2.3 板筏基础施工

2.3.1 概述

风力发电机组塔筒属于高耸建筑，作为塔筒的基础，其所承受上部的水平风力和倾覆力矩较大，基础型式通常采用板筏基础和桩基基础两种形式。板筏基础也称为扩展基础，目前我国陆上风电场板筏基础的平面结构型式通常采用正八边形或圆形。

2.3.1.1 适用范围

板筏基础适用于地形条件稳定，浅表地层均匀、承载力较高，非液化土层、软弱下卧层埋深较厚的土基和地质条件简单（岩层层面较平、结构面不发育、力学性质稳定）的岩基。一般而言，当风力发电机组基础坐落于地基承载力特征值大于160～180kPa、压缩模量大于10MPa的砂土或全（强）风化岩土上，且地下水位较低，则可考虑采用板筏基础。

2.3.1.2 结构型式

板筏基础的结构型式较为简单，从下到上依次为：地基处理及换填层、素混凝土垫层、钢筋混凝土承台、风力发电机组基础环及其他附属设备。主要平面型式有圆形和正八边形两种，结构示意如图2-8、图2-9所示。

2.3.1.3 板筏基础特点

（1）板筏基础的工程造价一般比桩基础要低。

（2）板筏基础对地基要求较高，适用于地质条件稳定，地下水埋深较深的地区。

（3）板筏基础结构简单、施工工艺流程少，易形成流水线施工和选择施工单位。

（4）板筏基础承台混凝土工程量大，温控要求高，尤其是承台，需一次性浇筑成型，不允许间断，对施工单位管理水平要求较高。

图2-8 圆形板筏基础结构示意图（单位：mm）

图2-9 正八边形板筏基础结构示意图（单位：mm）

2.3.2 板筏基础施工

2.3.2.1 工艺流程

板筏基础施工工艺流程：土方开挖→垫层施工→基础环安装固定→钢筋制作安装→模板安装→混凝土浇筑→模板拆除→验收清理→土方回填。

2.3.2.2 土方开挖及回填

（1）根据测量人员定出的中心线，现场选定比例放坡，预留800～1800mm工作面。

（2）基础开挖土方采用反铲开挖，用于回填的土方临时堆放于附近，待混凝土浇筑并养护后进行土方回填。

（3）挖土应自上而下进行，边挖边检查坑底宽度及坡度，不够时及时修整，当开挖距基底20～30cm时采用人工清基，以防扰动土层，检查坑底宽和标高，要求坑底凹凸不超过15mm。

（4）在基坑周圈距基坑边沿0.5m处修一个500mm高挡水堰，防止雨天地面水流入基坑内。

（5）基坑周围设4个控制桩，用来确认基坑边线。

2.3.2.3 垫层施工

（1）基坑开挖完，应做好地基验槽并做好隐蔽记录。

（2）清理干净基坑松土及杂物。

（3）支设垫层边模，中点做灰饼控制标高。

（4）浇筑垫层混凝土至设计标高，垫层由平板振捣器振捣密实。

2.3.2.4 基础环的安装及固定

（1）施工顺序：支座与调整座连接为整体→基础环起吊→基础环与支座连接为整体→基础环吊装就位→基础环中心位置校正→基础环调整座与垫层混凝土预埋件焊接加固→基础环标高校正。

（2）起重机械选择50t及以上履带吊。

（3）吊装准备。

1）起吊前将预制件上的预埋件表面清理干净，弹设中心线。

2）支座与调整座连接为整体，高度控制为1m。

（4）构件吊装。基础环吊装采用3点起吊，先试吊，离地面高度200mm左右，各项性能合格后再正式起吊。基础环起吊至1.5m高度，待基础环空中稳定后，将事先连接好的基础环支座迅速与基础环进行可靠连接。吊车缓慢起吊，棕绳牵引，吊至规定部位，撬棍两侧校正，轴线位置合格后做最后固定，焊接固定时焊缝高度不小于8mm，用E5015焊条，通长满焊；焊接牢固后水准仪进行标高抄测，用调整支座进行精密调整。验收合格后进行下道工序施工。

（5）基础环的加固。基础环加固完毕，接着进行基础环平整度的调整，通过调节支撑下部的可调节螺母，调整基础环上法兰的平整度，使其保证在3mm之内。

2.3.2.5 钢筋制作及安装

（1）钢筋运到现场后，分别按规格、型号分类堆放整齐，底部垫方木以防泥水污染，并挂好标示牌，注明规格、型号、使用部位及试验状态，同时提前做好准备；下雨前用塑料纸将钢筋覆盖好，防止下雨造成钢筋锈蚀，若出现部分锈蚀现象，用钢丝刷将锈蚀面层锈片清理干净。

