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申请/专利权人：中国电建集团河南工程有限公司

摘要：本发明公开了一种风力发电混凝土塔筒安装施工方法，采用工厂化预制和集中式拼装组合方法，包括预制半圆环C型混凝土塔筒管片、混塔管片集中拼装组合、混塔管片内附件安装、混塔管段场内转运、混塔首段吊装就位、混塔其它O型管段吊装就位、钢制转接段吊装就位、混塔预应力施工、整体检查验收。本发明利用模块预制成易堆叠、易运输、易安装的结构形式，竖向分片、水平分段，先预制成半圆C型混凝土管片，到现场拼装成O型混塔管段，采用逐段吊装、错缝安装、环向拼缝的安装方式，整个混凝土塔筒安装后呈高耸圆台形，并与钢制转阶段、风机永久基础平台通过预应力张拉形成整体结构，成为风机的稳固支撑塔架，提高了混凝土塔筒的安装质量和安全性。

主权项：1.一种风力发电混凝土塔筒安装施工方法，采用工厂化预制和集中式拼装组合方法，其特征在于，包括以下具体步骤：A、预制半圆环C型混凝土塔筒管片；（1）对超高的混凝土塔筒，进行水平分段、竖向分片的模块定制，每套混凝土塔筒有28个混塔管段，混塔管段高度在2.99m～3.99m，底段为3.99m，顶段为2.99m，中间段逐渐递增，混塔管段重量在28.75t～72.68t，底段为72.68t；底段混塔管段底部外径为8620mm，自下而上均匀减小，顶端混塔管段顶部和底部外径均为4300mm；（2）每段混塔管段预制两个半圆环C型管片，两个半圆环C型管片拼装为一个O型混塔管段，内设增强钢筋和预应力波纹管孔道；B、混塔管片集中拼装组合：（1）建立混塔半圆环C型管片拼装组合临时堆放场，建设若干拼装平台，完成混凝土塔筒管段的堆放、拼装组合、内附件安装工作；每个拼装平台布置2组8个混凝土墩，混凝土墩平整度为2mm，公差相对于基准面为+1mm，拼装平台平整度用1mm和2mm厚的薄钢板及橡胶垫进行调平；（2）两个半圆环C型管片拼装为一个O型管片，在两个半圆环C型管片拼接之前，将圆形接缝模板密封条粘到接缝凹槽混凝土面上，该密封条直径大于20mm，拼装竖向缝为10～15mm；（3）垂直接缝的内外侧间隙粘贴密封条和涂抹环氧树脂胶密封，涂抹施工完成6小时后开始灌注浆作业；为保证垂直接缝灌浆期间半圆环C型管片的位置保持不变，防止密封材料出现裂纹，对两个半圆环C型管片整体进行加固措施，使用5条紧固装置，上侧3条为紧固带用紧线器拉紧，下侧2条为钢丝绳用3t手拉葫芦拉紧，灌注6小时后拆除紧固装置；（4）混凝土半圆环C型管片垂直接缝灌注浆材料为水泥基，O型管片的两条垂直接缝同时灌浆，灌浆流速为10～15Lmin，垂直接缝注浆为4～6分钟，直至管片接缝顶端有灌浆料溢出为止；垂直接缝灌浆料取样留存，确认起吊强度为25MPa，每次留取4组以上试块，试块大小40mm*40mm*160mm，试块取自当天填充第一个及最后一个接缝的灌浆批次，在灌浆作业完成后18小时或灌浆同条件养护试块抗压强度超过25MPa，方可起吊；C、混塔管片内附件安装：混塔管片内附件安装可在拼装前或拼装后完成，内附件包括平台支撑、电缆夹具支架、爬梯支架，根据预制混凝土管片内的预埋螺丝孔，进行安装；D、混塔管段场内转运：（1）集中拼装完成的混凝土O型管段，需要从堆场转运到各吊装机位点，为提高安装效率，采用多车辆流水式循环转运、机位点车板直接起吊的方式，根据混塔段外形尺寸和重量，提前确定车辆型号和运输间隔时间；（2）在混塔管段位置铺垫橡胶底垫，起到减震作用，防止混塔管段在运输途中颠簸变形、倾覆，确保混塔管段在车上平稳，且保护底部不受损坏；混塔管段平稳落到车辆上后通过尼龙扁带、绑扎钢丝绳、5t手拉葫芦和5t卸扣进行绑扎加固，手拉葫芦一端与尼龙扁带相连接，从管段顶部绕过，另一端与卸扣相连接，卸扣固定在车身上；E、混塔首段吊装就位：混凝土塔筒首段O型管段吊装是风机混塔安装的基础和关键，采用大型起重机械直接吊装就位，用三个定位导向杆确保首段混塔40个预应力孔与基础预留波纹管对接正确，检查平整度和中心度、波纹管通孔，水平接缝填充流体灌浆料，留取灌浆料试块；F、混塔其它O型管段吊装就位：（1）混塔其它O型管段和钢制转接段吊装就位，连续作业，每段之间水平缝涂铺环氧树脂胶，但混塔管段每天最多允许安装7段；混塔首段M01吊装完成后，等24小时灌浆料强度达到25MPa以上，方可进行下一节混塔M02的吊装工作；每天混塔管段吊装就位时，第二天对前一天最后一段混塔管段的水平缝环氧树脂胶强度进行试压，强度达到35MPa后继续进行吊装；每段混塔