宁夏大唐国际某风电项目P&H桩基础施工组织设计

宁夏大唐国际某风电项目 P&H桩基础施工组织设计

康春旺

中国大唐集团有限公司宁夏分公司

摘要：在本文当中，主要对宁夏大唐国际某风电项目的P&H桩基础施工组织设计进行论述，希望可以为行业相关工作的展开提供参考。

关键词：大唐国际；风电项目施工；P&H桩基础；组织设计

1工程概况

宁夏大唐国际某风电项目拟安装60台2.5MW风力发电机组，基础形式为P&H桩基础，总装机容量150MW，本工程以110kV电压等级入系统，所发电能通过一回110kV架空输电线路接入沙泉变110kV侧，导线型号为LGJ-2*240，升压站主体结构为集成建筑式预制仓结构。项目位于红寺堡区南边，大罗山以西的丘陵地带。红寺堡区位于吴忠市南部，地处地理坐标为东经105°55′～106°27.5′，北纬37°5.3′～37°27.8′。位于烟筒山、大罗山和牛首山三山之间，海拔1240m～1450m，为山间盆地，属中温带干旱气候区。年降水量在260.7mm，年蒸发量在2018mm，平均气温9.4℃，全年日照2955小时，无霜期163天，是全国太阳辐射最充足的地区之一。

2项目P&H桩基础施工方案设计

P&H无张力灌注桩基础主要施工工序为：测量放线→工程基坑开挖→外筒安装→筒外混凝土浇筑（含预埋管）→预埋螺栓系统安装→钢筋制作与绑扎→内筒安装→内筒混凝土浇筑→内筒土方回填及预埋管安装→筒间混凝土浇筑→上部钢筋安装→模板支设→基础承台混凝土浇筑→模板拆除→预埋螺栓张拉→灌浆→散水。

2.1土方工程

土方开挖采用长臂挖机（要求挖机在基坑外侧2米可挖10.6米深基坑），挖出土方要求放置在基坑边坡外5米以外，并由装载机把挖出的土方运输到指定位置，不允许在基坑外侧堆土。基坑开挖至设计基底标时、对地基进行初步验槽，土质符合设计要求，马上进行波纹筒安装，对波纹筒内进行人工清土。

2.2波纹钢外筒安放

波纹钢筒制作位于风机基础道路侧，材料直接运至各风机机位，然后按照设计图纸进行拼装（设置三道支撑进行加强）。拼装采用25T吊车配合人工进行拼装，按照先拼装外筒再拼装内筒的顺序进行。

在基坑底部确定好波纹钢筒外筒的放置位置后，利用钢钎地锚定入下层原状土体中，按圆周至少布置6根地锚，以避免波纹钢筒外筒发生位移。在外筒四个调节点处用钢丝引出，利用地锚和缆绳将上口固定牢靠。

2.3 P&H预应力锚栓组件安装

浇筑完波纹钢筒外筒混凝土，待强度可以进行其他后续工序作业时，随后放置上模板法兰。模板上下环固定方式采用事先定做的方形钢制框架进行固定。将钢制框架利用方木在基坑四周支垫平整。

因为是后张拉预应力混凝土结构，高强锚栓必须与混凝土隔离，所采取的措施为在高强锚杆外部套PE管。套管材质必须满足在施工过程中不易破损以免水泥浆进入管内，同时具有柔韧性和一定强度。在套管两端，用胶带纸将开口处密封以防止水泥浆进入。将模板上下环固定好后，利用吊车将已经套入塑料管的高强锚杆成捆下放到孔内。利用孔内和孔口人员之间相互配合将全部高强锚杆上端利用螺母固定在上模板法兰。然后，通过钢梁将高强螺栓系统全部整体提出到孔外，将成片的模板底环组装固定在高强螺栓系统下端。随后将模板底环、高强螺栓和模板上环形成的整体全部吊起，安放到孔内。锚固底环时，采用钢筋确定波纹钢筒和底环之间的距离，并防止底环产生偏移。在高强螺栓系统下放过程中，按照设计要求，同时在锚干系统外圈缠绕箍筋。

2.4波纹钢筒内筒安放

将上下模板法兰和高强螺栓固定到位后，开始下放波纹钢筒内筒。为确保波纹钢筒内筒的位置，按照安放波纹钢筒外筒的方式，固定高强螺栓后，在孔底面相应内筒水平位置固定钢钎地锚，下放内筒时直接将内筒下口放置在钢钎地锚位置。内筒上口固定时，利用盒尺确定内外筒之间距离后，利用缆绳和地锚将内筒固定。方式基本和外筒固定方式一致。

