烯纤维材料掺量,以增强砼抗裂性能；

⑷ 砼表面在水化热没有上来且在覆盖保温材料之前，在砼表面喷撒热水后，立即进行保温覆盖，避免由于水化热造成砼内外面出现温差，这样既可以不会出现内部温度上升到表面把砼面顶裂，也不会造成砼表面缺水，而出现泛白现象；

2.2.5 由于风机基础砼养护初期产生的内外温差比较大，特别在冬期-5℃以下，砼内外温差很难控制，控制不好会造成裂缝，这种裂缝是由内向外扩展，严重的会产生贯穿裂缝，故冬期风机基础施工重点及难点是如何控制由于水泥水化热产生的温差而造成裂缝。

3、冬期风机基础大体积砼施工温差产生裂缝的原因及其如何控制

3.1 大体积砼施工时，砼因温差产生裂缝原因分析

大体积砼结构，由于体积庞大，砼浇筑后，由于水泥水化热引起浇筑块体内部温度显著升高，同时由于砼表面散热较快，形成较大的内外温差，形成内约束，产生较大的温度应力，达到一定数值时，会在砼表面产生裂缝，这种裂缝多发生在砼浇筑的初期。

当砼冷却时，由于逐渐散热冷却产生收缩，加上砼失水引起的体积收缩变形，再加上砼硬化过程中砼自身的收缩，这两种收缩受到地基为结构边界条件的外约束，会产生很大的收缩应力，如果收缩应力超过当时砼极限抗拉强度，则从约束面开始向上开裂成收缩裂缝，严重时可能产生贯穿裂缝，从而影响砼结构的整体性、耐久性及正常使用。

3.2 大体积砼施工采取有关温控施工技术的必要性及有关温控指标

分析了大体积砼施工易产生裂缝的原因后，施工中对砼裂缝的控制实际上主要已转为对砼温升、里外温差及降温速度的控制。根据GB50496-2009大体积砼温控指标：

砼在浇筑入模温度基础上的最大温升值应≤50℃

砼内外温差(不含砼收缩的当量温度)≤25℃

砼表面温度与其周围环境大气温度之差≤20℃

砼降温速度控制在2.0℃／天之内。