关于平原风电预应力锚栓笼安装的研究

关于平原风电预应力锚栓笼安装的研究

吴增奎

中电建宁夏工程有限公司

1．前 言

近年来随着我国火电板块的萎缩，风力发电机组以其无污染、可再生、技术成熟等特点，在近几年中倍受青睐，风力发电已是实现人类可持续发展的需要。

在风力发电机组施工中，我国较多采用了基础埋置环的模式，但此模式在平原风电机组施工中由于受到平原地势及农作物影响，对车辆的要求及使用会增加很多需求和困难。在此基础上，利用预应力锚栓笼安装模式，减少了运输工程中的成本，施工也较为便捷，因此越来越多的平原风力饭店机组倾向于此类预应力锚栓笼。

2．施工特点

2.1 施工简单，质量工艺易于控制。

2.2 采用零星配件运输方法，便于材料运输。

2.3 基础环改为锚栓笼安装，降低对吊车要求，便于施工安装。

2.4 减少了现场施工时间，降低了不安全因素。

2.5 减少了施工难度，提高了测量的可靠性。

2.6 节约材料，有明显的经济效益。

3．适用范围

3.1 适用于各型风力发电厂锚栓笼安装施工。

3.2 适用于其他应用预应力锚栓组合件安装施工。

3.3 适用于调平螺栓施工的锚栓笼结构。

4．工艺原理

本法采用锚栓组合件安装工艺原理，通过在基础垫层预埋件连接埋置环支撑螺栓，通过锚栓板固定锚栓，利用调节螺栓调节锚栓高度，从而达到现场锚栓笼安装及调平工作，全面提高基础埋置锚栓笼的安装质量和感观效果。便于吊装设备选取及缩短工期要求。

5．施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

预埋件留置

下锚固板安装

定位螺栓及上锚固板安装

螺栓安装

安装调平

固定

5.2 操作要点

5.2.1 埋置环的安装：

1 根据预应力锚栓连接图纸要求，核对安装埋置环的预埋件数量、尺寸和位置是否正确。

2 按照埋置环图纸所示，进行埋置环的组装。埋置环分 3 块组装，每块通过两个锚栓笼支撑件安装在垫层预埋钢板上。通过支撑螺栓调节埋置环处于同一平面内。埋置环上平面到预埋件的距离根据设计图纸要求控制。埋置环的中心对应基础中心，允许最大偏差为 5mm。

3 在组装完毕后要测量其圆度。圆度测量方法为分别取两片法兰上相对螺栓孔若干组，测量两孔距离，公差要求为±2mm。圆度测量符合要求后紧固安装盘上的所有紧固螺栓，并在指定孔位安装吊耳。

4 将埋置环支撑螺栓与其对应的垫层顶部预埋件焊接牢固，焊脚高度不小于 6mm。

5 调节支撑螺栓，使埋置环达到图纸设计标高，且埋置环的水平度不超过±1.5mm。埋置环安装示意图详见下图

附图：埋置环安装示意图

5.2.2 锚栓组装:

1 全部锚栓摆放整齐，将 PVC 套管（长度按图纸要求）套入锚栓（长度为2460mm），并在锚栓的下端（平头端）拧上锁紧螺母，锚栓的下端至锁紧螺母的下平面距离为 180mm。

2 在距离锚栓上端头 265mm 处做好标记，将热缩套管按照图纸要求，封闭 PVC两个端口。

5.2.3 模板环的安装:

1 把组装好的锚栓穿入对应的埋置环螺栓孔内，在埋置环下方垫上垫片后拧紧六角螺母。螺母拧紧力矩按设计要求为 400N.m。紧固螺柱下端螺母后，用签字笔做好紧固标识，以免遗漏。锚栓安装示意图详见下图

附图： 锚栓安装示意图

2 用吊车先将凹槽模板块缓缓吊起，缓慢将凹槽模板块移动至锚栓笼上方，并缓慢放下凹槽模板块。做好支撑保护。随后，在锚栓的上部（锥头端）拧入模板环支撑螺母，锚栓顶端（锥度大的端面）至支撑螺母上平面的距离为 165mm。确认数据准确后，用吊车将模板环平稳吊起，缓慢将模板环移动至锚栓笼上方，并平稳放下模板环。采取人工辅助方式将模板环缓慢落到锚栓顶部的支撑螺母上方。模板环吊入过程中若出现模板环的倾斜、锚栓螺纹卡孔的现象，应及时采取必要的辅助措施进行调整，确保模板环的垂直安装，确保不损坏锚栓的螺纹。支撑螺母及热收缩套管示意图详见下图

