风机基础施工作业指导书.docx
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风机基础施工作业指导书
作业指导书
工程名称：
庆云上电德州庆云严务100MW风电项目
编号:
TJ-002
作业项目名称：
风机基础
编制单位：
山东淄建集团有限公司庆云风电项目部
编写：
日期：
年月日
审核：
日期：
年月日
批准：
日期：
年月日
出版日期：
版次
1．适用范围
本作业指导书适用于庆云上电德州庆云严务100MW风电项目的风机基础施工。
2．编制依据
2.1《风机基础图》山东电力工程咨询院有限公司
2.2《电力建设施工质量验收及评定规程》DL/T5210.1-2012第一部分:
土建工程
2.3《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012
2.4《钢筋机械连接技术规程》JGJ107-2010
2.5《建筑施工土石方工程安全技术规范》JGJ180-2009
2.6《混凝土质量控制标准》GB50164-2011
2.7《组合钢模板技术规范》GB/T50214-2013
2.8《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002（2011版）
2.9《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011
2.10《大体积混凝土施工规范》GB50496-2009
2.11《风力发电工程达标投产验收规程》NBT31022-2012
2.12《工程建设标准强制性条文（房屋建筑部分）》2009版
2.13《建筑施工手册》（第四版）
3.工程概况及主要工程量
3.1工程概况
庆云上电德州庆云严务100MW风电项目共布置风机50台，风机单机容量2.0MW，轮毂高度85m。
风机基础采用钢筋混凝土圆形扩展基础施工，基础下设高强预应力管桩（PHC-600AB-110），圆盘式风机基础直径为18m，埋深约3.00m。
1、地质概况及基础地基持力层要求
本工程勘测范围内地形平坦。
地貌成因类型为冲积平原，地貌类型为平地，地面高程在5~10m。
拟建场址区勘测深度范围内地层为第四系全新统冲积层（Q4al），岩性主要为为粉质粘土、粉土、粉砂。
现将拟选场地内地层的主要特征描述如下：
①粉质粘土:
黄褐色，可塑，稍湿～很湿，上覆厚度约0.50m的耕植土。
层厚1.50～1.60m，层底埋深1.50～1.60m，层底高程3.95～4.78m。
②粉土:
黄褐、褐黄色，稍密～中密，很湿，局部夹粉质粘土。
层厚3.10～6.50m，层底埋深4.60～8.00m，层底高程-2.55～1.67m。
③粉质粘土:
灰黄色，局部黑灰色，可塑，饱和，局部夹粉土。
层厚1.45～6.35m，层底埋深9.30～10.95m，层底高程-4.68～-2.92m。
④粉土:
灰黄色，中密～密实，很湿，局部夹粉质粘土。
层厚5.35～7.45m，层底埋深15.95～16.75m，层底高程-10.50～-10.03m。
⑤粉质粘土:
黄褐色，硬塑，饱和，局部夹粉土。
层厚1.70～5.55m，层底埋深18.00～21.50m，层底高程-16.05～-11.73m。
⑥粉土:
褐黄色，密实，很湿，夹粉质粘土。
层厚3.50～6.45m，层底埋深24.45～25.00m，层底高程-19.55～-18.18m。
⑦粉质粘土:
黄褐色，可塑～硬塑，饱和，局部夹粉土。
层厚9.65～11.00m，层底埋深32.00～34.80m，层底高程-29.20～-25.62m。
⑧粉砂:
黄褐、褐黄色，密实，饱和，局部相变为粉土。
本次勘测未揭穿该层，最大揭露厚度8.65m。
