预应力锚栓风机基础预埋管固定方案

李平平 张志强

中国能源建设集团辽宁电力勘测设计院有限公司 辽宁省沈阳市 110179

摘要:随着风资源利用的高速发展，国内风电场高轮毂、大叶片的风机应用已成趋势，该趋势下逐步暴露了传统基础环受力的问题，预应力锚栓基础应用越来越广泛。根据现场施工反馈预应力锚栓基础在施工中容易出现基础埋管不易固定的问题，本文现针对预应力锚栓基础的埋管固定问题展开讨论，最终给出解决办法，并且该办法已在工程中得以验证可行性。

关键词: 风机基础; 预应力锚栓基础; 基础预埋管固定;

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0引言^

长期以来我国风力发电场内的风机塔筒与风机基础的连接方式都是采用传统的基础环连接，近几年出现预应力锚栓的连接方式。由于预应力锚栓基础其受力方式更为合理，因此该形式下的风机基础成为新的主流方式^[1]。在传统的基础环风机基础中基础的埋管通常在基础内部，基础埋管便于固定，但由于预应力锚栓会贯通整个基础，因此埋管会在基础底部外侧，不便于固定，本文将就此问题给出解决方案。

1风力发电场内风机基础的发展近况

风能是一种洁净的可再生的能源，发展风力发电对于保护环境、改善能源结构、保证社会健康发展等有着重要的战略意义^[2]。风电场内最为重要的设备即为风力发电机组，风力发电机组与风机基础的连接形式多年来一直被列为较为重要的研究课题，我们较比欧美风电产业发展较早的国家相比，风电开发相关的技术标准体系还不健全，2007年国内工程设计经验并参考国外经验的基础上，编制发表了《风电机组地基基础设计规定》（FD003-2007），但该规定未能涵盖常用的基础类型，特别的式对于基础环形式的基础未能明确深度^[3]。

在大量的工程经验及运行后暴露出来的问题中，我们发现风机基础的基础环与混凝土之间在长期动荷载作用下会产生较大的间隙，个别基础的穿基础环孔钢筋被剪断^[4]。近年来，随着风机厂家技术的日益精进，风机高度越来越高，功率越来越大，对风机与基础的连接方式也提出了更高的要求^[5]，风机基础用预应力锚栓的这种连接方式以其优异的受力特点成为新的主流方式。

2 预应力锚栓基础的埋管问题

风电场内虽然风机分布较为分散，但基础形式相对单一，基础施工时重复性较大。传统基础环式风机基础环埋置位置较高，而风机基础埋置深度较深，基础内预埋管可从基础上模板经由基础环下至基础外模板外，基础内埋管位置的固定可根据模板对应位置设置并可重复利用，施工过程及方案较为合理。埋管示意图，如图1所示。

图1基础环式风机基础埋管图

而新形式的预应力锚栓风机基础其锚栓位置贯通基础，因此基础埋管需超出基础底部，埋管示意图，

如图2所示。

图2预应力锚栓风机基础埋管图

根据现场反馈预应力锚栓基础的埋管在施工时上方固定没有问题，而下方固定位置不易把控存在后期电缆穿管不顺畅的隐患。

3 方案选择与确定

根据现场施工人员反馈如果用常规施工方式就是简单用铁丝固定，但经验告诉我们在浇筑过程中，大体积混凝土浇筑过程中会产生很大的压力，该压力的作用下，铁丝固定的埋管很容易产生位置的偏移，后期穿电缆会比较费劲，因此用该方法加固隐患较多。

根据地基基础设计等规范的要求，埋管开挖不宜设置过深，一则容易扰动原土，二则也不便于固定后后期电缆穿管。因此本文提出我们将埋管位置尽量靠近基础下沿，并根据埋管位置及尺寸设置一块固定钢板，其正视图及俯视图见图3。

图3预应力锚栓风机基础埋管固定板图

现场施工时只需将底部预埋套管穿入风机基础埋管固定钢板中，将该结构通过上部螺丝与模板一起固定，待基础浇筑完成拆模时一同拆下，该方案不仅可以解决预应力锚栓风机基础预埋管的固定问题还可以重复利用，做到资源合理利用。

本文提出的方案对于现场施工有着实际的指导意义，得到了现场技术人员的认可和好评，经过多个工程的反复检验，该技术方案可行性较高，解决了预应力锚栓风机基础埋管不好固定的问题。

4结论或结语

随着风电场内风机基础形式技术的进步与优化，

并结合大功率、高轮毂的风机不断问世与应用，风机与基础间的连接方式已经从以往常用的基础环连接逐步过渡到了预应力锚栓连接。预应力锚栓基础的应用尽管推动了风电技术的进步，但由于经验较少现场也屡屡暴露出一些小问题，本文就针对现场中出现的预应力锚栓风机基础预埋管固定问题给出设计方案，该方案已通过现场验证可以实施并具有多次利用的价值。

参考文献：

沈永强. 预应力锚栓风机基础的结构设计[J]. 中国电业，2016.

杨龙．风电机预应力岩石锚杆基础[J]．大连理工大学学报，2015.

Liu Xijun, Kong Dewei, et al.Experiment study on pulling-test of metal ring embedded in wind generating foundation[J]. Journal of Hunan Institute of Engineering（Natural Science Edition），2012，2（22）：73-75.

雍飞，胥勇．风电机组基础环受力分析[J]．风能，2013年04期.

吴新翔，周俊杰等. 风电机组基础环连接与预应力锚栓连接对比[J]. 风能产业，2018年02月.

^作者简介：李平平(1985—)，女，硕士，副高级工程师，主要从事新能源土建方面的研究与设计。E-mail：lipingping@lepdi.com.cn……。