風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)改造分析獲獎(jiǎng)科研報(bào)告
風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)改造分析獲獎(jiǎng)科研報(bào)告 摘?要：本文就風(fēng)電場(chǎng)更換大機(jī)組，對(duì)原有風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的利用進(jìn)行了對(duì)比研究分析，旨在提高項(xiàng)目的收益 關(guān)鍵詞：風(fēng)機(jī);改造;風(fēng)力發(fā)電 一、引言 近十來年我國風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，隨著風(fēng)機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，尤其是低風(fēng)速機(jī)型的出現(xiàn)，很多原先風(fēng)速相對(duì)較小不具備建設(shè)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的條件的區(qū)域，也可以建設(shè)商業(yè)化的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)目前看來全國各個(gè)省份基本都具備開發(fā)建設(shè)商業(yè)化風(fēng)電場(chǎng)的資源條件 二、背景 國內(nèi)某風(fēng)電場(chǎng)2010年建設(shè)完成投產(chǎn)發(fā)電，單機(jī)容量1.5MW，輪轂高度70m，葉輪直徑70m，可研報(bào)告年等效利用小時(shí)數(shù)約2000小時(shí)該風(fēng)電場(chǎng)建成后，在其周邊陸續(xù)又建立了很多風(fēng)電場(chǎng)，單機(jī)容量2～3MW，輪轂高度90～100m，葉輪直徑100～120m，明顯周邊的風(fēng)電場(chǎng)輪轂更高、葉輪直徑更大，因?yàn)槲擦饔绊懀苯訉?dǎo)致該風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電年等效利用小時(shí)跌至1300小時(shí)，嚴(yán)重影響項(xiàng)目收益為了提高項(xiàng)目收益，計(jì)劃對(duì)本風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行改造，單機(jī)容量提高至3MW級(jí)，輪轂高度140m，葉輪直徑150m，為了最大限度的提高項(xiàng)目收益，力爭最大限度地利用原有基礎(chǔ)，本文就該風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)改造進(jìn)行對(duì)比研究分析。
三、改造方案對(duì)比 1、原風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)方案采用預(yù)埋地腳螺栓，風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)為直徑16.5m的圓形鋼筋混凝土基礎(chǔ)，埋深2.6m，厚1.0～2.0m，中墩直徑6.2m，高0.9m，每臺(tái)風(fēng)機(jī)采用32根直徑600mm的PHC預(yù)應(yīng)力高強(qiáng)管樁，樁長15m左右，分兩圈布置，外圈18根，內(nèi)圈8根 2、基礎(chǔ)改造方案 基礎(chǔ)改造無非就三種情況，第一種舊基礎(chǔ)不拆除，第二種部分拆除舊基礎(chǔ)，第三種全部拆除舊基礎(chǔ)下面就這三個(gè)方案進(jìn)行分析 （1）舊基礎(chǔ)不拆除對(duì)原風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行鉆孔，打入錨桿，高壓注漿斜坡面植入鋼筋，原錨栓籠加強(qiáng)連接，綁扎新鋼筋，搭設(shè)模板，澆筑基礎(chǔ)加高段基礎(chǔ)加高段為中空齒輪加強(qiáng)型基礎(chǔ)，在加強(qiáng)墩之間的間隔處布置鋼絞線的下錨固端隨后吊裝混凝土塔筒和過渡段，預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉，吊裝鋼塔筒、機(jī)艙和葉片等本方案主要針對(duì)混凝土塔筒方案，對(duì)原風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)充分利用，不需要鑿除或破壞由于采用中空齒輪加強(qiáng)型基礎(chǔ)，可有效的將環(huán)梁承受的拉力傳遞至加強(qiáng)墩以及基礎(chǔ)圓盤處，從而可以大幅的縮減環(huán)梁的尺寸和工程量，并提高風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的安全性但是由于混凝土塔架自身的重量較重（一般為數(shù)千噸），對(duì)于地基土的抗壓承載能力要求較高，需要對(duì)原有基礎(chǔ)的復(fù)合地基的承載能力進(jìn)行評(píng)估，以便確定該機(jī)為是否能夠使用該方案。
