定型組合鋼模板在風力發(fā)電梁板式基礎施工中的應用

李育群（中國華電科工集團有限公司，北京 110032）

定型組合鋼模板在風力發(fā)電梁板式基礎施工中的應用

李育群（中國華電科工集團有限公司，北京 110032）

梁板式風機基礎由底板、內(nèi)筒及連系梁等幾部分組成，由于基礎底板為不規(guī)則的多邊形結構形式，加上圓形內(nèi)筒結構及方形連系梁等，整個基礎呈現(xiàn)棱角多、陰角接縫處復雜、模版加固難度大等特點，模版的施工工藝直接影響基礎的外觀質(zhì)量、施工進度及成本。結合云南孝母山166MW風電項目基礎施工中應用整體定型組合鋼模版，闡述其在基礎質(zhì)量工藝、安裝速度及成本控制等幾方面取得很好的成效，希望可為同類型結構施工提供借鑒。

梁板式風機基礎；定型組合鋼模板；周轉速度；接縫；加固

1 引 言

風力發(fā)電機(Wind Turbine Generator，簡稱WTG)即風力發(fā)電技術產(chǎn)生于1890年丹麥的一項風力發(fā)電計劃，風力發(fā)電技術走向規(guī)?；瘧檬窃?0世紀90年代以后。近年來，我國大力發(fā)展風力發(fā)電工程的建設，截至到2016年底，中國風電累計裝機容量達到1.69億千瓦均位居全球第一位。隨著風力發(fā)電的快速發(fā)展，風力發(fā)電項目建設的技術也呈現(xiàn)多樣性。云南孝母山166MW風電場，位于安寧市西北部，海拔2300m至2500m，設計年上網(wǎng)電量38522萬千瓦時，年有效利用小時2321小時；項目同步建設有2座110千伏升壓變電站，是目前云南省核準單個項目裝機容量最大的山地風電場工程。

2 梁板式風機基礎特點及模板加固要求

圖1 梁板式風機基礎平面圖

云南安寧孝母山166MW風電場工程共安裝83臺單機容量為2MW的風電發(fā)電機組,屬于海拔較高的山地風電場?？紤]山地風電項目建設過程中材料、設備的運輸條件較差，在可研階段項目的風機基礎采用預應力梁板式基礎形式，減小鋼筋、混凝土的用量。梁板式風力發(fā)電基礎形式為圓形現(xiàn)澆式梁板鋼筋混凝土結構，基礎底面內(nèi)徑18600mm，基礎中心圓柱體內(nèi)徑6000mm，圓柱體外翼緣豎向均布輻射基礎梁8條（截面為梯形），底面水平環(huán)形布置基礎梁8條將豎向基礎梁連為一體，底部基礎含墊層高度3700mm，具體的結構形式見圖1。

相比于傳統(tǒng)的重力式風機基礎的底板和圓筒形式，采用梁板式預應力錨栓風力發(fā)電機基礎結構對基礎的澆筑質(zhì)量提出更高的要求，既要保證底板、圓筒及結構梁的連續(xù)澆筑和結構整體的穩(wěn)定性，又要考慮基礎模版的加固方法及模版的周轉速度。采用木模進行支撐加固或者成塊的鋼模加對拉螺桿的加固方式：采用木模安裝施工量大，循環(huán)利用效率不高，導致成本高且澆筑完外觀效果不明顯；采用鋼模加對拉螺桿的加固形式較木模簡單，但同樣存在安裝復雜，混凝土澆筑成型后的外觀留有對拉螺桿預埋管需二次處理。

3 定型組合鋼模板的設計

結合梁板式風機基礎的特點及難點，如何通過受力計算及設計，制造出一種整體式可拆分的定型組合模版，使混凝土澆筑時基礎結構受力合理，加固簡便；同時要求風機基礎流水施工中裝拆簡易，周轉速度快，因此定型組合鋼模板為梁板式基礎施工中最適宜的模板加固形式。

梁板式基礎主要由底部的整體底板、四周的梁結構及中心筒體構成，由于各部分相互連接的地方存在陰陽角及截面尺寸的變化，故整體式組合鋼模版的剛性和連接處的加固方式成為影響梁板式基礎成型后外觀的平整度和美觀的關鍵因素。綜合各種因素，梁板式基礎的定型組合鋼模按照承載力核算進行若干單位的分解，每個單元由若干塊鋼模組成，每塊鋼模由固定厚度的鋼板（厚度按核算確定）、加勁肋和連接螺栓幾部分組成。陰角左右側的模版由整塊鋼模制作完成，可保證轉角處加固模版的剛度，施工中模版安裝簡單。每相連兩塊鋼模之間的加固由兩塊加勁肋上對應的孔洞加上連接螺栓進行加固，加固形式簡單且保證組合鋼模的整體剛度。

表1 單個梁板式基礎建筑材料投入對比表

圖2 定型組合鋼模的單元分模示意圖

圖3 定型組合鋼模的6#角模示意圖

圖2為梁板式基礎一個單元的定型組合鋼模的分模示意圖，每塊鋼模進行編號以便于后續(xù)施工中的安裝。圖3中6#角模即為陰角處的整體鋼模，具體加工制作尺寸以基礎具體尺寸為準，由圖可見角模處的模版是由一定角度的整體式鋼模加工而成，中間加上加勁肋和肋上開加固孔。每塊模版安裝制作完成后，現(xiàn)場按照分模示意圖中的編號依次進行安裝，每兩塊模版暨示意圖中相連編號的模版安裝后，四邊加勁肋的孔洞對齊后，把連接螺栓安裝上即可。為保證安裝后組合鋼模的整體性，可在相連兩個單元的梁立模外側打上鋼管支撐，可防止梁中間部位鋼模的強度，也可以防止模版的整體偏移。

