浅谈风电工程风机基础预应力锚栓组合件的安装技术.doc

浅谈风电工程风机基础预应力锚栓组合件的安装技术张新国山东电力建设第二工程公司摘 要 天润莱西南墅风电场位于莱西市南墅镇山里吴家村周围，布置24台风力发电机组，单机容量1.5MW，总装机容量36MW。风机设备采用金风JF/1500型风力发电机组。风机轮毂高度为75米，叶轮直径为87米。风机基础采用天然地基，风机基础采用直径16.6m圆形钢筋混凝土独立基础，基础埋深-3.0m，基础由上、下两部分组成，上部结构为圆柱体，高出设计地面0.4m，总高度为1m，直径5m；基础下部结构直径为16.6m，圆形钢筋混凝土独立基础，总高度2m。本工程风机基础与塔筒连接采用国水包头生产的预应力锚栓组合件，因配件较多，在现场进行组合安装。螺栓、台板安装要求精度高，误差均在2mm之内，所以在安装时除严格按照厂家指导施工外，充分熟练掌握预应力地锚组合件安装，使精度达到要求，并且在混凝土浇筑过程中应随时检查预应力上锚板的平整度和锚栓的标高，发现问题及时整改。本文针对预应力锚栓组合件的安装技术进行阐述，进一步指导施工。关键词 风电工程 风机基础 预应力锚栓组合件 安装技术引 言：风力发电，以其无污染，可再生，技术成熟，近几年以25%的增长速度位居各类能源之首，倍受世人青睐。风力发电是实现人类可持续发展的需要。风力发电机组因其高度较高，基础重复承受360o方向荷载。因此，对塔筒的垂直度的控制非常严格。塔筒与基础的连接大部分使用基础环，天润莱西南墅风电场风机基础设计则在基础内部埋置预应力锚栓组合件。因为厂家供货均为散件，直接在现场拼装，难度较大，因此，保证螺栓安装位置的准确性、垂直度，控制螺栓顶标高误差以及上锚板（与塔筒连接台板）的安装精度是预应力地锚组合件的关键。一、施工方案 预应力锚栓组合架的安装主要依据国水包头风电风力发电机组反向平衡法兰和预应力锚栓组合件安装、验收及检查技术条件执行，施工过程中严格服从厂家指导安装。安装主要以人工安装为主，25t汽车吊配合，人工找平、找正。在施工完成后经过厂家指导安装人员、监理公司人员、业主方验收，在钢筋绑扎过程中，时刻注意组合架的稳定性和各项指标的准确性，并在砼浇筑前进行重复验收，浇筑混凝土过程中密切注意螺栓安装的精确度，确保混凝土浇筑完成，各项数据不变。二、人员、工器具、机械组织人员施工机械工器具管理人员1人25t汽车吊1台水准仪1套技术人员2人直流电焊机1台扳手8把施工人员10人发电机1台吊装锁具1套吊装指挥1人电动扭矩扳手1套钢板尺2把厂家人员1人手持电钻1台直尺2把酒精喷灯1台拐角尺2把三、施工工期单台风机基础预应力地锚组合架安装工期为8小时。定位螺栓及上锚固板安装四、主要施工工序下锚固板安装预埋件留置施工准备安装调整螺栓安装加固验收五、施工工艺流程5.1施工准备5.1.1厂家指导技术交底及图纸熟悉。 根据厂家提供的技术资料，在施工前充分熟悉掌握，并经过厂家专业人员进行现场技术交底，使每个施工人员都能够掌握了解预应力锚固组合件安装的方式、方法和各部件的安装注意事项。要求所有施工人员必须服从厂家的具体要求。同时，与施工图纸紧密结合，严格按照设计要求的定位和方向。5.1.2锚栓组合件的清点。施工前，根据预应力锚栓基础图纸中锚栓组合件清单（附表 锚栓组合件清单），清点各部件数量，对各部件进行外观检查。查看上、下锚板是否变形；锚栓螺纹是否损伤、锚栓是否弯曲，将不合格品剔除，严禁使用。锚栓组合件清单序号部件名称规格/材质数量（件/套）重量（kg）1上锚板Q345C11666.02下锚板Q345C11480.93下锚板支撑M205.6级 L=250169.9二母一垫164锚栓M36(8.8级)8.8级1765287.7三母二垫176168.95锚栓PVC套管L=32001766尼龙螺母M36(尼龙6)1767热缩管200长1768定位套1769锚栓密封垫TPE17610密封配套螺母/垫片45#，热镀锌1765.1.3将所需部件运至现场后应放置在平整的地方，用软木支垫，以防上、下锚板变形和螺栓螺纹的损坏。5.2预埋件留置根据预应力锚栓基础图要求，核对安装下锚板的预埋件数量、尺寸和位置是否正确。在浇筑地基混凝土时预留置埋件8块，如图1所示。 图1 垫层浇筑过程中留置8块预埋件5.3下锚板的安装5.3.1使用25t汽车吊，将下锚板吊起后缓缓移动到预埋件上方300mm处停住，先将下锚板支撑螺栓对应穿入下锚板上的螺孔内，下锚板上下各放一个螺母，在下锚板下面的螺母上加一垫片。内外支撑螺栓对准预埋件后，吊车将下锚板放置在预埋件上。（图2下锚固板就位） 【图2下锚固板就位 】 【 图3 支承螺栓焊接】 5.3.2将下锚板的中心对应基础中心，将下锚板支撑螺栓与对应的预埋件焊接牢固，焊脚高度不小于6mm。