如果無法滿足，則需要對(duì)原有基礎(chǔ)的地基礎(chǔ)進(jìn)行地基處理，這將會(huì)比較困難 （2）部分拆除舊基礎(chǔ)基坑開挖至所需的鑿除高度即可拆除原風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)錨栓籠底部及以上鋼筋和混凝土，原風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)形成一個(gè)承載平臺(tái)因改造基礎(chǔ)還需利用該部分基礎(chǔ)，因而在拆除過程中需要對(duì)需要保留部分做好防護(hù)，根據(jù)舊基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，確定需要鑿除的高度，當(dāng)拆除至所需高度位置以上300mm的混凝土?xí)r，人工使用風(fēng)鎬進(jìn)行破除，以確保不損壞基礎(chǔ)保留部分需要注意的是：1）在拆除舊基礎(chǔ)的過程中，加強(qiáng)灑水降塵的措施;2）拆除的渣土及時(shí)清運(yùn)并運(yùn)至指定渣場(chǎng)進(jìn)行處理;新基礎(chǔ)澆筑方案：在原風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)外圈做一圈灌注樁（或 PHC 樁），在原風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)上放置新錨栓籠，綁扎鋼筋，搭設(shè)模板，最后重新澆筑一臺(tái)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)新基礎(chǔ)澆筑時(shí)，在新基礎(chǔ)底部澆筑200厚的C20混凝土墊層 （3）全部拆除舊基礎(chǔ)基坑開挖至原基礎(chǔ)埋深處，拆除原風(fēng)機(jī)整個(gè)基礎(chǔ)承臺(tái)，原 PHC樁與承臺(tái)連接區(qū)域有破損，但不應(yīng)造成整根樁的破裂損傷需要注意的是：1）在拆除舊基礎(chǔ)的過程中，加強(qiáng)灑水降塵的措施;2）拆除的渣土及時(shí)清運(yùn)并運(yùn)至指定渣場(chǎng)進(jìn)行處理新基礎(chǔ)澆筑方案：拆除原風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)承臺(tái)，PHC 管樁不破壞，在原風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)內(nèi)、外圈進(jìn)行鉆孔灌注樁，放置新錨栓籠，綁扎鋼筋，搭設(shè)模板，最后新澆筑一臺(tái)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)。
本方案需要注意的是，原有基礎(chǔ)的拆除工作可以采用破壞性操作模式，這樣對(duì)于原有基礎(chǔ)的管樁也可能造成破壞，因而原有基礎(chǔ)的管樁在新的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)計(jì)算中將不予考慮 四、結(jié)論 從經(jīng)濟(jì)性上來講，明顯方案1更省，但是技術(shù)上，方案1需要對(duì)原有基礎(chǔ)的復(fù)合地基承載能力進(jìn)行復(fù)核，以便確定該機(jī)位處的地基土能夠滿足該方案對(duì)地基的承載能力要求，如果無法滿足，則需要對(duì)原有基礎(chǔ)的地基礎(chǔ)進(jìn)行地基處理，這將會(huì)比較困難，方案1也需要額外增加地基處理的費(fèi)用等從施工工期上來看，方案1的混凝土塔架的制造、運(yùn)輸、吊裝等均比鋼制塔架所需的時(shí)間稍長，所以在工期上方案1需要更長，不利于改造項(xiàng)目從三種方案的優(yōu)缺點(diǎn)比較可以看出方案2部分拆除舊基礎(chǔ)性價(jià)比最高，值得推薦當(dāng)然從保守的角度考慮，如果項(xiàng)目收益很好，也可以直接重新做一個(gè)新基礎(chǔ)即采用方案3。