（2）钢筋制作前要索取所需规格钢筋的出厂合格证、抗拉强度及其他实验报告，并做好钢筋跟踪工作。

（3）钢筋断料时，应严格按图纸翻样表执行，并应合理利用材料，尽量减少废料口。

（4）钢筋连接采用直螺纹连接，连接完毕后报验收，并根据标准要求送样抽检。

（5）钢筋安装位置的容许偏差及检验方法见表2-10。

2.3.2.6 模板施工

（1）安装模板前先用经纬仪投出基础的中心线，再根据中心线，定出基础的边线，用红油漆标好三角，以便于模板的安装和校正。

（2）用水准仪把水平标高根据实际要求，直接引测到模板安装位置。

（3）按模板配板图拼装模板，模板要错缝搭接，拼装尺寸须准确，安装完毕后用经纬仪或线锤校正。

（4）安装对拉螺栓，螺栓一定要平直，为保证牢固可靠，采用对拉螺栓加双螺母固定。

（5）模板拼缝要严密，接缝间贴双面胶带，胶带铆接牢固并刮腻子处理，以防漏浆。

（6）使用的模板及其支撑系统必须具有足够的承载能力、刚度和稳定性，能可靠承受新浇筑混凝土的自重和侧压力。

（7）为保证混凝土表面光洁，模板在使用前应均匀涂刷模板油，不得漏刷，模板油不得污染钢筋。

2.3.2.7 承台混凝土浇筑

承台混凝土浇筑时一般采用混凝土泵车入仓，垫层由平板振捣器振捣密实，底板和墙身由插入式振捣器振捣密实，在基础混凝土浇筑前要做好预埋件的准确定位及安装，振捣过程中注意保护好预埋件，如发现变形、移位时应及时进行处理。每个风力发电机组承台基础的混凝土浇筑采取连续施工，一次完成，确保整体质量，并在风机基础承台混凝土中按设计文件要求掺入适量聚丙烯腈纤维。在混凝土基础达到设计强度后才可以安装上部风力发电机组塔筒。

按照风力发电机组基础设计要求，承台需一次浇筑成型，在浇筑过程中的混凝土浇筑结合面不允许产生初凝现象，即混凝土不能形成施工冷缝。浇筑过程中已浇筑的仓面用草袋遮盖阳光，延缓混凝土初凝，另外在混凝土配合比设计时也考虑添加缓凝剂，延长混凝土的凝结时间。一旦出现混凝土施工缝，如果已浇筑部分不多可考虑凿除，全部重新浇筑混凝土；如果已浇筑了大部分混凝土，应在出现施工缝的表面凿毛并用高压水枪去除表面松散部分，并植筋使上下混凝土面牢固接触。

根据《混凝土泵送施工技术规程》（JGJ/T 10-2011），混凝土浇筑分层厚度，宜为300～500mm，当水平结构的混凝土浇筑厚度超过500mm时，可按1：6～1：10坡度分层。

混凝土达到终凝后，表面应及时养护，保持湿润养护7天。自混凝土浇筑3～5天后，可拆除侧向支撑，并做好外观验收。混凝土养护主要依靠铺塑料薄膜的方式，该方式能保持混凝土内部水分和湿度，同时减少了养护用水量和运输水的难度。

2.3.2.8 质量检查及验收

1.模板工程质量标准

（1）模板及支撑结构必须具有足够的强度、刚度和稳定性，严禁产生不允许的变形。

（2）预埋件、预留孔（洞）应齐全、正确、牢固。

（3）模板接缝宽度不大于1.5mm。

（4）模板与混凝土接触面无黏浆，隔离剂涂刷均匀。

（5）模板内部清理干净，无杂物。

（6）预埋件制作安装应符合相关规定的要求。

（7）轴线位移不大于5mm。

（8）截面尺寸偏差-5～±4mm。

（9）表面平整度不大于5mm。

2.钢筋工程质量标准

（1）钢筋品种和质量必须符合设计要求和有关现行标准的规定。

（2）钢筋接头必须符合设计要求和有关现行标准的规定。

（3）钢筋规格、数量和位置必须符合设计要求和有关现行标准的规定。

（4）钢筋应平直、洁净。

（5）调直钢筋表面不应有划伤、锤痕。

（6）钢筋的弯钩长度与角度应符合设计要求和有关现行标准规定。

（7）钢筋网骨架的绑扎不应有变形，缺扣、松扣数量不大于10%且不应集中。

（8）骨架和受力钢筋长度偏差±10mm，宽度和高度偏差±5mm，受力筋的间距偏差±10mm，受力筋的排距偏差±5mm。

（9）钢筋网片长度偏差±10mm，对角线偏差不大于10mm，网眼几何尺寸偏差±20mm。

（10）箍筋和副筋间距偏差±10mm，主筋保护层偏差±3mm。

3.混凝土工程质量标准

（1）混凝土组成材料的品种规格和质量必须符合设计要求和有关现行标准的规定。

（2）混凝土强度必须符合《电力建设施工质量验收及评价规程 第1部分：土建工程》（DL/T 5210.1-2012）中的相关规定。

（3）结构裂缝必须符合设计要求和有关现行标准的规定。

（4）混凝土搅拌，施工缝留置处理和养护必须符合设计要求和有关现行标准的规定。

（5）混凝土配合比及组成材料的计量偏差必须符合《电力建设施工质量验收及评价规程 第1部分：土建工程》（DL/T 5210.1-2012）中的相关规定。

（6）混凝土表面质量蜂窝面积一处不大于400cm²，累计不大于800cm²，不应有孔洞漏筋及缝隙夹渣层。

（7）轴线位移不大于15mm。

（8）截面尺寸偏差-5～+8mm。

（9）表面平整度偏差不大于8mm。

（10）预埋件埋设符合《电力工程建设施工质量验收及评价规程 第1部分：土建工程》（DL/T 5210.1-2012）中的相关规定。

4.填方质量标准

（1）基底处理必须符合设计要求及有关现行标准的规定。

（2）填方土料必须符合现行标准的规定及设计要求。

（3）干密度合格率不小于90%，不合格偏差不应大于0.08g/cm³，且不应集中。

（4）顶面标高偏差±5mm。

（5）表面平整偏差不大于20mm。