风电场工程风机基础大体积混凝土施工策略研究

摘要：本文围绕风电场工程中风机基础大体积混凝土的施工难点与应对策略展开研究。重点分析了温度控制、配合比优化、施工工艺创新、裂缝防治以及环境影响等关键要素，并提出了相应的施工对策与技术措施。通过强化水化热管理、调整混凝土配合比、改进浇筑及振捣工艺、合理控制裂缝以及结合施工现场环境特征等一系列手段，能够有效保障大体积混凝土浇筑质量与结构安全，提高风机基础耐久性与整体施工效率。本研究可为相关风电基础建设及其他大型工程提供可借鉴的理论与实践指导。

关键词：风电场；大体积混凝土；温度控制；裂缝防治

1引言

随着可再生能源的迅猛发展，风电场在电力系统中发挥着日益重要的作用。然而，风机基础规模不断扩大，大体积混凝土在施工过程中面临水化热释放导致的温度升降骤变、裂缝易发等问题，若处理不当将直接影响风机基础的承载能力与耐久性。与此同时，风电场常处于高海拔、干旱、严寒或沿海等环境相对恶劣的区域，进一步加剧了材料运输与现场施工难度。

2风机基础大体积混凝土施工难点

2.1温度控制

大体积混凝土在水化过程中会释放大量水化热，导致内部温度迅速升高，如果温度控制不当，就会在混凝土内外部形成较大的温差，容易产生温度裂缝，危及整体结构安全。风电场工程的风机基础尺寸较大，且基础埋深较深，热量散发相对缓慢，内外温差的峰值容易叠加并在短时间内达到危险区间。此外，施工区域通常远离市区，设备及材料供应受到季节和环境限制，温控措施实施难度更高。为此，应充分考虑当地气候特点，如昼夜温差、季节温度变化等，提前制定温度控制方案，包括采用降温骨料、掺加缓凝剂、优化浇筑顺序等方式来减缓水化热峰值。

2.2配合比

风机基础大体积混凝土对配合比要求十分严格，需要综合考虑强度、耐久性、体积稳定性以及经济性等多方面因素。由于混凝土温升和体积变化主要受水泥用量、骨料特性以及外加剂种类和掺量的影响，所以在设计配合比时，要根据工程特性与气候条件进行精细化调控。常见的措施包括适度降低水泥用量，选用火山灰质或粉煤灰等混合材料，减少水化热释放，提高混凝土的抗裂性能；选择合理的骨料级配，控制粗细骨料比例与含水率；搭配使用缓凝剂、减水剂等外加剂，既保证施工和易性又延长初凝时间，使混凝土水化释放的热量在更长时间内均匀散发。

2.3施工工艺

首先，应对基础模板体系进行精心设计和加固，确保模板具有足够强度与刚度，能够满足长时间连续浇筑的要求。其次，浇筑过程必须制定科学的分层、分块和连续浇筑方案，以避免施工冷缝与混凝土离析。施工时，可采用分层厚度适当的方式，配合振捣设备对混凝土进行充分振捣，减少孔隙率并提高密实度。再次，浇筑完成后，应对混凝土表面进行及时养护和保温保湿，防止表面水分快速蒸发，避免温度应力与干缩应力叠加引发开裂。最后，还需做好施工过程中的质量管控，严格执行配合比与浇筑速度等控制指标，并对混凝土温度、养护情况进行全程监测。

2.4裂缝控制

裂缝产生的原因较为复杂，既有水化热效应导致的温度应力，也有干缩和自收缩因素，还有外界环境应力和不均匀沉降等。为有效控制裂缝，应综合采取多项措施：首先，在设计与施工前期，对混凝土配合比进行精细分析，降低水泥用量，掺入适量矿物掺合料来减缓温度上升速度；其次，浇筑时合理控制分层厚度与间隔时间，保证混凝土振捣质量；再次，加强后期养护工作，包括保温、防止过快失水以及降低外部环境激励。与此同时，在施工过程中可布设温度、应力等传感器，对内部温度场与应力场进行实时监测和预警，及时采取降温、保温或调整养护等手段来防止裂缝萌生与扩展。通过多维度、全流程的综合性防控措施，能够显著降低风机基础大体积混凝土裂缝风险。

