风力发电机组预应力锚栓安装施工技术

风力发电机组预应力锚栓安装施工技术

马伟城

大唐阿拉善左旗新能源有限公司，阿拉善盟750300

摘要：近年来，新能源得到了快速的发展，在所有的新能源中，风能被排在第一位。在地基工程中，一般有两种型式，即预应力锚杆组合型式和基底圈型式。在长期的交变载荷下，基底环与基底体之间的连接处有可能发生疲劳损伤，出现刚度突变。但在该组合结构中，锚栓自上而下贯穿风机底座，受力均匀，强度和刚度无突变，同时，该组合结构的张力可保证底座混凝土在长时间的压力下不出现开裂，从而增强了其耐久性。相对于基础环，锚固构件周围的基础混凝土没有发生长期交替荷载下的疲劳损伤危险。

关键词：风力发电机组；预应力锚栓；施工技术

1工程概述

普格甘天地二期风电场位于四川省凉山州甘天地乡、辉龙乡和洛乌沟乡境内。场址区由一条南北向山脊及其支脉组成，总山脊长度约13km,海拔在3530～3950m,总面积约40km2甘天地二期风电场常规区域总装机规模82.11MW,拟安装23台单机容量为3.57MW,轮毂高度均为90m的风机，根据风力发电机组在运行过程中受风荷载影响和施工现场地址地形、水文及混凝土地材质量和价格及供应情况，从多方面综合考虑，普格甘天地二期风电场选用预应力锚栓基础。预应力锚栓组合件应用于风机塔筒与基础之间的联结，以重力扩展基础为原型，采用锚栓结构代替基础环，整体性能优良，没有薄弱环节，既能保证塔身与基础的刚性结合，又能降低钢筋用量，简化这部分的施工，提高了安全性能。此外，该产品具有很好的适应性，可以根据不同的风场类型适配合适的基础结构形式，以减少混凝土用量，节约社会资源。采用预应力锚杆将塔身与基础相连接，将锚杆与混凝土用PVC套管隔离，并施加预拉力(后张法无黏结预应力),使混凝土仅受到压力，从而不会产生疲劳问题。

2预应力锚栓组合件安装要点

2.1准备工作

（1）起重装配前，混凝土层验收完成。风扇的中心点由控制网络返回并通过映射确认。（2）根据风扇基础施工图中141-3200-90M型锚固螺栓组件的详细信息，清点引入的部件数量并检查其外观。参见上部和下部锚固板，有无变形，锚固螺栓螺纹有无损坏，锚固螺栓有无弯曲。（3）严禁使用不合规产品。操作员必须在技术上交叉。（4）将锚固螺栓笼组装所需的部件运至施工现场后，将其放置在相对平坦的位置，并用方形木垫将其平整，以避免上下锚固板变形以及锚固螺栓滚动造成的锚固螺栓螺纹损坏。（5）根据基础图纸的要求，检查确认安装完成的下锚板预埋次数，位置符合设计要求（浇筑缓冲混凝土时，预埋8个预埋砌块以支撑锚栓笼）。

2.2下锚板安装

预应力锚固螺栓组件到达现场后，必须对部件数量进行盘点，必须修改外观规范的尺寸，必须使用软木塞和防雨布采取相应的保护措施，同时对锚固螺栓进行拉伸检查，检查其材料成分、机械性能、应力松弛，它们的低温冲击强度和脱碳实验必须由第三方进行测试。按照要求安装后。在安装下锚板之前，根据设计图纸，检查预埋件的数量、尺寸和位置，预埋件相对位置误差不超过40mm。使用连接板和连接螺栓通过切割组装下锚板。用25吨汽车悬架轻轻提起下锚板，并将其移到坯料上方30厘米处。将定位调平螺栓穿过下锚板后，将螺母分别拧到锚板两侧，将下锚板悬挂在基础预安装处，调整下锚板的中心，当其与预安装底座的圆形同心偏差小于4mm时，调整螺栓的上下螺母，将锚板整体调平至设计水平，水平间隙控制在4mm以内，完工后，将螺栓与底座牢固焊接。安装下锚板时，应特别注意其接缝对应与主风向相对应。