地基承载力特征值fak建议如下：
①粉质粘土90～110kPa
②粉土90～110kPa
③粉质粘土100～120kPa
④粉土160～180kPa
拟选场地第四系地层工程性质较差、承载力比较低，可以作为箱变基础的天然地基持力层，对于风机及其它较大的重要建（构）筑物，需采用桩基。
拟选场址区内无滑坡、泥石流、危岩坠落、采空塌陷等不良地质作用发育。
3.2主要工程量汇总（单个风机基础）
名称
单位
数量
名称
单位
数量
挖方
m3
1231
填方
m3
290
钢筋
kg
48000
砼
m3
520
钢模板
m2
306
埋管
m
250
4．作业人员的资格要求
4.1参加施工人员要求体质良好，且有较高的安全质量意识，参加并通过三级安全教育考试。
4.2参加作业人员要有良好的职业素质，有一定的质量安全意识。
4.3带班要具有较强的施工组织能力及丰富的现场施工经验。
4.4焊工、钢筋直螺纹工、电工、厂内驾驶装载机、起重机械操作指挥等特殊性工种应持有效证件上岗。
4.5各工种应配备现场负责人1～2名，现场作业人员必须听从现场指挥人员及施工技术员的协调安排。
4.6参加作业人员的计划数量
参加作业的人员，岗前必须进行安全教育，和专业技术培训。
各班组在进行作业前进行专项技术交底，施工交底应清楚、简洁，落实到人，确保安全生产，达到优良工程。
本工程施工队伍配备钢筋作业组2个、模板作业组2个、砼作业组2个，按照不同工序流水施工。
各技术工种人数如下：
技术工种
人数（名）
钢筋工
30～40
木工
20
砼浇筑工
10～20
技术员
4
安全员
1
材料员
1
电工
1
注：
特殊工种人员必须持证上岗，各工种人数及工作面根据工程进展情况增减。
5．主要施工机械及工具器具
5.1主要施工机械及工具器具在工程施工前，应全面检查并试用良好。
5.2施工机具，工具器具一览表如下：
序号
机械设备名称
型号规格
单位
数量
备注
1
汽车吊
20T
台
1
螺栓吊装
2
发电机
30KW
台
2-3
临时电源
3
钢筋切断机
GQ50
台
1-2
钢筋加工制作
4
钢筋调直机
GJ6-814
台
1-2
钢筋加工制作
5
潜水泵
QY-25
台
4-6
抽水
6
夯实机
HZ-280
台
1-2
土方压实
7
钢筋弯曲机
GW50
台
1
钢筋加工制作
8
插入式振动器
/
台
6-8
砼振动
9
挖掘机
PC200
台
2
土方开挖回填
10
直螺纹滚丝机
HGS-40D
台
2
钢筋加工
11
GPS
华星A8
台
1
测量
12
水准仪
DSZ2+FS1
台
2
测量
13
钢卷尺
50m
把
3
测量
14
经纬仪
J6
台
8
测量
15
千斤顶
6T
个
8
起工装环及调平
16
水泵
Y112M-2
台
12
降水
6.施工准备
6.1参加作业人员配备齐全、并已就位。
6.2作业需用的工器具、仪器已准备齐全，可投入使用。
6.3施工用料已落实，运至现场。
6.4施工场地基本保持平整，地表无积水。
6.5施工用水、电已预先引接到位，材料运输道路通畅。
6.6质量、安全、环境保证体系已建立并完善。
6.7施工图纸齐全，并经会审；对于有关施工规程、规范已熟悉。
6.8后场布置，供应能力已能满足现场施工需要。
7．作业程序
7.1施工流程图（每道工序施工前都必须进行上道工序验收）
初步测量定位→桩基施工→井点降水→准确测量放线→土方开挖验槽→桩头处理→砼垫层→桩芯钢筋绑扎及混凝土浇筑→锚栓笼安装→钢筋绑扎→模板安装→砼浇筑→养护→拆模板→回填
8.主要作业方法、工艺要求
8.1定位及高程控制
根据打桩时放设的中心点，以基础半径再加上工作面，边坡（根据场地情况放坡，以1:
1边坡为宜），放出开挖外边线。
以内外两个圆形边线，控制开挖范围。
