風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架超高預(yù)應(yīng)力錨栓安裝精度控制研究

陳華山

摘 要：本文通過分析風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的超高預(yù)應(yīng)力錨栓設(shè)置及其精度管理等內(nèi)容，從錨栓加工、安全、驗收整個過程對精度控制展開了深入研究，希望不斷減小超高預(yù)應(yīng)力錨栓使用中出現(xiàn)故障的幾率，為后期風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的正常安全提供有效條件，并未相關(guān)項目施工帶來參考價值。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電器；超高預(yù)應(yīng)力；錨栓設(shè)置；精度管理

中圖分類號：TM315 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）11-0210-01

隨著風(fēng)力發(fā)展科技的日益進(jìn)步，陸地風(fēng)力發(fā)電器正朝向超大化機(jī)組的趨勢演變，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備塔架不斷提高，當(dāng)前，比較常見的是2MW發(fā)電器，2.5MW不斷增多，甚至有些地區(qū)已開始使用3MW發(fā)電設(shè)備。風(fēng)機(jī)的塔架處在80-120米范圍內(nèi)。在傳統(tǒng)的風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)中，利用基礎(chǔ)環(huán)用作塔架設(shè)置結(jié)構(gòu)的模式十分常見，但伴隨南方更多山地風(fēng)電工程數(shù)量的增多，塔架高程提高必定會導(dǎo)致塔架直徑不斷加大，促使基礎(chǔ)環(huán)直徑逐漸增大，如此不僅會阻礙運輸，還很難降本增效。

1 超高預(yù)應(yīng)力錨栓設(shè)置中存在的不足

盡管在安裝環(huán)節(jié)會嚴(yán)格管理超高預(yù)應(yīng)力錨栓檢測精度，但依舊會產(chǎn)生錨栓設(shè)置調(diào)節(jié)困難，部分超高預(yù)應(yīng)力錨栓砼結(jié)構(gòu)灌澆后，錨栓上部會產(chǎn)生同向偏斜的現(xiàn)象。因為錨栓在完成測量調(diào)節(jié)，鋼筋設(shè)置后，就不能重新調(diào)節(jié)錨栓的垂直型、同心度，這時只能測量上錨板的平衡度，因此，等砼澆筑結(jié)束后，如果錨栓變形和同心度無法滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，將會導(dǎo)致風(fēng)機(jī)不能得到順利安裝，而且該現(xiàn)象也僅能在塔架設(shè)置時才會被發(fā)現(xiàn)，這時如果變形很小，錨栓上部施工后塔架可以正常安裝就更好，如果無法順利處理，則導(dǎo)致的損失是無法估量的。此外，在塔架安裝階段解決錨栓問題，既影響施工時間，還會增加施工費用。

2 超高預(yù)應(yīng)力錨栓設(shè)置精度管理

在設(shè)置超高預(yù)應(yīng)力錨栓時，會產(chǎn)生同心度、垂直性安裝誤差是不可避免的，怎樣將安裝環(huán)節(jié)的偏差控制到最低，符合風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運行需要，就要求從錨栓制造加工、錨栓設(shè)置、錨栓設(shè)置檢驗的整個過程加以控制，以期獲得最佳精度管理結(jié)果。

2.1 錨栓加工中嚴(yán)格管理錨栓角度精度

（1）規(guī)劃錨栓端部倒角：錨栓加工制造環(huán)節(jié)，能把錨栓兩頭規(guī)劃成20毫米上下的倒角，其角度為30°。如此還能避免在土建施工階段產(chǎn)生錨栓安裝誤差，導(dǎo)致錨栓不能順利穿進(jìn)塔架螺栓口。大倒角能在塔架法蘭上發(fā)揮出導(dǎo)向功能，為塔架正常下落設(shè)置提供條件。同時，在塔架安裝降落環(huán)節(jié)，錨環(huán)大倒角能防止法蘭口在對孔時損壞錨環(huán)絲扣。

（2）制造錨栓定位裝置：在生產(chǎn)錨栓時，為確保錨栓和錨板在現(xiàn)場可以正常安裝，錨栓和錨板口設(shè)計預(yù)留3毫米縫隙，假定超高預(yù)應(yīng)力錨栓設(shè)置環(huán)節(jié)偏向一側(cè)，則會產(chǎn)生錨栓籠施工精度較大的誤差[2]。所以，錨栓精度修改后，有鋼筋生產(chǎn)安裝環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)將無法避免的會影響到錨栓籠設(shè)置精度。而增設(shè)定位套就可以有效處理這一問題，是指在錨栓孔和錨栓之間設(shè)置一個橡膠定位設(shè)施，如此不僅有柔性，有助于調(diào)節(jié)超高預(yù)應(yīng)力錨栓的施工精度，還可以避免錨栓產(chǎn)生移動現(xiàn)象。