将波纹钢筒内筒固定后，浇筑筒内C40混凝土。待混凝土浇筑完12小时后，立即将波纹钢筒内筒内进行土方回填至穿线管位置，按照设计要求放置电缆线以及其它预埋管线，同时内外筒壁上按设计要求焊接镀锌扁钢接地。待全部工作量完工后，继续在波纹钢筒内筒回填土至内筒高度。

2.5混凝土工程

1)单个风机基础混凝土浇筑量约为C15混凝土345m³，C40混凝土155m³，浇筑过程控制在10小时内完成，单个混凝土罐车容量12m³，根据风场道路和进场路布置情况，最长运距约30km左右，罐车往返需要时间约1小时，计算最远运距需要用罐车8辆。各区段及各风机基础浇筑时间交叉作业，尽可能减小浇筑间隔时间。罐车将混凝土运至风机平台后，计划在平台布置2个溜槽（混凝土浇筑高差小于2.5m）及一台输送带共同投料。溜槽及泵车要及时转场保证作业连续性。混凝土浇捣采用12m长振动棒。

2）混凝土的养护及保温

混凝土的养护采用覆盖塑料膜一道，棉毡一道浇水养护,塑料薄膜之间相互搭接200mm。在混凝土内外温差大于22℃时加双层棉毡覆盖，增加表面温度降低温差,减少表面裂缝。

2.6灌浆

施工前，应将填充空间浮土、松散物清理干净，去除油污，填充空间表面混凝土需用洁净水预湿6小时。灌浆料强度为H80，人工搅拌，灌注完毕后，应立即覆盖塑料薄膜，并加毛毡覆盖，润温后，再覆盖塑料布，表面见干时立即浇水，早强型养护期为3～7天，寒冷季节需延长养护期，每天专人对灌浆料表面情况和毛毡覆盖情况进行检查。同一班组，每天留置抗压标养试块二组，同条件一组，标养一组用于3天强度，一组28天强度，同条件仅在吊装时，龄期未满28天时，为吊装提供强度依据。

2.7高强锚栓预应力施工

1)预应力张拉和高强水泥灌浆施工、塔筒安装之间应同步协调进行。由于高强灌浆料强度上升很快且最终强度很高，在首先进行的高强灌浆施工时，随后立即进行的预应力张拉和设备安装施工必须准备充分，防止工序衔接出现断续。根据天气和施工期间气温状况，高强水泥灌浆施工一般在吊装第一节塔筒时进行，根据高强灌浆料的同条件养护试件强度来确定张拉时机。张拉时，高强灌浆料的强度不低于设计张拉强度。

2）在选定好液压设备后，按照技术规范要求，对液压设备和匹配仪表之间的对应关系送到具有相应资质的实验室进行检验标定。为满足施工质量并加快施工进行，应由至少4台千斤顶匹配成一套液压千斤顶组，施工时利用电动马达对四台千斤顶同时加压，使塔筒和下部基础之间受力均匀，防止受力不均出现挠曲。千斤顶在使用期间要及时进行校验，校验期限要视机具设备的情况确定，当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象时要及时送到具有相应资质的实验室进行检验标定。另外，弹簧测力计的效验期限不宜超过2个月。

2.8预埋螺栓预应力施工

开始张拉前，手动使用扳手将下螺母与法兰拧紧，之后安装下支架。下支架中心孔必须与螺栓中心保持一致。在支架上放置千斤顶，千斤顶上端放置垫板，垫板上面拧紧上螺母。放置千斤顶时，保持高强螺栓位于中空千斤顶的中心位置，防止张拉过程中千斤顶受力不均。上螺母利用手动扳手与垫板拧紧即可。张拉前，在高强锚杆表面做标记以记录张拉长度。在同时张拉的四根高强锚杆全部安放千斤顶后，经检查无误即可开始张拉。由于泵站在设计制造时采用同一回路，同时张拉的千斤顶在张拉过程中向上的拉力值相同，也即高强锚栓受力相同，同时达到设计预应力值，这样就保证了张拉力的均匀可控。张拉过程中，应依据实验室提供的仪表与张拉力对应值以及设计单位提供的张拉长度进行操作。开始张拉后，首先将预应力筋调整到初应力值，即设计控制应力的10%-15%。张拉伸长值应从初应力时开始测量。然后密切注意每根高强锚杆上升速度是否一致，在接近设计伸长量时，控制泵油速度，保证最终张拉力满足设计要求。杜绝张拉力不足或过量超张拉。

针对预应力衰减情况，按照设计要求，在施工不同阶段以及竣工后一年时间，对高强锚杆应重新进行张拉至设计张拉力的110%。

结语

在宁夏大唐国际某风电项目的整个施工周期中，项目P&H桩基的施工组织设计可以说占据了非常重要的地位，它对项目的施工进度、经济效益和施工质量都有着重要的影响，所以通过进行科学的设计，切实能够为项目的顺利完工提供保障。

参考文献

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