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混凝土风电塔筒安装与控制技术研究

作者

郭旭升 吕津旭

中国水利水电第四工程局有限公司 河北涿州 072750 华电(阜新)新能源有限公司 辽宁阜新 123000

随着时代的发展与科技的进步,混凝土风电塔筒的安装与控制模式发生了很大的变化,以往的安装与控制方法比较单一,不仅没有办法达到较好的效果,还有可能导致安装工作陷入到较大的困境,造成的综合损失比较严重。关于控制技术的操作,施工单位要尽量打造专业化的技术平台,切实把握好技术操作的科学性、合理性,维持混凝土风电塔筒的高效率运转。另外,该类设施应加强功能参数的合理调节,坚持在塔筒的长期运行中,结合外部风力环境做出灵活的应对,推动地方风电产业的可持续发展。

1 施工前期准备

对于混凝土风电塔筒而言,安装与控制技术的应用,必须从长远的角度思考,最大限度确保安装和控制工作顺利完成预期目标,减少传统安装方法的局限性,提高设备设施的综合控制水平。混凝土风电塔筒安装之前,要进一步完善准备工作,一旦准备不够充足,或者是存在严重的漏洞,都会导致混凝土风电塔筒的质量不断下降,届时造成的损失是难以弥补的 [1]。针对混凝土风电塔筒的设计图纸,设计单位与施工单位要仔细的核对,尤其要注意结合安装现场的地形特点、风场环境等,选择合理的吊车装备,并控制好吊装的顺序。一般情况下,混凝土的强度等级最少要按照C40 的标准操作,并且要加强预应力钢筋配置等技术参数的仔细检查,避免在后续施工中造成较多的问题。施工单位对于场地与地基处理时,要确保运输通道的承重能力在 50t/m ³ 以上,同时要加强地基的承载能力检测分析,承载力要保持在 200kPa 以上,浇筑施工之前,应提前做好预埋工作、连接套筒的工作,定位偏差方面应控制在 5mm 以内。

2 塔筒预制与运输

从混凝土风电塔筒的角度分析,预制与运输工作是非常重要的细节,如果在施工过程中表现出较多的漏洞,或者是没有给出较多的保障,都会影响到项目的正常运行。建议在混凝土风电塔筒的预制施工方面,加强钢模板浇筑工艺的运用,将混凝土的坍落度控制在 180--210mm 之间,经过充分的振捣施工后,加强覆盖养护措施。施工单位在养护时,如果是在 15°C 以上开展保温养护,则养护时间最少为 14 天,根据实际养护效果合理的调整,避免在长期养护中造成较多的问题[2]。预制段施工的时候,要求提前预留好相应的预应力孔道,将偏差控制在 3mm 以内,同时要做好预埋件的吊装作业,针对表面平整度误差要控制在 2mm 以内。混凝土风电塔筒的运输与存放工作,一般情况下是使用专业的平板车进行运输,针对分段之间采用柔性垫层进行有效的隔离,运输速度不能太快,应控制在每小时 30 公里以内,避免因为颠簸问题造成严重的开裂现象。关于混凝土风电塔筒的存放场地,应提前开展硬化处理,堆放高度应保持在3 层以内。

3 现场吊装与连接

由于混凝土风电塔筒的关注度较高,因此在吊装与连接时,应做出多方面的调整,既要加快吊装与连接的效率,也要保证施工质量,否则很有可能导致设备设施运行时出现严重的风险。根据混凝土风电塔筒的特点,吊装设备的选型尤为重要,建议选用履带式起重机进行吊装作业,针对吊装半径的控制,应保持在 15m 以内,起升高度的控制,要超过塔筒总高度的 10% 以上,坚持在吊装的过程中对现场情况仔细的监督和指导,避免在长期施工中遇到较多的问题。吊装现场要搭配激光全站仪进行施工,将定位精度误差控制在 2mm 以内,并且对于塔筒的垂直度情况进行仔细的检测研究,提供较多的参考数据、信息,为混凝土风电塔筒的建设质量提升奠定坚实的基础 [3]。混凝土风电塔筒的分段连接技术应用时,首先要做好的是预应力连接,施工单位应加强自动化、智能化连接设备的运用,通过穿入孔道的高强度钢绞线,合理施加预应力,对于孔道,建议利用水泥基灌浆料进行填充处理,这不仅可以减少施工的局限性,还可以在长期施工的过程中创造出较高的价值。承插式连接也是比较不错的方法,施工单位运用该项连接方法时,要对分段端面设置凹凸榫槽,插入作业的时候,建议涂抹专用的粘结剂,注意抗剪强度要在 3MPa 以上,同时要配合轴向进行螺栓固定处理,这样才能在长期连接的过程中得到更好的效果。

