定型组合钢模板在风力发电梁板式基础施工中的应用

李育群（中国华电科工集团有限公司，北京 110032）

定型组合钢模板在风力发电梁板式基础施工中的应用

李育群（中国华电科工集团有限公司，北京 110032）

梁板式风机基础由底板、内筒及连系梁等几部分组成，由于基础底板为不规则的多边形结构形式，加上圆形内筒结构及方形连系梁等，整个基础呈现棱角多、阴角接缝处复杂、模版加固难度大等特点，模版的施工工艺直接影响基础的外观质量、施工进度及成本。结合云南孝母山166MW风电项目基础施工中应用整体定型组合钢模版，阐述其在基础质量工艺、安装速度及成本控制等几方面取得很好的成效，希望可为同类型结构施工提供借鉴。

梁板式风机基础；定型组合钢模板；周转速度；接缝；加固

1 引 言

风力发电机(Wind Turbine Generator，简称WTG)即风力发电技术产生于1890年丹麦的一项风力发电计划，风力发电技术走向规模化应用是在20世纪90年代以后。近年来，我国大力发展风力发电工程的建设，截至到2016年底，中国风电累计装机容量达到1.69亿千瓦均位居全球第一位。随着风力发电的快速发展，风力发电项目建设的技术也呈现多样性。云南孝母山166MW风电场，位于安宁市西北部，海拔2300m至2500m，设计年上网电量38522万千瓦时，年有效利用小时2321小时；项目同步建设有2座110千伏升压变电站，是目前云南省核准单个项目装机容量最大的山地风电场工程。

2 梁板式风机基础特点及模板加固要求

图1 梁板式风机基础平面图

云南安宁孝母山166MW风电场工程共安装83台单机容量为2MW的风电发电机组,属于海拔较高的山地风电场。考虑山地风电项目建设过程中材料、设备的运输条件较差，在可研阶段项目的风机基础采用预应力梁板式基础形式，减小钢筋、混凝土的用量。梁板式风力发电基础形式为圆形现浇式梁板钢筋混凝土结构，基础底面内径18600mm，基础中心圆柱体内径6000mm，圆柱体外翼缘竖向均布辐射基础梁8条（截面为梯形），底面水平环形布置基础梁8条将竖向基础梁连为一体，底部基础含垫层高度3700mm，具体的结构形式见图1。

相比于传统的重力式风机基础的底板和圆筒形式，采用梁板式预应力锚栓风力发电机基础结构对基础的浇筑质量提出更高的要求，既要保证底板、圆筒及结构梁的连续浇筑和结构整体的稳定性，又要考虑基础模版的加固方法及模版的周转速度。采用木模进行支撑加固或者成块的钢模加对拉螺杆的加固方式：采用木模安装施工量大，循环利用效率不高，导致成本高且浇筑完外观效果不明显；采用钢模加对拉螺杆的加固形式较木模简单，但同样存在安装复杂，混凝土浇筑成型后的外观留有对拉螺杆预埋管需二次处理。

3 定型组合钢模板的设计

结合梁板式风机基础的特点及难点，如何通过受力计算及设计，制造出一种整体式可拆分的定型组合模版，使混凝土浇筑时基础结构受力合理，加固简便；同时要求风机基础流水施工中装拆简易，周转速度快，因此定型组合钢模板为梁板式基础施工中最适宜的模板加固形式。

梁板式基础主要由底部的整体底板、四周的梁结构及中心筒体构成，由于各部分相互连接的地方存在阴阳角及截面尺寸的变化，故整体式组合钢模版的刚性和连接处的加固方式成为影响梁板式基础成型后外观的平整度和美观的关键因素。综合各种因素，梁板式基础的定型组合钢模按照承载力核算进行若干单位的分解，每个单元由若干块钢模组成，每块钢模由固定厚度的钢板（厚度按核算确定）、加劲肋和连接螺栓几部分组成。阴角左右侧的模版由整块钢模制作完成，可保证转角处加固模版的刚度，施工中模版安装简单。每相连两块钢模之间的加固由两块加劲肋上对应的孔洞加上连接螺栓进行加固，加固形式简单且保证组合钢模的整体刚度。