2.2 錨栓安裝階段精度管理

（1）通過鉛垂線法與經(jīng)緯儀管理垂直性及同心度。錨栓安裝過程，要精準(zhǔn)管控上下兩個錨板的同心水平。由于要求嚴(yán)格精準(zhǔn)到3毫米之內(nèi)，因此需要借助信息結(jié)果精度大的檢測設(shè)備，但是，在調(diào)節(jié)超高預(yù)應(yīng)力錨栓施工精度時，因錨栓高度很高，負(fù)責(zé)檢測的工作人員在上錨板表面操控工具很麻煩且難以測得精準(zhǔn)并有意義的數(shù)據(jù)，由此，在調(diào)節(jié)同心度精度時能采取鉛垂線法，基本步驟為：首先要將錨板分類成四個不同象限，而且嚴(yán)格精準(zhǔn)的標(biāo)注標(biāo)志點，再安裝錨板且粗調(diào)，準(zhǔn)備好后，分別將鉛垂線掛在剛標(biāo)注好的四個標(biāo)志點上，然后選擇帶調(diào)節(jié)螺栓的繩子調(diào)節(jié)上錨板平衡，該步驟比較復(fù)雜，需要反復(fù)調(diào)整直到兩個錨板上同心度滿足要求，即≤3毫米，盡管最后一步比較繁瑣，但相較于其他方式，鉛垂線法的準(zhǔn)確度更高。但是，鉛垂線法也存在一定的缺陷，就是在大風(fēng)環(huán)境下不能用該方法檢測，這時依舊需要利用經(jīng)緯儀檢測同心度與垂直性。（2）利用十字架支護(hù)錨板，總體加固錨栓籠。由于超高預(yù)應(yīng)力錨栓比較特殊，這種錨栓擾度變化明顯，造成同心度很難控制。在項目施工階段，首先需設(shè)置上錨板并修整其同心度，隨后采用Ф32鋼筋和其他剛性優(yōu)良的材料同上錨板實施點焊，使之出現(xiàn)十字架形狀，進(jìn)而更好支護(hù)上錨板以避免錨栓擾度變化，發(fā)揮出支護(hù)作用的鋼筋應(yīng)當(dāng)從四個不同角度同上錨板和預(yù)埋件進(jìn)行連接。這個步驟要求防止和梁位置及埋管部位重疊，完工后，錨栓會更為穩(wěn)固，這在實際使用中也獲得了顯著成效。（3）采用錨栓精度修改工裝。錨栓設(shè)置環(huán)節(jié)只依靠上下兩個錨板來定位，而錨板口和錨栓之間有一定的縫隙，上下錨板的孔口只能確保兩點，不能確保上下錨板同心度和錨栓垂直性，而處理該問題除了采取以上方法之外，在錨栓設(shè)置調(diào)整好之后，在錨栓上部在增設(shè)一個和錨板尺寸一樣，但錨口精度更大的錨板用作工裝，用來確保三點一線。如此不僅方便調(diào)節(jié)錨栓，并且還可以防止在鋼筋安裝與砼澆筑環(huán)節(jié)造成錨栓出現(xiàn)變形，導(dǎo)致錨栓上不傾斜，如此就可以管理超高預(yù)應(yīng)力錨栓施工質(zhì)量及安置精度。（4）檢測過程反復(fù)糾偏。如果安裝完超高預(yù)應(yīng)力錨栓和其他組件，則后續(xù)的操作必定會影響到現(xiàn)有穩(wěn)定的錨栓施工位置。由此，施工人員不只要采取有效措施防范影響，還應(yīng)在檢測環(huán)節(jié)深入跟蹤調(diào)整。具體步驟是：安裝好錨栓之后，分別標(biāo)注上錨板上四個不同象限，再進(jìn)行第一遍信息采集，由此處著手，在基礎(chǔ)安裝的各個工序后均要求對信息進(jìn)行測量比較，如果偏差超出規(guī)范要求，立刻加以調(diào)整，避免偏移，檢測環(huán)節(jié)反復(fù)糾偏能有效管理錨栓裝配件的精準(zhǔn)性。

3 安裝質(zhì)量檢驗評價標(biāo)準(zhǔn)與注意內(nèi)容

錨栓組配件設(shè)置質(zhì)量檢驗評價標(biāo)準(zhǔn)包含外觀檢測與質(zhì)量管理項目：外觀檢測包含上錨板的抗腐、污染、損壞和變形，下錨板損壞與變形，錨栓抗腐、污染、損壞與變形；質(zhì)量管理項目包含下錨板和塔架同心度不超過5毫米，上下錨板同心度不超過3毫米，下錨板水平度大超過3毫米，螺栓上不裸露上錨板尺寸1±1.5毫米，上錨板水平度不超過1.5毫米，上錨板水平度不超過2毫米。

錨栓組配件是銜接塔筒與地基的基礎(chǔ)，基礎(chǔ)澆筑完成之前上貓版水平度是安裝階段的質(zhì)量管理重點，要反復(fù)檢測記錄并審核檢測后組配件的總體穩(wěn)固性。尤其是基礎(chǔ)灌澆后塔筒施工前的交安過程要管理錨板水平度不超過1.5毫米，若水平度不滿足要求則立即利用調(diào)平螺栓加以微調(diào)。

基礎(chǔ)砼澆筑環(huán)節(jié)要采取有效方法維護(hù)錨栓組配件免受污染和破損，通過多層薄膜或是塑料布將上錨板與螺栓頂端包裹好；砼振搗階段要重點對上錨板底部、下錨板頂部和螺栓間的砼進(jìn)行徹底振搗，確保澆筑效果，振搗過程振搗棒不能直接接觸錨栓配件的任何位置，避免出現(xiàn)移動。

4 結(jié)語

使用板梁式結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力錨栓具有高效優(yōu)秀的特征，已在全國各大風(fēng)電場中得到應(yīng)用，伴隨風(fēng)力發(fā)電設(shè)備高度不斷提升，也增加了超高預(yù)應(yīng)力錨栓數(shù)量，但在設(shè)置超高預(yù)應(yīng)力錨栓時很難控制精度，還要求安裝環(huán)節(jié)更為科學(xué)有效。通過實踐總結(jié)出了管理錨栓安裝質(zhì)量及精度的措施，本文對這些方法進(jìn)行了詳細(xì)闡述，在后期超高預(yù)應(yīng)力錨栓使用中可以有效減小問題概率，使預(yù)應(yīng)力錨栓結(jié)構(gòu)得到更大范圍的使用。

參考文獻(xiàn)

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