风电场风机基础方案对比分析

风电场风机基础方案对比分析

摘要：通过对现浇钢筋混凝土圆台扩展基础与预应力锚栓梁板式基础方案施工

以及工程量进行对比，从而得出经济性结论。

关键词：风机；圆台；梁板；基础

51方案分析

风机塔架基础是风电场建设的主要土建工程，作为风机塔架的基础，其承受

的荷载360°方向均有可能，其中水平风荷载和倾覆力矩较大，对地基基础的稳定

性要求比较高，风机塔架基础工程量的控制对于风电场的建设投资成本的控制尤

为重要。下面以国电联合动力技术有限公司UP2000风力发电机组机型单机容量

为2000KW的风机（其轮毂高度为80米）为依据，根据陕西华电王渠则风场施

工情况，对现浇钢筋混凝土圆台扩展基础与预应力锚栓梁板式基础方案经济性进

行对比。

1.1 现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础

现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础，基础埋深-3.2米，基础直径18米，基础台柱直径7.0米。其上部塔筒塔架与基础之间采用基础环连接，基础环需深入基础

底板一定的深度，并与基础结构要有可靠连接。

现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础外形见图1：

现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础具有以下优缺点：

1）现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础应用广泛，计算理论成熟。

2）现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础采用基础环与塔筒连接，基础在基础环

区域既有基础环，又配置了大量钢筋，强度和刚度比较大；基础环以下部分只有

钢筋，此处存在强度和刚度突变，容易引起钢筋应力集中、混凝土裂缝集中，进

而易引起基础脆性破坏和耐久性问题。

3）现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础施工时，支模比较简单，施工难度相对

较小，后期维护费用相对较小。

5.11.2 预应力锚栓梁板式基础

预应力锚栓梁板式基础埋深-3.2米，基础直径18米，基础台柱直径5.4米，

预应力锚栓梁板式基础将风力发电塔架与基础采用预应力锚栓连接。

预应力锚栓梁板式基础外形见图2：

预应力锚栓梁板式基础将风力发电塔架与基础采用预应力锚栓连接，预应力

锚栓贯穿基础整个高度直达基础底板。预应力锚栓采用高强螺栓液压张拉器对锚

栓施加准确的预拉力，使上、下锚板对钢筋混凝土施加压力。预应力锚栓组合件

均为重量较小的单件，在基础施工阶段可采用较小吊车吊装。

大功率风机基础需承受较大的弯矩，因此基础底面面积往往较大，因而悬挑

长度大，相应的根据计算及构造要求，基础高度也相应增大，所以基础的工程也

相应增加了，预应力梁板式式基础通过基础底板及梁共同作用，有效的抵抗的基

础底面上的弯矩，同时减小了基础工程量。

预应力锚栓梁板式基础受弯作用时，混凝土压应力有所释放但始终处于受压

状态，有利于基础裂缝的控制；基础柱墩中竖向钢筋不受力较小，仅需按构造配

置预应力钢筋混凝土中的非预应力钢筋；钢筋和锚栓交叉架设，不影响相互穿插，施工比较便利。

预应力锚栓梁板式基础现场施工图片

综上所述，预应力锚栓梁板式基础具有以下优缺点：

1）预应力锚栓基础采用锚栓与塔筒连接，锚栓贯穿基础整个高度直达基础

底板，基础整体性较好。

2）采用高强螺栓液压张拉器对锚栓施加准确的预拉力，使上、下锚板对钢

筋混凝土施加压力，基础受弯矩作用时，混凝土压应力有所释放但始终处于受压

状态，有利于裂缝的控制，提高了混凝土的耐久性，同时基础工程量相对有所减小。

3）钢筋和锚栓交叉架设，不影响相互穿插，基础整体性好，施工便利。

4）采用预应力锚栓梁板式基础施工时，支模比较复杂，施工难度相对较高，后期维护费用相对较高。

62 经济性对比

6.12.1 现浇钢筋混凝土圆台型扩展基础工程量

3 结论

从上节看出，单个预应力锚栓梁板式基础的混凝土用量比钢筋混凝土圆台扩展基础在土

方开挖、基础C20垫层、C40钢筋混凝土基础、钢筋用量方面优势明显。从工程量角度出发，风机塔架基础采用预应力锚栓梁板式基础比采用钢筋混凝土圆台扩展基础更为经济。

参考文献：无