（图3 支承螺栓焊接）5.3.3调整下锚板的平整度，调节支撑螺栓，使下锚板达到图纸设计标高，且下锚板的水平度不超过3mm。5.4、定位锚栓的安装5.4.1基础锚栓分为定位锚栓（套两段热缩管）和普通锚栓（套一段热缩管）。5.4.2用吊车将上锚板吊起到一定高度，然后在上锚板的内外螺栓孔上均布对称穿上定位锚栓，锚栓穿入上锚板后带上临时钢螺母。在锚栓的下端（平头端）拧上发黑的半螺母,然后将PVC套管（长度按图纸要求）套入锚栓，再把热缩管套在PVC套管上（定位锚栓套两段热缩管）。在定位锚栓的上端（锥头端）拧入尼龙调节螺母（不允许用钢螺母）。5.4.3定位锚栓穿好后，吊车慢慢吊起锚板和定位锚栓，移动至下锚板正上方，把定位锚栓穿入对应的下锚板螺栓孔内，在下锚板下方垫上垫片后拧紧发黑整螺母（不得错用达克罗螺母）。螺母拧紧力矩要求为300N·m。 【a】 【b】 【c】 【d】 【图4定位锚栓安装a-d】 5.4.4普通螺栓的安装在定位锚栓安装完毕并，找平、找正后，将普通锚栓按照对角顺序安装原则，锚栓上端（锥头端）先穿入上锚板，另一端（已安装半螺母）穿入下锚板，同样的方法将剩余锚栓逐步安装就位。并在锚栓的下端（平头端）拧上发黑的半螺母，锚栓的下端至半螺母的下平面距离L2,然后将PVC套管套入锚栓，再把热缩管套在PVC套管上（普通锚栓套一段热缩管），普通锚栓上端（锥头端）螺纹长度为120-130mm。加好垫片拧紧螺母（发黑螺母）。螺母拧紧力矩要求为300N·m，不得遗漏。下锚板下方局部垫层浇筑前应进行隐蔽工程验收，经监理验收签证、确认合格（无遗漏且拧紧）后方可进行下一步的施工。【a】 【b】【c】 【d】 【图5普通锚栓安装a-d】 5.4.5锚栓组合件的调整在风机基础外侧（自然地坪面）每90°位置定一桩，然后用装有花篮螺栓的拖拉绳将上锚板与桩连接，调节四个方向的花篮螺栓，使上、下锚板同心（以上、下锚板螺栓孔的中心线为基准，同心度允许偏差应满足3mm）。（见图6地锚螺栓调整）上、下锚板同心后，调整上锚板的水平度：测量定位锚栓处上锚板平面筒节对接区域的水平度，调节尼龙螺母和临时钢螺母使上锚板平面达到图纸设计标高，上锚板水平度应满足1.5mm左右（严禁将PVC套管穿出上锚板上平面），然后用酒精喷灯加热PVC套管端口处的热缩管，使其收缩封堵PVC套管和锚栓的间隙。 【图6地锚螺栓调整】 锚栓上端（锥头端）露出上锚板长度应满足L1mm±1.5.调整结束后，用4根钢筋（两个方向、每个方向为十字架）加强锚栓组合件。钢筋上端与上锚板焊钉焊接，下端与基础预埋件焊接，并在4根钢筋的交汇点焊接牢固，加强锚栓组合件的整体稳定性。钢筋绑扎、支模后，混凝土浇筑前应复查上锚板的水平度，达到要求后，方可浇筑混凝土。【图7预应力地锚螺栓组合件安装】 六、锚栓组合件安装质量评定标准序号检验项目检验标准备 注1下锚板与基础中心同心度5相对偏差2上下锚板同心度（螺孔同轴度）3相对偏差3下锚板水平度34锚栓上端露出锚板长度L1±1.55上锚板水平度（浇筑前）1.56上锚板水平度（浇筑后）2七、预应力锚栓组合件验收记录项目名称机位编号外观部位验收项目验收记录上锚板防腐、污染、破损、变形下锚板破损、变形锚栓防腐、污染、破损、变形一般项目下锚板与基础中心同心度5上下锚板同心度（螺孔同轴度）3下锚板水平度3锚栓上端露出锚板长度L1±1.5上锚板水平度（浇筑前）1.5上锚板水平度（浇筑后）2验收结论评定年 月 日 签字：记录人：施工单位：监理单位：建设单位：八、安全注意事项1、所有人员在进入施工现场必须正确使用安全防护用品。2、吊车必须由专职人员进行指挥。吊装过程中，需要保证场地平整、吊装锁具合格。3、安装过程中，由技术人员和厂家人员进行现场统一指挥。4、所有用电设备、用电设施均由专职电工进行操作，无证人员严禁私自操作。5、安装人员在传递、安装螺栓过程中需要紧密配合，避免出现螺栓倾斜伤人。九、结束语 莱西南墅风电场预应力锚栓组合件安装从理论上看似简单，但在实际操作过程中遇到了很多的问题，比如：在定位螺栓安装过程中，如果螺栓没有拧紧，容易出现整体倾斜情况，因此，在施工中时刻要保持吊车始终处于半受力状态。边紧螺栓边松钩。而且，吊钩需要对准中心。这一点，在刚刚开始安装过程中，出现类似情况，在后续的安装过程中，就避免了。目前，莱西南墅风电风机基础已经浇筑完成10台风机基础，经过厂家、监理公司、业主方的验收，各项指标均为优良标准，上锚板的安装平整度均小于1.5mm。螺栓标高偏差为2mm。参考文献：1、国水包头风电风力发电机组反向平衡法兰和预应力锚栓组合件安装、验收及检查技术条件作者简介：张新国 男（1975-）， 山东电力建设第二工程公司，助理工程师，专职工程师，土木工程管理，电话：，山东济南市工业北路297号山东电建二公司 250100