在砼垫层浇筑完毕，钢筋安装之前，根据四周桩以及中间3根桩位置，找出基础的绝对中心点，按此时的中心点展开工作。
8.2桩基施工
8.2.1场地平整
首先清除表土，整平碾压，确保打桩机在施工场地上行走不陷机，施工时机械不沉降，一般以22t压路机静压不陷机为标准。
8.2.2测量放样
测量放样根据轴线控制网点所标示工程桩位坐标点（X、Y值），采用极坐标法进行核样，保证工程桩位偏差值小于d/4，并以工程桩位点中心，用白灰按桩径大小画一个圆圈，以方便插桩和对中。
工程桩在施工前，根据施工桩长在匹配的工程桩身上划出以米为单位的长度标记，并按从下至上的顺序标明桩的长度，以便观察桩入土深度及记录每米沉桩锤击数。
8.2.3桩机就位
桩机行走时，将桩锤放置于桩架中下部以桩锤导向脚不伸出导杆末端为准。
根据打桩机桩架下端的角度计初调桩架的垂直度，并用线坠由桩帽中心点吊下与地上桩位点初对中。
8.2.4管桩起吊、对中和调直
①管桩应由吊车将桩转运至打桩机导轨前，管桩单节长≤20m转运采用专用吊钩勾住两端内壁直接进行水平起吊，管桩单节长＞20m应采用四点吊法转运。
②管桩摆放平稳后，在距管桩端头0.3L（L表示桩长）处，将捆桩钢丝绳套牢，一端拴在打桩机的卷扬机主钩上，另一端钢丝绳挂在吊车主钩，打桩机主卷扬向上先提桩，吊车在后端辅助用力，使管桩与地面基本成45°～60°角向上提升，将管桩上口喂入桩帽内，将吊车一端钢丝绳松开取下，将管桩移至桩位中心。
③对中：
管桩插入桩位中心后，先用桩锤自重将桩插入地下30～50cm，桩身稳定后，调正桩身、桩锤、桩帽的中心线重合，使之与打入方向成一直线。
④调直：
用全站仪测定管桩垂直度。
全站仪应设置在不受打桩机移动和打桩作业影响的位置，保证两台全站仪与导轨成正交方向进行测定，使插入地面时桩身的垂直度偏差不得大于0.5％。
8.2.5打桩
打桩开始时应用较低落距，并在两个方向观察其垂直度；当入土达到一定深度，确认方向无误后，再按规定的落距锤击。
锤击宜采用重锤低击，坠锤落距不易大于2米，柴油锤应使锤芯冲程正常。
打桩过程中，遇下列情况之一应暂停打桩，及时会同有关部门解决：
①贯入度突变；
②头混凝土剥落、破碎、桩身出现裂缝；
③桩身突然倾斜、跑位；
④地面明显隆起，临桩上浮或位移过大；
⑤PHC桩总锤击数超过2500击；
⑥打桩架发生偏斜或晃动。
8.2.6接桩
①管桩接桩，采用焊接接桩，其入土部分桩段的桩头宜高出地面0.5～1.0m。
②下节桩的桩头处宜设导向箍以方便上节桩就位，接桩时应保持各节桩的轴线在同一条直线上，中心线偏差不宜大于2mm，上下节桩轴线偏斜不应大于0.3%，并应使各节偏斜反向错开。
③管桩对接前，上下端板表面应用钢丝刷清理干净，坡口处露出金属光泽，对接后，若上下桩接触面不密实，存有缝隙，可用厚度不超过5mm的钢片嵌填，达到饱满为止，并点焊牢固。
④焊接时采用气体保护焊，焊缝应饱满连续，不宜有夹渣、气孔等缺陷，满足《钢结构工程施工质量验收规范》中二级焊缝的要求。
⑤焊接完成后，需自然冷却不少于5min后才可继续锤击，严禁用水冷却或焊好即打。
8.2.7管桩锤击沉桩的收锤标准
锤击沉桩的收锤标准为应以到达桩端持力层的要求，最后贯入度或最后1m沉桩锤击数为主要控制指标，最后mm沉桩锤击数不宜超过300击；最后1mm贯入度不宜超过25mm／10击。
8.2.8打桩记录
打桩时由专人记录。
开始打桩时，记录每沉落1m所需的锤击数。
距设计标高2～3m时则以10cm为单位记录锤击数、最后连续锤击3阵每阵10击的贯入度至桩顶标高。
8.2.9其它
管桩一般从线路中心往两侧布桩，坡角处应有1排桩，管桩施工完成后，清土和截桩时，不得造成成桩顶标高以下桩身断裂和扰动桩间土。
管桩施工完成后，桩顶高差应控制在15cm以内。
截桩时桩顶平整度差异为2mm以内。
8.3降水施工方法：
