風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)裂縫處理方法探討

呂祥云 張艷江 程良超

摘要：針對(duì)風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)出現(xiàn)的裂縫問題，本文對(duì)基礎(chǔ)裂縫開展的形態(tài)進(jìn)行匯總，裂縫開展的原因進(jìn)行分析，并結(jié)合實(shí)際工程實(shí)施的成功案例對(duì)裂縫的處理方法進(jìn)行總結(jié)。針對(duì)風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)性裂縫與非結(jié)構(gòu)性裂縫的特點(diǎn)，采取針對(duì)性的裂 縫處理方案進(jìn)行處理。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電機(jī)組;基礎(chǔ);裂縫;處理方法

風(fēng)電作為新能源的主力軍之一，截至2020年底累計(jì)裝機(jī)突破2.8億千瓦。受“3060目標(biāo)”的影響，中國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量有望在2035年達(dá)到8億千瓦，2060年達(dá)到30億千瓦，風(fēng)電的發(fā)展前景廣闊。風(fēng)電行業(yè)經(jīng)過多年的發(fā)展，存量風(fēng)場(chǎng)多，機(jī)型多，隨著機(jī)組運(yùn)行時(shí)間的累積，風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)的健康問題對(duì)風(fēng)電機(jī)組的可持續(xù)運(yùn)行帶來了挑戰(zhàn)。

目前，我國(guó)大部分風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)采用的是基礎(chǔ)環(huán)和預(yù)應(yīng)力錨栓這兩種形式[1]。經(jīng)過對(duì)大量風(fēng)場(chǎng)風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)的檢查，已運(yùn)行的基礎(chǔ)環(huán)基礎(chǔ)和錨栓基礎(chǔ)都存在裂縫開展的現(xiàn)象，水順著裂縫進(jìn)入基礎(chǔ)內(nèi)部，致使基礎(chǔ)鋼筋銹蝕，嚴(yán)重影響基礎(chǔ)的整體工作性能，給風(fēng)電機(jī)組的安全有效運(yùn)行帶來了巨大的隱患。

針對(duì)風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)出現(xiàn)的裂縫問題，本文對(duì)基礎(chǔ)裂縫開展的形態(tài)進(jìn)行匯總，裂縫開展的原因進(jìn)行分析，并結(jié)合實(shí)際工程實(shí)施的成功案例對(duì)裂縫的處理方法進(jìn)行總結(jié)。

1風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)裂縫現(xiàn)狀

1.1結(jié)構(gòu)性裂縫

結(jié)構(gòu)性裂縫的出現(xiàn)，與風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)所受的外載荷有關(guān)，裂縫的分布多集中出現(xiàn)在主風(fēng)向方位，其寬度及深度與機(jī)組所受載荷大小相關(guān)。風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)長(zhǎng)期承受動(dòng)荷載的特性，若基礎(chǔ)施工質(zhì)量存在缺陷，更易導(dǎo)致裂縫的開展?；A(chǔ)環(huán)式風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)因連接結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，未考慮預(yù)應(yīng)力的約束，更易出現(xiàn)裂縫開展的情況。基礎(chǔ)臺(tái)柱表面的結(jié)構(gòu)性裂縫分布一般呈現(xiàn)寬度較大，沿臺(tái)柱環(huán)形分布，如圖1所示。

1.2非結(jié)構(gòu)性裂縫

風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)臺(tái)柱表面的非結(jié)構(gòu)性裂縫的出現(xiàn)，與基礎(chǔ)施工時(shí)混凝土澆筑環(huán)境有關(guān)，究其原因，與以下幾點(diǎn)有關(guān)：a.混凝土施工時(shí)，混凝土內(nèi)外溫差過大;b.混凝土施工養(yǎng)護(hù)措施不到位;c.混凝土自收縮導(dǎo)致的裂縫開展。非結(jié)構(gòu)性裂縫對(duì)風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)的承載力影響較小，但對(duì)結(jié)構(gòu)的耐久性仍有一定的影響，為保證基礎(chǔ)的可持續(xù)有效運(yùn)行，需要針對(duì)此類裂縫進(jìn)行針對(duì)性處理。非結(jié)構(gòu)性裂縫的開展，一般呈現(xiàn)無規(guī)律分布，裂縫的寬度較小，裂縫的開展與冬季田地的龜裂類似，如圖2所示。

2裂縫處理方法

根據(jù)風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)裂縫處理的相關(guān)成功案例，裂縫修補(bǔ)材料的相關(guān)性能宜參照《混凝土裂縫用環(huán)氧樹脂灌漿材料》（JCT 1041-2007）[2]的要求執(zhí)行，裂縫處理方案應(yīng)依據(jù)詳細(xì)的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行編制，裂縫修補(bǔ)后應(yīng)做好表觀處理。