起吊前，爬梯以及预埋件须安装完成，每段混塔整环水平缝保持10～20mm的座浆厚度，每段混塔顶部会有4个凹槽位置，用于每段混塔顶部调平使用，4个垫铁的水平允许误差±0.5mm；从第二段M02混塔管段开始，需要辅助临时作业平台，在混凝土塔筒吊装期间，安装5个临时作业平台，在施工过程中通过调整臂长，用吊车沿着每个塔筒段向上移动，同一平台可用于多个高度的混塔段安装；除临时作业平台外，塔筒混凝土段设置5个风机永久基础平台，分别布置在M05M10M17M22M28管段,这些平台在混凝土塔筒管段吊装就位时一起安装；（2）混凝土塔筒管段吊装过程中，在起吊下一混塔管段前，检查密封条是否沿着混凝土管段上部的外周长放置，定位导向锥杆是否螺纹连接至正确的预埋吊钉，水平接缝的密封条沿着上表面的外周长布置，并粘到管段上，避免造成水平面注浆外泄，密封条安装在最边缘部位，以确保注浆宽度与管段构件宽度一致，密封条由弹性泡沫塑料制成，矩形截面的宽度不大于10mm；管段构件吊装就位后，在下一个管段构件吊装前放置定位导杆，定位导杆尺寸与管片预埋波纹管直径相匹配，在下一管段构件吊装前，将密封圈粘贴于上方管段底部波纹管喇叭口处，以保护波纹管以免浆液灌入；在放置下一个管段前，先在上一节管段上放置垫板并调平，在每个水平接缝时，垫板放置于每个水平接缝相应的凹槽处，水平接缝的标称厚度高度为10mm，垫板采用薄钢板，以调整平面水平度并更正对中误差，调平工作用经过校准的激光水准仪测量，每个垫板的水平状态由水平测量仪检测，平整度要求为2mm，对于水平基准面，调平容许偏差为±1mm；（3）将环氧树脂涂抹在混凝土管段顶端表面，下一个混塔管段立即就位，水平缝的宽度设计值为10mm，最大不超过20mm，不得低于10mm，填充水平接缝的材料为环氧树脂；G、钢制转接段吊装就位：钢制转接段安装时对齐法兰安装中心线，调整好相对连接的法兰，各部位的紧固连接锚栓先用电动工具拧紧，然后使用力矩扳手按要求的力矩数值，逐个将锚栓拧紧到规定的力矩；H、混塔预应力施工：（1）混塔O型管段和钢制转接段吊装就位后，进行后张法预应力施工，锚固端位于塔筒110m标高处，张拉端位于-2.5m标高处；每台塔筒壁内部总计有40个预应力孔道，每个孔道金属波纹管内径为80mm，内有8根直径为15.2mm的钢绞线；40个预应力孔道分成10组布置，每4个孔道一组；（2）对风机永久基础平台、混塔管段的预应力孔道进行通孔、密封检查，穿入钢丝绳作为引导线，利用牵引器将钢绞线进行固定，钢丝绳将8根钢绞线同时牵引自下而上穿入塔筒孔道，持续牵引直至拖拉至塔顶，牵引过程中地面上钢绞线置于绞盘滑轮上以减小摩擦力；（3）将预应力钢绞线束穿入千斤顶，保持千斤顶与钢绞线在同一轴线上，并将张拉油缸伸出2～4cm，将预应力钢绞线夹紧，张拉时，千斤顶张拉力作用线与预应力钢绞线的轴线重合一致，每个波纹管孔道内的8根钢绞线同时张拉；锚栓张拉在预应力钢绞线张拉后进行，锚栓张拉控制力为1060kN；（4）预应力钢绞线张拉完毕后，向孔道内压满孔道灌浆料，以保证预应力钢材不锈蚀并与混凝土塔筒构件联成整体；压浆工作在张拉完毕72小时完成，压浆用螺杆泵压浆机，压浆前先将螺杆泵试开一次，运转正常并能达到所需压力时正式开始压浆；压浆时螺杆泵压力小于3MPa，防止压力过大造成混凝土管片漏浆或局部堵孔情况，压浆前用压力水冲洗孔道，由塔筒底部的压浆孔压浆，由98.5m标高平台处的排气孔排气；预应力张拉及压浆达到设计要求后，将多余钢绞线用切割机切割，将混凝土端口周围清整冲洗干净、凿毛，绑扎钢筋网和浇筑封锚混凝土；I、整体检查验收：（1）当混凝土塔筒所有管段和钢制转接段安装完毕和预应力施工完毕，对塔筒整体进行2次检查验收，检查同心度偏差、倾斜度、接地系统电阻、水平接缝是否符合设计要求；塔筒同心度偏差，即平面图中塔筒基底中心与钢制转阶段顶端中心之间的偏差距离须小于200mm，塔筒的偏心率或倾斜度须小于1.667mmm；为了校正塔筒同心度偏差或偏心率，在塔筒管段吊装期间，至少分8个阶段测量同心度，安装过程中及时纠偏；在安装过程中，塔筒倾斜度超过1mmm，就要采取纠偏措施，但在最顶端混塔段和钢制转阶段安装中不允许进行倾斜度纠偏调整；（2）塔筒接地系统连续性和最终电阻验收，利用两对不同的点，钢制转阶段的两个管座和基础上两个相反管座，两种情况下总实测接地电阻须小于4Ω；若实际值大于此限值，须检查塔筒混凝土管段区域是否正确固定连接所有接地装置。

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