2.3锚栓组装

（1）根据视觉制造商的技术要求/指南，选择定位锚固螺栓进行锚固螺栓笼的调整定位，将尼龙调整螺母（不允许使用钢螺母）拧到定位锚固螺栓的上端（锥形头端），从尼龙螺母上表面到锚固螺栓上端（头端（2））的距离。每个锚固螺栓从上到下依次为尼龙螺母（螺母1垫圈1安装在上锚固板就位后）、短热缩管、PVC套筒、螺母3（固定下锚固板）、螺母2、垫圈2（支撑下锚固板）。依次清空所有锚固螺栓摆，将螺母拧到每个锚固螺栓的下部（平头），锚固螺栓下部与螺母下表面之间的距离为128mm。同时，在下锚固板周边环已就位的适当位置，安装移动操作平台，用于安装锚固螺栓和顶部锚固板，必要时确定移动平台的高度。（3）安装顶部锚板前，首先组装6对定位锚螺栓进行定位调整安装。用起重机轻轻提升上锚板，站立在移动底盘和下锚板边缘的操作员将通过相应上锚板的螺栓孔对称定位调整锚螺栓的上端（锥形端和尼龙螺母安装完成）（根据技术要求，提前标记与顶部和底部锚固板定位调整锚固螺栓对应的螺栓孔），将垫圈1螺母1添加到L中，缓慢提升并将顶部锚固板和定位调整锚固螺栓（锚固螺栓下端安装螺母3）移到底部锚固板上方，缓慢降低顶部锚固板，采取手动辅助方式将定位调整锚固螺栓缓慢掉入底部锚固板的相应螺栓孔中，螺母3贴靠底部锚固板，同时拧紧螺母2，之后顶部锚固板悬挂，安装人员禁止直接在顶部锚固板下方工作，直到定位锚固螺栓安装完成。（4）安装定位调整锚固螺栓时，如果出现顶部锚固板倾斜、锚固螺栓螺纹堵塞孔的现象，应及时在顶部锚固板提升带中采取辅助措施，用缓冲木进行调整，确保顶部锚固板和定位调整锚固螺栓的垂直安装，不要损坏螺栓（5）的螺纹。安装了锚螺栓的其余部分。以同样的方式，首先将锚定螺栓的上端（锥形端）推入上锚定板中，地面上的操作者将锚定螺栓另一端（已安装的螺母3）插入相应下锚定板的锚定孔中，然后垫圈2拧紧螺母2。当安装剩余的锚固螺栓时，必须在单词或十字的对角线位置同时进行。（6）所有锚固螺栓进入下锚固板后，垫圈2下方应缓冲，同时拧紧螺母2，不得缺失，需要螺母拧紧扭矩300N•m，做紧固标记。

2.4钢筋绑扎及浇筑

钢筋的安装应在主管批准后按照施工抽样计划进行。使用机械运输钢筋（网格），人工场地垂直连接和插入钢筋，钢筋支撑钢筋，除非设计图纸另有要求，钢筋安全要求钢筋穿过锚固螺栓笼，避免与锚固板、锚固螺栓接触，下层钢筋框架的马凳杆必须高于下部锚固板，钢筋穿过锚固螺栓笼模板安装过程中不得接触锚固板、锚固螺栓，禁止使用锚固螺栓笼的任何部分作为模板的临时支撑。底层钢筋由预制混凝土砌块保护，其下部保护层厚度为120mm，其余为70mm，饰面钢筋由预制混凝土柱或钢筋支架控制，超出铸造现场基准，在安装后将所有交叉钢筋与钢丝固定在交叉点，检查是否与基础螺栓直接接触。同时，为了确保饰面层钢筋在铸造过程中不会变形，可以使用钢管支架和铅线提升，然后在铸造过程中移除饰面层，侧面钢筋的控制保护层可以用圆形钉子固定。在混凝土浇筑过程中，插入振动质量的振动棒致密，振动质量的混凝土必须通过按压“快速和慢速插入”方法进行振动，严禁在浇筑过程中直接用模板、钢筋和锚固螺栓套件撞击振动棒，以避免过度或不足振动，浇筑厚度和间歇时间严格执行现行标准，将混凝土固定在下模板上方应加强vibra质量。浇筑混凝土前，用防雨布将锚栓笼上部包裹好，避免浇筑混凝土时碰撞损坏。混凝土基础浇筑完成后，应做好混凝土维护工作，表面可覆盖棉毡布等。

3结论

针对风电装备受力特性和中国风电建设的实际情况，提出了一种更加合理的预应力锚杆基础，不仅可以对其力学特性进行优化，增强其整体性、耐久性和抗疲劳性，还可以减少混凝土的使用，降低工程造价。放眼今后的风电市场，风机发电机组单机容量必然会逐步增大，因此，预应力锚栓基础的应用也必将变得越来越普遍，而锚栓安装则是风机基础工程中最重要的一环，只有将锚栓的安装施工工艺控制好，才能保证风机塔筒及组件的正常运行。本方案是对甘天地二期风电场风机预应力锚栓安装的一个总结，通过对锚栓笼安装及拉伸的每个步骤的质量进行控制，最后保证了风机的安装质量，并完成了一个优质的工程。在机组运行后，得到的数据较为理想，能够对行业内提供一定的借鉴和指导作用。

参考文献：

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[4]郝双文.风机基础预应力锚栓施工技术研究[J].价值工程，2021,36(19):114-116.