风力发电机基础钢筋设计施工与成本控制

风力发电机基础钢筋设计施工与成本控制摘要：近5年来我国风力发电建设如雨后春笋般突飞猛进，但风机基础设计钢筋消耗量较大，施工用钢筋规格大（一般Φ20-Φ32）、且接头多，现场钢筋施工难度大。本文根据现场施工实际情况提出从设计角度考虑环保，并依据住房和城乡建设部倡导的《绿色施工导则》的可行性进行分析，大量减少钢筋接头节约钢筋和人工的思考。给项目管理的决策者提供参考，为低碳建设绿色事业提供有益的思路。关键词：风力发电机组基础设计施工，项目精细管理，节能降耗，加快进度，降低投资。WindturbinefoundationdesignandconstructionofsteelandcostcontrolAbstract:Past5years,theconstructionofwindpowerinChinamushroomedbyleapsandbounds,butalargerfanbasedesignofsteelconsumption,steelconstructionwithalargesize(usuallyΦ20-Φ32),andthejointmulti-sitesteelconstructiondifficult.Basedontheactualsituationoftheconstructionsitefromadesignpointofviewofenvironmentalprotection,andaccordingtotheMinistryofHousingandUrbanideaof​​a"GreenConstructionGuide"toanalyzethefeasibilityofasubstantialreductioninsteelreinforcementandtheartificialjointconservationthinking.Projectmanagement,decision-makerstoprovideareferenceforthecauseoflowcarbonbuildinggreenprovideausefulwayofthinking.Keywords:Windturbinefoundationdesignandconstruction,projectfinemanagement,energysaving,speeduptheprogress,andlowerinvestment.0引言作为多年从事风力发电建设现场的管理者，针对风电场建设在全国普及带来的建设承包商市场激烈竞争和随之而来的微薄利润问题，结合作者的专业特点做了些节能降耗分析。由于风机货载大又是高耸结构，目前大多数风机基础设计为圆形，底部钢筋网不仅直径大而且用量多，一般设计成正交布置(纵横交叉绑扎)的钢筋网片，因基础直径都在15-20米，单个风机基础钢筋用量少则30吨多则60吨，考虑运输因素钢筋一般都必须有接头，导致钢筋在现场加工场断料、配料后运抵风机基础进行钢筋安装绑扎时找接头（根据编号对号入座）费工费时，还浪费不少钢筋和接头（通常为直螺纹和冷挤压接头），也耽误了不少工期。根据现场实地分析结合住房和城乡建设部倡导的《绿色施工导则》，本文拟将从风机基础底层钢筋的设计开始，采用径向（放射状）布置形式（同目前大部分设计的圆锥面一样），统一钢筋断料长度后提前在钢厂按照设计下料尺寸订货（定轧），将成本控制落实到实处（大大减少了废料和接头以及人工、机械费用）。1概述去年5月份到今年5月份以来随着国家基础建设的规模持续扩大和进口铁矿石的不断涨价，建筑钢材单价从4200元/吨左右涨到了目前的5500元/吨左右，而又自3月11日日本大地震后全球严格核电审批制度下，国内也在持续发展含风电在内的绿色能源建设，风机基础消耗钢筋又是风电场建设中消耗量最大的，特别是前些年受台风（也有设计和施工方面的问题）影响倒塌了几个风机（基础也破坏后)，各地设计单位也根据越来越大的风机设计出了更加安全（钢筋消耗也更多）的风机基础施工图。