三峡新能源乌伊岭阿廷河风电场锚栓组合件及反向平衡法兰施工技术及应用

三峡新能源乌伊岭阿廷河风电场锚栓组合件及反向平衡法兰施工技术及应用

谢爽

身份证号：220221198109210037

摘  要：风力发电机组基础,直接影响着风场的可靠运行和投资成本,基础一旦出现问题,损失将以千万元计。本文介绍的预应力锚栓基础与传统基础环基础相比,不仅节材节能,还大大改善了受力状况,能够更好地保障风电机组安全运行。

关键词：风电场、预应力锚栓组合件、反向平衡法兰、施工技术、实际应用

1 前言

风机基础与塔筒的连接形式有很多种，最具代表性的有基础环与锚栓组合件两种形式。目前国内已经建成风电场90%以上的风机塔筒与基础连接采用的基础环形式，该种连接方式被认为是投资少、施工简单、安全可靠的。但随着使用过程中部分出现基础环松动的问题，基础环与周边混凝土连接不可靠，其受力特性相比锚栓差、防腐难度大、锚栓断裂不易更换等问题、后期运行维护劳动强度大，维护困难等由此增加的风险成本，各风电场都在考虑基础环的实际使用效果。我公司在初设阶段，就对两种方式进行了论证，最终确定采用预应力锚栓组合件及反向平衡法兰施工技术，下面我就对该方案的施工及应用做以论述。

2 工程概况

伊春乌伊岭风电场位于黑龙江省伊春市乌伊岭区，伊春市地处北温带，属北温带大陆湿润性季风气候区，春季多风少雨而干旱，夏短多为东南风，多雨而炎热。秋季早霜，昼夜温差大；冬季多为西北风，冬长零冷不干燥，年平均温0.4℃左右。 年降水量500--700毫米。早霜在九月上旬开始， 晚霜到翌年五月中旬结束，无霜期110天左右。

本工程安装33台套风机，配备预应力锚栓组合件、反向平衡法兰、塔架上段与机舱连接传统法兰、塔架内结构件及连接螺栓（塔架与机舱连接螺栓除外）。

3预应力锚栓组合件的安装

3.1 准备工作

根据预应力锚栓基础图纸中锚栓组合件清单，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。

3.2 下锚板的安装

3.2.1 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。

3.2.2 选用合适吊车，将下锚板吊起后缓慢移动到预埋件上方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。下锚板上平面到预埋件的距离根据基础图纸设计要求。下锚板的中心对应基础中心，允许最大偏差为5mm。

3.2.3 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。

3.2.4 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。

3.3 上锚板的安装

3.3.1 用吊车将上锚板吊起到一定高度，在靠近基坑边的一侧上、下站人，然后在上锚板的内外螺栓孔上均布对称穿上调整锚栓，锚栓穿入上锚板后带上临时钢螺母。

3.32 调整锚栓穿好后，吊车慢慢吊起上锚板和调整锚栓，移动至下锚板正上方，把调整锚栓穿入对应的下锚板螺栓孔内，在下锚板下方加上垫片后拧紧发黑大螺母，螺母拧紧力矩要求为300 N·m。

3.3.3 其余锚栓的安装方法为:锚栓上端先穿入上锚板，另一端穿入下锚板,同样的方法加好垫片后拧紧螺母。螺母拧紧力矩要求为300 N.m。单根较重的锚栓由上锚板上方穿过，套入PVC套管，穿入下锚板。

3.4 锚栓组合件的调整和固定

3.4.1 在风机基础外侧每90°位置定一桩，然后用装有花篮螺栓或手拉葫芦的拖拉绳将上锚板与桩连接，调节四个方向的花篮螺栓或手拉葫芦，使上、下锚板同心。

3.4.2 上、下锚板同心后，调整上锚板的水平度：测量调整锚栓处上锚板上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上平面达到图纸设计标高，上锚板水平度应满足≤1.5mm。调整结束后，将每根PVC套管上端穿入上锚板下端孔内约5-15mm左右，然后用酒精喷灯、热风枪或烤抢加热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。

3.4.3 锚栓上端露出上锚板长度应满足L1mm±1.5。

3.4.4 调整结束后，用4根钢筋加强锚栓组合件。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。

3.4.5 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，方可浇混凝土。

3.7反向平衡法兰螺栓紧固、验收与检测

3.7.1当混凝土养生达到设计强度后进行吊装，吊装程序根据实际塔筒数量、高度长度具体确定，在这不做阐述。

3.7.2风力发电机组全部部件安装完成后应及时验收反向平衡法兰。螺栓超张拉力、验收及检查拉力符合厂家设计要求。

3.7.3 张拉设备安装完备后，加压到“超张拉油压”，用呆扳手或拨动环拧紧法兰螺栓（锚栓）螺母，拧紧力矩不小于300N.m。并标识紧固标识（从螺栓螺纹过螺母、垫片到法兰盘画一道直线）。

3.7.4目测：仔细查看法兰全部螺栓，如螺栓无已紧固标识或螺栓上端露出法兰板明显偏短，则应重点抽检。

3.7.5安装验收应采用拉伸法。

3.7.6 安装验收抽检比例：每个法兰螺栓“欠张拉”抽检20%，若出现一颗不满足验收要求，则将抽检比例扩大至50%。若该50%的法兰螺栓有5%不满足验收要求，则对该法兰全部螺栓重新超张拉紧固；每个法兰螺栓“过张拉”检查1颗，如验收不合格，将抽检比例扩大至10%，若该10%的法兰螺栓中有1颗不满足验收要求，则对该法兰全部螺栓“过张拉”检查。

3.7.1“欠张拉”验收：张拉螺栓到验收油压，螺母与法兰板之间无间隙且螺母用扳手或拨杆施加扭矩50N•m～100N•m不能拧动，则说明该螺栓达到验收要求。

3.7.8“过张拉”验收：张拉螺栓到安装超张拉油压，若螺母与法兰板之间无间隙且螺母用扳手或拨杆施加扭矩50N•m～100N•m不能拧动，则说明该螺栓“过张拉”；继续缓慢加压，直至螺母能拧动，此时油压不应大于1.3倍设计预拉力，若大于1.3倍设计预拉力将该螺栓卸载后，重新紧固。若“过张拉”油压大于1.4倍设计预拉力，应更换此螺栓。

3.7.8加劲板和筒节顶紧面错边允许偏差为t/10，且不大于3mm，允许20%的加劲板错边最大值不超过1.2倍的允许偏差。

3.8液压张拉设备

液压拉伸设备既是反向平衡法兰紧固安装工具，也是检查工作的主要工具，液压拉伸设备压力表应采用精度等级1.6以上，在检查工作开始应对液压拉伸设备进行校准，合格后方可使用。

总结：根据以上施工程序，虽然锚栓组合件施工复杂，但核心价值在于，免维护，减少倒塔隐患，为甲方节省长期维护费用，成本低于老式法兰，钢量略省、节能，后期应用前景广阔。