表1 单个梁板式基础建筑材料投入对比表

图2 定型组合钢模的单元分模示意图

图3 定型组合钢模的6#角模示意图

图2为梁板式基础一个单元的定型组合钢模的分模示意图，每块钢模进行编号以便于后续施工中的安装。图3中6#角模即为阴角处的整体钢模，具体加工制作尺寸以基础具体尺寸为准，由图可见角模处的模版是由一定角度的整体式钢模加工而成，中间加上加劲肋和肋上开加固孔。每块模版安装制作完成后，现场按照分模示意图中的编号依次进行安装，每两块模版暨示意图中相连编号的模版安装后，四边加劲肋的孔洞对齐后，把连接螺栓安装上即可。为保证安装后组合钢模的整体性，可在相连两个单元的梁立模外侧打上钢管支撑，可防止梁中间部位钢模的强度，也可以防止模版的整体偏移。

本工程梁板式风机基础定型组合钢模共分为8个单元，每个单元由23块定型钢模板，每块钢模的尺寸不宜过大，重量控制在130kg至180kg之间。考虑到风机基础混凝土结构中须预埋电缆PE管及PVC排水管，所有预埋管均布置在同一个单元区块，因此在定型组合钢模板制作过程中只需对其中一个单元的钢模进行预留孔的加工，其余7个单元钢模均相同。

4 定型组合钢模板在基础施工中的应用

1）定型组合钢模的施工效率

梁板式风机基础钢筋绑扎完成并经钢筋隐蔽验收完成后，即可开始进行定型组合钢模板的安装施工。钢模的安装及加固支撑体系建议安排一个专业的模板班组负责，可保证专业队伍施工过程中安装速度及安装质量。本工程在模版安装过程中只设置一个模板班组8人，负责模版的倒运、安装、加固、拆除及养护等工作内容。前期风机基础施工中2.5天即可完成一个风机基础的组合钢模的支装，熟练以后1.5天可完成一个梁板式风机基础的组合钢模支装。而采用传统的木模或独立钢模的支撑加固体系，每个基础的模板施工需3天的施工周期。需要特别说明的是基础模板安装完成后，必须确保各个单元组合钢模间有可靠的连接，采用增加木方及钢管脚手架扣件的支撑体系，确保各单元间的支撑加固体系形成一个可靠的整体，防止混凝土浇筑过程中因下料过快造成钢模胀模的现象出现。

2）组合钢模与传统模板体系所需投入的材料对比

通过表1对比可看出梁板式风机基础不宜采用木模版加固体系，钢模板加固体系的支撑加固材料投入比组合钢模大，且施工效率远远低于组合钢模。

3）定型组合钢模施工中的质量控制点

梁板式风机基础采用定型组合钢模的施工过程中须着重注意以下质量控制要点：

模板及其支架必须有足够的承载力，构造简单，装拆方便，并便于钢筋的绑扎、安装和混凝土的浇筑、养护等要求。配件必须装插牢固，支柱和斜撑下的支乘面应平整垫实，并有足够的受压面积，支撑件应着力于外钢楞。

模板拼缝之间用模板密封条填塞，以防止漏浆，模板在拼装时表面必须平整。拼装好的模板要分类编号，整齐码放，运输及安装过程中一定要防止棱角、表面的损坏，做到轻拿轻放。

模板安装前要复核轴线的正确并在垫层上弹出模板位置线，以免出现位移。在模板支设前要对预埋件进行验收，保证埋件中心位置与标高的正确性。

模板安装后应仔细检查各部件是否牢固，在浇注混凝土过程中，应经常进行检查，如发现变形、松动等现象要及时修整、加固，并做好“三检”记录。

基础混凝土浇筑时，混凝土管口不要直接对准组合钢模，防止过大冲击使钢模出现位移或变形，混凝土振捣过程中，不得紧贴钢模进行振捣，防止已紧固的连接螺栓出现松动脱落。

钢模拆除后，因及时进行清理养护，涂刷养护剂，即防止钢模锈蚀又可确保重复利用后成型后的混凝土外观质量。

5 结 语

经过在云南孝母山风电项目梁板式风机基础采用定型组合钢模，与传统的木模和钢模比较，存在以下优点：因本工程基础形式都一样，所以采用定型钢模板施工，具有周转速度快，损耗很小的优点；定型钢模板的应用无需在基础中使用对拉螺栓，提升基础拆模后的外观质量也节省预留螺栓孔的二次修补工序；基础混凝土成型后中心圆筒与主梁接槎的阴阳角工艺质量效果显著；组合钢模周转使用大大提高施工效率。此种形式的组合钢模板在梁板式基础中的应用提高了施工效率，创造了良好的经济效益。

[1]杨静东.风力发电工程施工与验收（第二版）.北京：中国水利水电出版社，2013.

[2]杨校生.风力发电技术与风电场工程.北京：化学工业出版社，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