为了响应住房和城乡建设部倡导的《绿色施工导则》，珍惜资源、加快建设进度、降低成本、进一步提高质量，根据目前钢材市场库存较多，协调钢材厂根据设计的径向筋下料（放射钢筋）长度定轧，每个项目（尤其是风机基础直径一致，风机机组数较多）根据施工图尺寸和数量提前与钢厂协调。做到设计与施工、施工与材料供应（钢材厂）密切配合，将项目精细管理贯穿到建设管理全过程。2风力发电机组基础设计和施工管理现状2.1风机基础设计选型和配筋现状虽然国内从2007年起就开始不断改进了风机基础的钢筋设计，给现场施工不断的提供了方便，比如说原设计在基础圆锥形表面为纵横交叉的钢筋见图1.2，由于这里的每根钢筋都是接近弓形，且弦长和弓高均不相同，给钢筋下料和成型精度带来了很多麻烦---几乎逐根钢筋要分别计算下料长度，分别编号后运到现场连接，这样不仅给现场连接找对接头花费很多时间，还必须占用两天的工期，最终混凝土在这里与模板之间的保护层由于这些钢筋长短的误差总是偏差也较大，现场质量控制难度较大。现在大部分将这种上层钢筋改成了径向（按圆心放射）布置，也提高了不少质量保证措施。但是还存在不少设计单位进行风机基础底层钢筋设计时，继续沿用了过去的正交布置，这种布置方式不仅施工麻烦并浪费材料，根据相关文献研究[6]受力也没有比径向布置更好；另外少数设计单位还在采用八边形的基础底面积形式，这种基础平面不利于钢筋的径向布置，应该予以改进。图1：正交布置导致的局部保护层不一致图2：园锥面正交布置的钢筋2.2风机基础钢筋（含桩基纵向筋）现场施工管理现状总承包方或施工单位，没有提前按照施工图设计径向钢筋下料长度与钢筋生产或供应商协调定轧（按施工图提前计划生产后采购），最终8-10米长的放射钢筋也不得不在断料、配料中安排接头，这样即浪费了接头又增加了劳动强度还耽误了时间。同时也由于钢筋按生产商统一定尺的长度采购后，无论是12米还是9米长度的钢筋，运抵现场后都必须先卸在钢筋加工场按照设计下料，并编号对应的接头再运抵风机基础的绑扎现场，可是由于装卸运输往往编号掉落或损毁后查找很困难，既增加了装卸和运输费用还耽误了工期。也不符合《绿色施工导则》要求，造成不少短钢筋头作为废料处理了，现场再次断料的动火申请也不利于草原或林区施工的防火安全管理。风机基础的地基处理中应用也较多的现场灌注桩基础，往往其纵向钢筋配筋直径也较大数量较多，目前都采用的是直接从市场采购9米或12米定尺钢筋在现场下料焊接。2.3基础环设计、安装现状无论地基是否有桩基础或者是否会遇到软土，通常基础环设计按照主导方向和塔筒门方位角以及圆心坐标定位，现场经常遇到在桩基础之间的软弱土层之上安装预埋件，再加上桩基础施工和基础开挖对基础环预埋件底部地基存在不同程度的扰动，基础环安装后由于钢筋绑扎、模板安装以及混凝土等施工中有导致基础环下沉的案例，虽然在混凝土浇筑到关键的调节螺栓下时可以再次复核校准，但给混凝土施工和再次校准增加了工作难度，也给基础环水平精度的高精度要求埋下了再次下沉的隐患。造成了质量控制重点中的一个难点。迹3坛坏针对目前存在念问题的对策与迅参考意见刮3.1柜溉风机基础设计免选型和配筋的拥进一步优化建练议症风机基础底面叛积八边形和圆合形问题，设计梨可以全部采用恒圆形，既方便允模板制作又免龙得周边必须设损置大量支撑，比减少基础施工婚现场物质周转隶运输和保管工漂作量，同时也上方便了基础底删层钢筋由正交企改变为径向布们置时长度的统洽一，方便与钢咐厂协商定轧并纯减少长度种类忘。特痰查根据近两年风达机基础钢筋设疲计形式的多样虏选择和实际运玻行检验，这些姻大中型风力发疲电机底层和圆旦锥面钢筋的径街向布置方案是掉经济合理的，笔专家们的受力脚分纸析泥[7说]氧也是更加安全备科学的，风机神基础底层钢筋乌应该全部选择帝正交布置加正别方形网片搭接最的方式，而圆抬锥形表面的钢董筋也设计成正振交布置见烘图蔽3.