附图：支撑螺母及热收缩套管示意图

3 模板环安装完成后，需对以下几项进行测量调整：

同心度的调整:调整模板环的位置，控制模板环与埋置环的同心度控制在 3mm 以内。

水平度调整：旋转模板环的支撑螺母，配合水准仪以及人工辅助方式，调整模板环的水平度在±1.5mm 内。

4 锚栓笼组装完成后，使用密封胶带缠绕方式做好锚栓螺纹的临时保护。埋置环下方局部垫层浇筑前应进行隐蔽工程验收经监理验收外露丝扣不应少于 2 丝扣，确认合螺母无遗漏且拧紧后方可混凝土浇注。

5.2.4 锚栓组合件的调整和固定:

1 在风机基础外侧12米位置每 90°位置固定桩，然后用装有花篮螺栓的拖拉绳将模板环与桩连接，调节四个方向的花篮螺栓，使模板环、埋置环同心（以模板环、埋置环螺栓孔的中心线为基准，用经纬仪测垂直度，共测 4 个点，每 90°一个点，使模板环、埋置环同心，同心度允许偏差应满足≤±2mm）。

2 模板环、埋置环同心后，调整模板环的水平度：测量调整锚栓处模板环上平面的水平度（内外锚栓中间处），调节支撑螺母使模板环上平面达到图纸设计标高，模板环水平度应满足≤±1.5mm（混凝土浇筑前）。

3 调整结束后，用 6根钢筋（三个方向、每个方向为十字形）加强锚栓组合件。钢筋上端与模板板焊接，下端与基础预埋件焊接，并在 6 根钢筋的交汇点焊接牢固，加强锚栓组合件的整体稳定性。

4 钢筋绑扎、支模后，混凝土浇筑前应复查上锚板的水平度，达到图纸实际要求后，方可浇注混凝土。

5 用管道胶带或其他产品密封螺栓套管的两端以及锚栓上端露出螺纹部分，以防在浇注混凝土期间污染锚栓。

6．材料与设备

主要采用的机具设备见下表。

施工机具设备

7．质量控制

7.1 预应力锚栓组合件安装质量评定标准：

锚栓组合件安装质量评定标准表

7.2主要控制重点：

1 锚板下方每根锚栓必须带有黑色达克罗螺母和达克罗垫片（螺母和垫片有正反面之分）。

2 下锚板下方每根锚栓上的螺母必须都带满丝扣。

3 上锚板上方每根锚栓外露高度必须要与基础图纸要求尺寸一致。

4 上锚板水平度必须严格按照基础图纸和安装手册技术要求安装。

8．安全措施

8.1 认真贯彻“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，根据国家有关规定、条例，结合施工单位实际情况和工程特点，组成专职安全员和班组安全员以及现场安全用电负责人参加安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员职责，抓好工程的安全生产。

8.2预应力锚栓组合件安装区域实行全围护施工，并在基坑周边搭设防护栏杆，避免人员坠落。

8.3在预应力锚栓组合件安装设置防止高空坠物警告牌，非施工人员严禁进入施工区，设警戒区，拉警戒绳。

8.4材料及半成品宜堆放在安装区以外，电盘在安装区内，要搭设防护措施。电源、电器使用符合安全要求。

8.5 起重工器具、电动工器具、安全防护装置、设施等设专人管理，建立明细台帐，每日进行检查登记及时消除隐患。

8.6 起重设备，严格按照《安全工作规程》中关于卷扬机的安全规程进行检查。

8.7 项目施工前进行开工前的详细安全检查，包括材料、现场条件等。

8.8 特殊工种必须持证上岗。

9．环保措施

9.1 施工中严格执行国家和地方的环保法律、法规。

9.2 施工材料要有组织，有计划的进场，进场后按指定地点堆放，材料做到随用随到。

9.3 施工用临时道路定时整修，保证其平整、畅通，严禁在道路上堆放东西。

9.4 现场配件包装袋及垃圾及时清理，不得乱掷乱倒。

10．效益分析

10.1 本方法与其他作业方法相比，预应力锚栓组合件安装采用配件施工安装，减少了施工机械使用台班，简化了施工繁琐工艺，综合经济效益好。

10.2 采用本方法与其他作业方法相比较，具有原理简单、操作便捷、安全可靠性高、适用范围广泛等特点，特别是在风力发电工程中，本法具有明显的推广价值和发展潜力。

参考文献：

[1]刘煜鸿. 50MW风电场的设计与仿真研究[D].湖南工业大学,2020.

[2]朱金峰,陈振华,李云涛.架空线路铁塔对平原风电场风力发电机组影响研究[J].电力与能源,2019,40(05):576-580.

[3]武良. 计及电压稳定性的风电场无功能力评估及优化研究[D].沈阳工程学院,2016.