根据前期地质勘测情况及施工现场情况，地下水位在距地表1.0米处，说明地下水位较高，与地质报告基本相符，经过现场考察，考虑雨季等因素，综合多方意见，为确保基坑施工安全，决定采用轻型井点降水施工方案及明排水。
基坑开挖尽量赶在枯水期，遇雨季和丰水时，应结合基坑内集水井排水做如下处理：
1.基坑上部距基坑边1m处采用土砌筑高20cm、宽50cm挡水围堰，阻断地面水流向坑内并排走。
2.在基坑开挖时增加坑内明沟排水，即边挖基坑、边排水的方法。
3.在基坑底部四周开挖排水沟，并在坑底对称设置2个集水井，是使坑内的水经排水沟流向集水井，然后用水泵抽出坑外并排走。
条件允许，可在边坡中部设置一层明沟，分层排除上部土中的地表水或地下水。
轻型井点施工
1、根据地质情况分析和平面形状，轻形井点选用环行布置。
应在基坑放坡线外1米，挖一条深度0.5～1.0米循环水沟（深度至好土）；以便布置环行井点，井点管布置在循环水沟内。
2、井点降水管长6.5米，间距采用1.5-2.0米。
3、检查降水主管、降水支管是否符合要求，破损、漏气的地方及时维修。
4、检查高压冲管设备是否达到压力要求，水枪头是否达到冲孔要求。
5、检查备用易损件和备用设备是否齐全。
6、安装井点降水设备
（1）轻型井点施工采用高压水枪冲孔，冲孔深度要深于井点管0.5米，以保证成孔效率高，确保孔径增大，孔内沉渣冲净，冲孔要反复两次。
（2）成孔后，立即下入井点管，并保证垂直，要求每个井点管高度基本一致，立即填入滤料（中粗砂），填料深度应于井口1-2米处，上部用粘土封口，以防漏气。
（3）集水总管及水泵安装：
当井点管施工结束后，立即进行总装，用软管将井点支管与主管连接，安装水箱及水泵进行士试机。
（4）离心泵安装要注意正向与反向，并要添加润滑剂才能开机。
（5）水箱中水要加满才能使压力达到最佳状况。
（6）查气时，应先堵漏气大的，在堵漏气小的。
7、设备运行维护
（1）设备开机后，不能停机，要24小时运行。
（2）备用设备维修调试好，发现运行设备有故障时及时更换，并将替换设备维修好。
（3）晚上要形成值班制度，工作人员要不间断的检查设备运行情况。
（4）发现降水管漏气时，尽可能不关机进行封堵。
8、抽水、排水
抽水运行：
井点运行后，必须连续工作，用电必须保证。
值班人员应加强巡视，确保整个系统正常运行。
8.4土方开挖
采用反铲挖掘机开挖，土方就地放置在基坑外，注意以下几个方面：
（1）防止对基底土的扰动，要求距设计开挖面300mm范围内不得采用机械开挖，应采用人工开挖。
（2）基坑采用单级自稳放坡，放坡坡度不大于1:
1，底部预留1.5m宽工作面，并应保证施工安全。
在局部紧邻沟河区域，考虑采用相关支护措施，确保安全。
（3）局部地下水位比较高，基坑开挖前需采取如井点降水的措施，确保地下水位降至开挖面以下500mm。
（4）堆放在基坑外的土方，需根据地形情况，距离边坡一定距离，确保边坡稳定、安全。
8.5垫层
8.5.1清理基底至设计标高，地基验槽合格后，现场根据定位及标高控制桩，放出垫层边线，且在基坑底设置标高控制点。
8.5.2支模采用胶合板模板，模板上口标高一致，且符合设计垫层标高要求。
垫层砼浇筑采用罐车运送至现场，使用泵车浇筑。
垫层浇筑完毕后，用木抹子找平，使其表面平整。
浇筑完毕后按要求进行覆盖养护。
8.5.3在垫层施工前，在垫层规定位置预埋300×300×20铁板12块，要求位置准确、方向符合图纸要求，表面平整，垫层下基槽清理干净，能保证浇筑后牢固可靠，适当自行增加部分钢筋在铁板下，加强其牢固性。
如下图：
8.6螺栓笼施工
底环与顶环工装安装、调平
1、底环份6片，每一片底环通过两个调平螺栓安装在垫层预埋件上，即底环通过12个可调节的螺栓组固定在垫层预埋件上。
2、对于底环调平如下：