4 附属结构安装

目前,混凝土风电塔筒的安装与控制不断优化,附属结构安装作为不可或缺的组成部分,对最终的项目运行结果存在巨大的影响,施工单位在安装时,不仅要考虑到附属结构的特点,还要在安装过程中严格遵守项目设计要求,提高混凝土风电塔筒的综合性能,确保在长期安装工作的开展上得到理想的成果。比如,内部梯架与电缆通道的安装工作,要求施工单位随着塔筒吊装实施同步安装,重点要控制好支架焊接的牢固性,还要加强防腐涂层厚度的调整,建议将涂层厚度增加到 150μm 以上,这不仅可以减少腐蚀问题的影响,还可以在长期防腐中节约成本。混凝土风电塔筒的防雷系统安装是非常重要的部分,很多地方虽然风力资源丰富,但是雷电灾害也比较突出,这就要加强附属结构的科学安装,比如在塔筒的内部,合理敷设铜带,还要在分段连接的位置,选用跨接导线施工等。通过在附属结构安装方面取得较好的效果,混凝土风电塔筒的后续运行质量较高。

5 混凝土风电塔筒的质量控制

当代风电产业的发展、进步速度比较快,相关的质量控制措施也不断增加,混凝土风电塔筒对各个地方的风电项目建设、发展具有很大的影响,施工单位开展质量控制时,不仅要从长远的角度思考,还要在长期控制的过程中积累先进的经验,避免造成新的隐患。施工单位拟定混凝土风电塔筒的安装方案前,要加强安装现场的勘察调研,通过BIM技术开展方案设计,利用仿真方法,调整安装结构,对各类风险准确的识别,提前做好防范准备,这样才能确保安装顺利。混凝土风电塔筒的安装与控制,要求通过专业的技术人员操作,加强技术指导和纠正,利用技术责任制度,约束大家的技术操作方法,每日按时汇报安装进度和安装参数,便于项目单位作出准确的决策。混凝土风电塔筒安装完毕后,应加强系统化的检测分析,观察塔筒的各项参数、性能是否符合要求,针对不符合要求的环节及时纠正,同时在安装过程中要加强安全防护措施,对各类安全隐患有效的解决,减少人身安全事故。

结语:

近几年的风电项目研究、建设正不断创新,一系列工程的运行取得了非常不错的成果,不仅创造出较高的经济效益,同时减少了环境污染问题,对各个地方的风电规划做出了巨大的贡献,整体上得到的发展空间比较大。未来,应继续加强混凝土风电塔筒的推广建设,针对塔筒的每一个细节做出科学的规划,最大限度减少传统建设的局限性,逐步把握好塔筒建设的方向,严格遵守国家的相关规范、标准,要对混凝土风电塔筒的规模不断扩大,并维持稳定的运行状态。

参考文献:

[1] 孙涛 . 装配式混凝土风电塔筒荷载结构特征与施工工艺研究[J]. 工程机械与维修 ,2025(1):83-85.

[2] 张华 . 装配式预制混凝土构件在风电塔筒项目中的应用与优化研究 [J]. 建筑·建材·装饰 ,2025(10):196-198.

[3] 申彦利, 王高丰. 钢- 混凝土组合式塔筒的减振方案研究[J].工程抗震与加固改造 ,2025,47(1):116-124.