本工程梁板式風機基礎定型組合鋼模共分為8個單元，每個單元由23塊定型鋼模板，每塊鋼模的尺寸不宜過大，重量控制在130kg至180kg之間。考慮到風機基礎混凝土結構中須預埋電纜PE管及PVC排水管，所有預埋管均布置在同一個單元區(qū)塊，因此在定型組合鋼模板制作過程中只需對其中一個單元的鋼模進行預留孔的加工，其余7個單元鋼模均相同。

4 定型組合鋼模板在基礎施工中的應用

1）定型組合鋼模的施工效率

梁板式風機基礎鋼筋綁扎完成并經(jīng)鋼筋隱蔽驗收完成后，即可開始進行定型組合鋼模板的安裝施工。鋼模的安裝及加固支撐體系建議安排一個專業(yè)的模板班組負責，可保證專業(yè)隊伍施工過程中安裝速度及安裝質(zhì)量。本工程在模版安裝過程中只設置一個模板班組8人，負責模版的倒運、安裝、加固、拆除及養(yǎng)護等工作內(nèi)容。前期風機基礎施工中2.5天即可完成一個風機基礎的組合鋼模的支裝，熟練以后1.5天可完成一個梁板式風機基礎的組合鋼模支裝。而采用傳統(tǒng)的木模或獨立鋼模的支撐加固體系，每個基礎的模板施工需3天的施工周期。需要特別說明的是基礎模板安裝完成后，必須確保各個單元組合鋼模間有可靠的連接，采用增加木方及鋼管腳手架扣件的支撐體系，確保各單元間的支撐加固體系形成一個可靠的整體，防止混凝土澆筑過程中因下料過快造成鋼模脹模的現(xiàn)象出現(xiàn)。

2）組合鋼模與傳統(tǒng)模板體系所需投入的材料對比

通過表1對比可看出梁板式風機基礎不宜采用木模版加固體系，鋼模板加固體系的支撐加固材料投入比組合鋼模大，且施工效率遠遠低于組合鋼模。

3）定型組合鋼模施工中的質(zhì)量控制點

梁板式風機基礎采用定型組合鋼模的施工過程中須著重注意以下質(zhì)量控制要點：

模板及其支架必須有足夠的承載力，構造簡單，裝拆方便，并便于鋼筋的綁扎、安裝和混凝土的澆筑、養(yǎng)護等要求。配件必須裝插牢固，支柱和斜撐下的支乘面應平整墊實，并有足夠的受壓面積，支撐件應著力于外鋼楞。

模板拼縫之間用模板密封條填塞，以防止漏漿，模板在拼裝時表面必須平整。拼裝好的模板要分類編號，整齊碼放，運輸及安裝過程中一定要防止棱角、表面的損壞，做到輕拿輕放。

模板安裝前要復核軸線的正確并在墊層上彈出模板位置線，以免出現(xiàn)位移。在模板支設前要對預埋件進行驗收，保證埋件中心位置與標高的正確性。

模板安裝后應仔細檢查各部件是否牢固，在澆注混凝土過程中，應經(jīng)常進行檢查，如發(fā)現(xiàn)變形、松動等現(xiàn)象要及時修整、加固，并做好“三檢”記錄。

基礎混凝土澆筑時，混凝土管口不要直接對準組合鋼模，防止過大沖擊使鋼模出現(xiàn)位移或變形，混凝土振搗過程中，不得緊貼鋼模進行振搗，防止已緊固的連接螺栓出現(xiàn)松動脫落。

鋼模拆除后，因及時進行清理養(yǎng)護，涂刷養(yǎng)護劑，即防止鋼模銹蝕又可確保重復利用后成型后的混凝土外觀質(zhì)量。

5 結 語

經(jīng)過在云南孝母山風電項目梁板式風機基礎采用定型組合鋼模，與傳統(tǒng)的木模和鋼模比較，存在以下優(yōu)點：因本工程基礎形式都一樣，所以采用定型鋼模板施工，具有周轉速度快，損耗很小的優(yōu)點；定型鋼模板的應用無需在基礎中使用對拉螺栓，提升基礎拆模后的外觀質(zhì)量也節(jié)省預留螺栓孔的二次修補工序；基礎混凝土成型后中心圓筒與主梁接槎的陰陽角工藝質(zhì)量效果顯著；組合鋼模周轉使用大大提高施工效率。此種形式的組合鋼模板在梁板式基礎中的應用提高了施工效率，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟效益。

[1]楊靜東.風力發(fā)電工程施工與驗收（第二版）.北京：中國水利水電出版社，2013.

[2]楊校生.風力發(fā)電技術與風電場工程.北京：化學工業(yè)出版社，2015.

Application of formed composite steel formwork in construction of beam type slab foundation of wind power generation

The wind turbine foundation beam plate comprises a base plate, an inner cylinder and connecting beam composed of several parts, the base form polygon structure is irregular, with circular and square tube structure connecting beam, the foundation of present, Yin angle angular seams is complex and difficult to reinforce the template, the template construction technology based on the direct impact of appearance quality, construction schedule and cost. Combined type steel template application Yunnan filial piety hill 166MW wind power project in foundation construction, expounds its achieved good results based on quality technology, installation speed and cost control and other aspects, hope to provide reference for the same type of structure construction.

beam type fan base；formed composite steel formwork；turnover speed；joint；reinforcement

TM315

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1003-8965（2017）05-0136-02