（1）底环与基础的同心度调整。
将底环等分四个点，然后对啦水平线，水平线的交点与基础中心重合，控制器同心度在2mm内。
此时可以进行底环连接板的固定（可采用直接焊接方式或可重复使用螺栓组固定）
（2）水平度调整：
用水准仪提供水平线，调节底环下的调平螺栓，调整底环的水平度在3mm内。
3、底环安装调平以后，监理单位需进行质量验收。
质量验收合格才可以进行顶环工装的吊装工作。
4、基础锚栓笼安装与工装调平
（1）在顶环工装安装前，现吊装12对锚栓组件用于工装的定位使用。
每根锚栓组件上从上组装顺序为：
龙螺母、PE套管、锁紧螺母，将尼龙螺母旋转至设计图纸要求的螺栓上安装位置，PE套管以及锁紧螺母的安装位置自然确定。
（2）调整锚栓组件的安装方式为：
使用锚栓吊装工具依次吊起12对螺栓组件，并安装到底环上的螺栓孔内，并用大螺母将螺栓固定在底环上。
（3）工装的安装：
在工装环上有6个用于工装吊装的吊装环，使用满足吊装要求的吊车将工装环缓缓吊起，调整吊车的大臂方向，缓慢将工装环吊入已经固定好的12组调平用螺栓组件上方，并缓慢放下工装环。
采取人工辅助方式将工装环缓慢落到12组调平用螺栓组件顶部的尼龙螺母上方。
工装调入过程中若出现工装的倾斜、锚杆螺纹卡孔的现象，及时采取必要的辅助措施进行调整，确保工装环的垂直安装，确保不损坏锚栓的螺纹。
（4）对于顶环工装的调平如下：
A同心度的控制：
使用吊装钢丝绳及人工辅助方式调整工装的水平位置。
测量对角四根螺栓，单根锚杆从顶端到底端垂直度水平偏差控制在10mm以内。
B水平度调整：
旋转12对定位冒酸组上的尼龙螺母，配合水准仪以及人工辅助方式，调整工装的水平度在3mm内。
（5）顶环工装调平后，采取对称安装方式进行剩余的锚栓组件的安装。
安装方式可采用吊车吊入方式或人工安装方式。
（6）工序交接隐蔽验收流程：
锚栓笼组装完成后再进行下一道工序之前必须由监理单位现场验收，确保前一道工序安装符合规范要求。
8.7钢筋工程
8.7.1钢筋工程施工要点
（1）钢筋保护层：
风机基础板底部钢筋保护层为100mm，其余为保护层厚度为50mm。
（2）钢筋：
采用HPB300和HRB400钢筋；
HPB300钢筋的强度标准值为300MPa；
HRB400钢筋的强度标准值为400MPa；
要求钢筋的强度标准值应具有不小于95%的保证率。
钢材：
钢板和型钢均采用Q235B。
钢筋需由正规厂家提供，且不得采用回炉钢筋等
（3）基础承台上表面放射性钢筋采用一根钢筋通长加工而成，不能焊接也不能绑扎连接；对于直径大于等于20mm的钢筋，采用直螺纹机械连接；环形等钢筋需要现场封闭连接时，一律采用绑扎搭接，搭接长度为35d，不得在现场搭接焊；同一截面内机械连接的接头面积应小于钢筋总面积的50%，其余同一截面内接头面积应小于钢筋总面积的25%，连接区段的长度为45d（d为纵向受力钢筋的较大直径者）。
条件允许的情况下，不同直径的钢筋可优先采用直螺纹机械连接。
钢板和型钢的焊接采用E43及E50系列焊条。
直螺纹机械连接钢筋接头的性能指标应达到A级标准，直螺纹接头为Ⅱ级接头。
8.7.2施工流程
钢筋下料→钢筋制作→施工放线→绑扎基础底层钢筋→绑扎基础上层钢筋→绑扎中墩钢筋→其他钢筋施工。
8.7.3钢筋直螺纹连接的施工操作要点
8.7.3.1技术准备
（1）凡参与接头施工的操作工人必须参加技术培训,经考核合格后持证上岗。
（2）核对有编号的布筋图纸加工单与成品数量；
（3）做好技术交底。
8.7.3.2材料准备
（1）材料的品种规格：
套筒的规格、型号以及钢筋的品种、规格必须符合设计要求。
（2）质量要求：
1）钢筋质量要求：