3风机基础大体积混凝土施工对策

3.1加强温控管理

在风机基础大体积混凝土施工中，温度控制是保证结构质量与安全的关键。由于水泥水化热会导致内部温度迅速升高，若与外界温度差过大，极易引发温度裂缝，从而削弱基础整体承载能力。为此，可从以下方面加强温控管理：一是通过精确测算浇筑总量及水化热峰值出现时间，合理设计分层、分区及间隔浇筑方案，避免大规模集中浇筑所引起的局部热量过度累积；二是根据气候特点与施工周期选用降温骨料、缓凝剂或粉煤灰等矿物掺合料，延缓水化热释放速度并降低峰值温度；三是在浇筑及振捣阶段实时监测内部与表面温度，结合天气变化趋势及时调整保温或降温措施；四是浇筑完成后需搭设保温棚、覆盖保温材料，或采用洒水、喷雾等方式进行保湿养护，降低混凝土内外温差幅度。

3.2优化配合比

大体积混凝土的配合比设计直接影响风机基础的抗裂性能与整体耐久性，因此需综合考虑水化热、强度、耐久性与施工可操作性等多重因素。在水泥用量方面，宜适度降低纯水泥用量，并通过掺加粉煤灰、矿渣粉等混合材来减少水化热释放量，同时提升混凝土的后期强度与耐久性。骨料的选择与配比同样关键，应控制好粗细骨料的级配和含水率，既要确保混凝土拌合物具有良好的流动性与可泵性，又要避免过大孔隙率导致早期强度不足或开裂。外加剂方面，可根据气候及施工要求灵活使用缓凝剂、减水剂、膨胀剂等，以延长初凝时间、降低早期温升、改善抗裂性能。与此同时，应结合现场气象条件与运输距离，对用水量和外加剂掺量进行动态调整，并通过试配试验找出最佳配合比。这样才能在保证混凝土力学指标与耐久性的基础上，有效降低温度裂缝风险，提高风机基础大体积混凝土的整体施工质量。

3.3创新施工工艺

在常规大体积混凝土施工工艺的基础上，风机基础建设可通过引入新技术与新设备实现工艺创新。一方面，可采用智能化施工与监测手段，如在拌合、运输、浇筑和振捣等环节引入自动化设备，利用远程监控系统实时采集混凝土内部温度、应力数据，并据此动态调整浇筑速度与养护方式；另一方面，在分层浇筑与分块施工中可结合定制振捣设备，提高混凝土的密实度与均匀性，减少蜂窝、麻面等质量隐患。针对温度控制，可探索预埋冷却管、液氮降温等高效散热技术，通过内部循环冷却来降低温差。此外，BIM技术的应用可使施工单位在浇筑前进行可视化模拟，优化模板支撑体系、物流路线与现场布置，最大限度减少施工过程中出现的交叉干扰与随机变更。通过这些工艺上的创新与集成，可显著提升风机基础大体积混凝土的施工效率与质量，也为后续运维提供更可靠的基础保障。

3.4合理控制裂缝

合理控制大体积混凝土裂缝需从设计、施工到养护进行系统化管理。首先，在设计阶段应充分考虑混凝土的热膨胀系数、干缩性能与水化热特征，结合配筋方案及温度应力分析，力求在结构细部就将裂缝风险降到最低。其次，施工过程中要严控原材料质量及配合比，避免因水泥用量过高或骨料级配不当导致内部温度过度上升；同时，科学安排分层浇筑与振捣，消除混凝土内部空隙并减少浇筑间隙产生的冷缝。对可能出现的温度裂缝与收缩裂缝，可在混凝土内部预埋传感器进行实时监测，发现温度或应力异常时及时采取保温、加热或养护等措施。最后，养护阶段对表面采取覆盖、洒水或喷雾保湿等方法，避免表层水分过快蒸发引起干缩裂缝。

四、结束语

综合来看，风机基础大体积混凝土施工的关键在于加强水化热温度管理、优化配合比设计、改进施工流程和振捣工艺、以及做好养护与裂缝防控。在此基础上，还需充分考虑施工区域的特殊环境因素，灵活调整施工方案并强化过程监测与质量管控，从而提高混凝土结构整体性能。未来随着风电场规模的持续扩大和新材料、新技术的不断发展，进一步完善施工策略与实现智能化监测管理将成为重要趋势，助推风电工程在更加恶劣或复杂环境中实现安全、绿色、可持续的发展。

参考文献

[1] 大型设备基础大体积混凝土裂缝防控方法研究[J]. 朱泽鹏.新城建科技，2024（05）

[2] 基础底板大体积混凝土溜管浇筑施工技术探析[J]. 王小勇.建筑科技，2024（04）

[3] 风机基础大体积混凝土施工质量控制措施探究[J]. 徐慧;卢国华.建筑机械化，2024（04）