2.1結(jié)構(gòu)性裂縫處理方法

結(jié)構(gòu)性裂縫的出現(xiàn)，表明基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的承載能力可能不足或者其他更嚴(yán)重的問題，在對(duì)此類裂縫進(jìn)行處理前，應(yīng)對(duì)風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)進(jìn)行全面的檢測(cè)，以確認(rèn)基礎(chǔ)的實(shí)際損傷情況，結(jié)構(gòu)性裂縫的處理應(yīng)在基礎(chǔ)主要損傷加固處理后進(jìn)行。

針對(duì)結(jié)構(gòu)性裂縫的處理，宜采用環(huán)氧樹脂類裂縫膠用壓力灌注法進(jìn)行處理。具體施工工藝要求如下：a. 針對(duì)臺(tái)柱表面的裂縫進(jìn)行標(biāo)注;b.采用鋼絲刷或電動(dòng)打磨工具清除混凝土裂縫表面的灰塵、浮渣及松散層等污物，吹走浮灰，用丙酮擦拭干凈;c.在裂縫交錯(cuò)處、裂縫較寬處及裂縫端部等部位埋設(shè)灌漿嘴，在一條裂縫上設(shè)置進(jìn)漿、排氣或出漿口，并封縫處理;d.按照裂縫膠的材料要求配制漿液，隨配隨用;e.采用注漿機(jī)進(jìn)行壓力灌注裂縫膠，在灌漿過程中注意控制壓力，裂縫寬度較大時(shí)，如果進(jìn)漿通暢，壓力宜控制在0.2MPa，如果裂縫進(jìn)漿不暢，可把壓力控制在0.4MPa，灌注至逐一排氣冒漿關(guān)閥，直至最后一個(gè)閥即可;f.待漿液固化后將灌漿嘴一一拆除，并將粘貼灌漿嘴處用環(huán)氧樹脂膠泥或環(huán)氧砂漿抹平封口。

2.2非結(jié)構(gòu)性裂縫處理方法

非結(jié)構(gòu)性裂縫的處理方法應(yīng)結(jié)合裂縫的實(shí)際寬度采用不同的處理方法，現(xiàn)針對(duì)不同寬度裂縫的處理分別進(jìn)行說明：

1）寬度小于0.15mm的裂縫，宜采用表面封閉法進(jìn)行處理。施工處理工藝如下：a. 針對(duì)臺(tái)柱表面裂縫進(jìn)行標(biāo)注;b.沿裂縫處兩邊鑿開混凝土，可鑿成U字形或V字形，寬度約40mm左右，深度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)裂縫情況確定，且不小于10mm，槽長(zhǎng)兩端超出裂縫長(zhǎng)度50mm;c.用鋼絲刷清理裂縫表面灰塵、浮渣及松散物，然后采用鼓風(fēng)機(jī)吹掃后，用丙酮擦拭干凈;d.按照封縫膠材料要求進(jìn)行配制;e.沿裂縫方向涂刮膠泥，注意防止氣泡產(chǎn)生，可分次涂刮，并保證填縫膠泥的涂刮飽滿。

2）寬度在0.1～1.5mm、數(shù)量較多的裂縫，宜采用低壓自動(dòng)滲注法進(jìn)行處理。低壓滲注前的施工處理工藝參照結(jié)構(gòu)性裂縫的前述要求，該類裂縫的處理采用低壓自動(dòng)注膠器進(jìn)行滲注處理，待漿液固化后拆除注膠器，采用環(huán)氧樹脂膠泥或環(huán)氧砂漿抹平封口。

3結(jié)論

1）風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)臺(tái)柱表面的結(jié)構(gòu)性裂縫處理時(shí)，應(yīng)結(jié)合基礎(chǔ)損傷加固處理方案綜合考慮，裂縫的處理應(yīng)在損傷加固處理后進(jìn)行，可考慮采用壓力灌注法進(jìn)行處理。

2）風(fēng)電機(jī)組基礎(chǔ)臺(tái)柱表面的非結(jié)構(gòu)性裂縫處理時(shí)，宜根據(jù)裂縫的寬度及分布形態(tài)，采用表面封閉法或者低壓自動(dòng)滲注法進(jìn)行處理。

參考文獻(xiàn)

[1]黃冬平， 何桂榮. 風(fēng)力發(fā)電塔基礎(chǔ)預(yù)應(yīng)力錨栓的抗疲勞性能研究. 特種結(jié)構(gòu)， 2011;28（5）： 13-15

[3]Huang Dongping， He Guirong. Research on prestressed bolt fatigue properties in the foundation of wind power tower. Special Structures， 2011;28（5）： 13-15

[3]JCT 1041-2007 ?混凝土裂縫用環(huán)氧樹脂灌漿材料. 北京： 中國(guó)建材工業(yè)出版社， 2007

作者簡(jiǎn)介：呂祥云（1986.11.15），性別：男;籍貫：湖北仙桃;民族：漢;學(xué)歷：本科、學(xué)士;職稱：工程師;研究方向：風(fēng)電基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)及建筑工程技術(shù)。