①钢筋应符合国家标准《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》（GB1499）和《钢筋混凝土用余热处理钢筋》（GB13014）的要求,有原材质、复试报告和出厂合格证；
②钢筋应先调直再下料,并宜用切断机和砂轮片切断,切口端面应与钢筋轴线垂直,不得有马蹄形或挠曲,不得用气割下料。
2）套筒与锁母材料质量要求：
①套筒与锁母材料应采用优质碳素结构钢或合金结构钢,其材质应符合GB699规定；
②成品螺纹连接套应有产品合格证；两端螺纹孔应有保护盖；套筒表面应有规格标记。
8.7.3.3主要机具
切割机、钢筋滚压直螺纹成型机、普通扳手及量规（牙形规、环规、塞规）。
8.7.3.4作业条件
（1）钢筋端头螺纹已加工完毕,检查合格,且已具备现场钢筋连接条件；
（2）钢筋连接用的套筒已检查合格,进人现场挂牌整齐码放；
（3）布筋图及施工穿筋顺序等已进行技术交底。
8.7.3.5材料和质量要求
（1）钢筋应符合国家标准的要求,复验合格；
（2）套筒与锁母材料的材质应符合规定要求。
（3）钢筋直螺纹接头套丝及连接操作人员必须经过培训、考核,持证上岗；
（4）钢筋端头螺纹加工按照标准规定,且牙形要逐个进行量规检查。
（5）钢筋套丝后的螺牙应符合质量标准；
（6）钢筋切口端面及丝头锥度、牙形、螺距等应符合质量标准,并与连接套筒螺纹规格相匹配。
8.7.4钢筋滚压直螺纹连接施工工艺
8.7.4.1工艺流程
8.7.4.2操作工艺
（1）钢筋滚压直螺纹连接
钢筋滚压直螺纹连接,是采用专门的滚压机床对钢筋端部进行滚压,螺纹一次成型。
钢筋通过滚压螺纹,螺纹底部的材料没有被切削掉,而是被挤出来,加大了原有的直径。
螺纹经滚压后材质发生硬化,强度约提高6%-8%,使螺纹对母材的削弱大为减少,其抗拉强度是母材实际抗拉强度的97%--100%,强度性能十分稳定。
1）加工要求
钢筋示意图如下
钢筋同径连接的加工要求,见下表
代号
A12RJ
A16RJ
A20RJ
A22R-J
A25R-J
A28R-J
A32R-J
Φ（mm）
12
16
20
22
25
28
32
M*t
11.6*3
15.*3
19.6*3
21.6*3
24.6*3
27.6*3
31.6*3
L（mm）
22
26
30
32
35
38
42
钢筋同径连接左右旋加工要求,见下表
代号
Φ（m）
M*t（左）
M*f（右）
L（mm）
A12RLR-G
12
11.6*3
11.6*3
26
A16RLR-G
16
15.6*3
15.6*3
30
A20RLR-G
20
19.6*3
19.6*3
34
A22RLR-G
22
216*3
21.6*3
36
A25RLR-G
25
24.6*3
24.6*3
39
A28RLR-G
28
27.6*3
27.6*3
42
A32RLR43
32
31.6*3
31.6*3
46
钢筋滚压螺纹加工的基本尺寸，见下表
代号
Φ12
Φ16
Φ20
Φ22
Φ25
Φ28
Φ32
大径
11.6
15.6
19.6
21.6
24.6
27.6
31.6
中径
10.623
14.623
18.623
20.623
23.623
26.623
30.623
小径
9.2
13.2
17.2
192
22.2
25.2
292
2）套筒质量要求
①连接套表面无裂纹,螺牙饱满,无其他缺陷。
②牙型规检查合格,用直螺纹塞规检查其尺寸精度。
③各种型号和规格的连接套外表面,必须有明显的钢筋级别及规格标记。
若连接套为异径的则应在两端分别作出相应的钢筋级别和直径。
④连接套两端头的孔必须用塑料盖封上,以保持内部洁净,干燥防锈。
3）直螺纹量规
牙型规、螺纹卡和直螺纹塞规,采用工具钢T9（GB1298--86）
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