宰4阵。宗图祸3蚂：底层钢筋的窝径向布置加正奉方形网片设颜计铜店俯图危4爽：上层钢筋的纸径向（放射状汁）设计谢3.2姥辫现场风机基芽础浙(首含桩膝基唐)拒施工和材料采佳购方案吃现场建设管理越决策者可以根吨据这种设计方绳案的钢筋下料售长度，直接联馒系钢厂定轧，阶每个风机基础设定轧的钢筋可亚以有凡桩基纵向筋、冬底层的两种长糖度的径向筋、苹正方形网片的爸正交钢筋、上筒层放射筋、穿趁入基础环预留盲孔中等主要的完共六种钢筋，菠而且经过这样洁定轧运抵现场桂的钢筋不需要耐断料、配料等很工序，可以直繁接卸货到基础争附近而减少钢喂筋二次加工和敞运输费以及装思卸费大亏约岗40芬0爱元席/鸭吨，同时减少首了播3磨%届的钢筋断料损待耗（过于短的夜报废），还可师以每台风机基烧础大约减名少惧Φ皇25-3贝2桌钢筋直螺纹接忆头锡约战20昼0臭个，节约接头祥加工、接头对锈号入座用工牺约通1银5声个工日，若每并台风机基础按志消耗钢拦筋画3裕0改吨计算，则可续以节约成本鸭约弓1900貌0毒元。由于主要梦受力钢筋完全更没有了钢筋接聪头（前述钢筋摘定轧）更加提忠高了风机基础枪的整体质量。论同时也符合住邪房和城乡建设赤部倡导的《绿技色施工导则》忠以及近段时间专人们提出的绿纠色施工和低碳奥生活要求。鸦3.3译享软土和有桩基仁础的风机基础朵环预埋件设计久和施工方案核刑洋风机基础施工刑的另一个重点治是基础环安装尿的水平精度要主求，一般根据塑风机主机厂要浩求忠为捉0.5-拢1着毫米（各主机剪厂有别），针怪对前述基础环申水平精度隐患槐的出现，建议序设计师把基础毯环预埋件与桩地位重合（统筹赤考虑主导方向总、塔筒门以及浸桩等的方位角含分布），若不吓能重合应采有取增加支撑将技基础环重量尽云量传递到桩基找上，或者根据匙基础环重量与租地耐力计算后正确定基底面积崖并认真做好预旷埋件基础，确蚀保基础环安装献调平后不会因喇后续工作引起位的下沉现象发卷生。芒4衬塔结论与建议锹针对目前风电抹场建设中风机风基础施工的特帐点，通过企业重材料采购部门饱和项目部全体盆管理人员的周搂密计划（充分拼利用网络信息笼化给项目管理郑带来的方便）吉，企业和项目悔决策者们的大旬力支持将是实亦现设计与施工贸对接，施工与哀材料供应（生添产厂或供货商工）对接，给力恋项目建设现场冈精细的经营管族理，即可真正盆保证企业和项芹目的经营效益根最大化。概因此，无论是摘工程总承包管驱理还是施工分艰包单位，在项肠目投标阶段就壤要认真分析施晒工图设计，必撇要时及时合理泳的与设计单位读协调统一优化帅思路，详尽的卷做好项目管理扑规划在钢筋采揭购、资金安排此、现场施工平越面图布置，把限绿色施工的理衡念贯彻到从工牵人到项目的每脱一位管理者。载并脚踏实地的糖从自己的精细亿管理中和施工篮中节约材料、摔降低成本，实巩现绿色施工和筛资源的节约，安体现当今信息庄社会给现代化茎施工管理带来皱的效益。假设扎一个风电场装但机策3陷0舒台偿*2.宏0剖兆瓦的风机，膜采用本文项目偿综合管理的技至术措施可以创谣造道约青4宁5晚万元的利润（绣除去前期钢厂哲定轧的定金利高息），总之，梅实现上述目标排还必须依靠企略业主管领导和草项目决策者的凳同心协力，勤浑计划、早安排痒，以期实现绿支色施工建设绿假色风电事业的境目标。因此建议：柳a呢、风机基础全勿部设计成圆形推，底层和上层论钢筋都设计成臣径向布置。概b舒、最大限度的枕根据设计钢筋讽（无论是桩基档还是风机基础赖）下料长度协贪调钢厂定轧。参考文献：傍[1]原坐住房和城乡建锻设部倡导的《额绿色施工导则撞》鹊［淡E福B描］震（感200袜7厚年鞭9捏月）贼[2]测铁山西国述电祝.谣山西省右玉风粘电场一期和败违虎堡风电场一峡期施工图殿［蛋M驱］击（魄北京国电华北椅电力工程有限洋公司垮.对200册7调年咬5塌月）枯[3]厌渗中国华鸽电展.崖福建省福清市猫牛头尾风电场凶一期施工图赏［讲M型］申（福建永福工商程顾问公林司念.201黎0材年国6班月）忆