監測目的及意義
1)基礎結構長期處于風荷載、波浪荷載、潮流、海水腐蝕等作用,目前結構監測是評估風機基礎結構安全狀態唯一手段。
2)掌握風機基礎與塔筒結構的狀態變化,及時發現不正常跡象,分析原因并采取相應的措施,以確保風機安全穩定運行。
3)通過對各項監測數據的整理、分析和研究,真實反映出風機基礎與塔筒結構在風機運行過程中的性態變化規律,及時預報和預警結構性態異常;驗證設計參數為以下階段設計優化提供數據支撐;檢驗施工質量,對施工工藝和技術優越性進行評估和判斷。
監測內容
基礎結構監測
(1)基礎結構應力監測
監測目的:了解基礎結構在風機運行過程中的應力變化情況。
監測儀器:采用鋼板應力計、鋼筋計、應變計、土壓力計等。布置位置:單樁一般布置在泥面附近、變徑段及基礎頂法蘭下部;導管架基礎多布置在斜撐桿與主簡體及套管連接處、水平撐桿與主簡體及套管連接處。
注: 1)單樁一般按照主風向沿環向對稱布置;
2)對于鋼管樁與樁套管之間采用灌漿連接的,灌漿料的性能對風機基礎的整體安全和結構穩定至關重要,因此需要對灌漿材料的應力應變進行監測,-般采用單向應變,計和無應力計進行觀測( 類似于水電工程的混凝土應力應變觀測)。
高樁承臺基礎的監測內容與單樁基礎基本一致,僅基礎結構應力監測的內容及測點布置位置有所不同:
關注重點:
①、承臺混凝土應力:在承臺混凝土內布置應變計、無應力計監測混凝土的應力應變情況;
②、承臺鋼筋應力:在承臺受力主筋上布置鋼筋應力計;
③、承臺連接鋼梁受力情況:在承臺連接鋼梁上布置鋼板應力計。
(2)不均均沉降及傾斜監測
監測目的:基礎傾斜及不均勻沉降設計及相應規范都有一定的要求,風機在運行過程中均不應超過該傾斜度
監測儀器:采用動態傾角儀、靜力水準等進行監測。布置位置:布置在基礎頂法蘭附近,根據主風向布置。
備注: GBT20319- -2017風力發電機組驗收規范對塔架不均均沉降提出了對應的要求(塔架傾斜應不大于8mm/m,由于基礎不均勻沉降導致的塔架傾斜應不大于3 mm/m;其他原因造成的傾斜不應大于5 mm/m)
(3)振動監測
監測目的:風機運行過程中的結構振動頻率應在一定的設計范圍內,否則有可能出現共振的隱患,因此需要掌握風機基礎的振動頻率和振動幅值。
監測儀器:采用振動加速度計進行監測。
布置位置:布置在法蘭附近,根據主風向布置雙向振動加速度計。
(4)基礎腐蝕監測
監測目的:掌握基礎陽極塊的消耗及基礎鋼結構保護電位情況。
監測儀器:采用參比電極進行監測( 腐蝕電位)
布置位置:泥面和極端低潮位之間、極端低潮位和設計低潮位之間、設計低潮位和設計高潮位之間,根據需要布置參比電極。