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CECS - 风电塔架检测鉴定与加固技术规程.doc

上传人:oceanpvg 文档编号:7523554 上传时间:2019-05-20 格式:DOC 页数:64 大小:975.50KB
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1、ICECS T/CECS XXX:201X中 国 工 程 建 设 协 会 标 准风电塔架检测鉴定与加固技术规程Technical specification for test, appraisal and strengthening of wind power tower(征求意见稿)II前 言根据中国工程建设标准化协会关于印发的通知 (建标协字201714 号)的要求,由中冶建筑研究总院有限公司会同有关单位共同编制而成。本规程在编制过程中,编制组开展了多项专题研究,进行了广泛的调查分析,并通过大量的试验研究和试鉴定,总结了近年来的工程实践经验,与国内相关鉴定标准和现行标准规范进行了协调,并在

2、全国范围内广泛征求了有关质检、设计、科研、教学等单位和专家、学者的意见,经多次讨论、修改和工程试点应用,最后经审查定稿。本规程共分为 12 章和 2 个附录。主要技术内容包括:总则、术语和符号、基本规定、现场调查和检查、检测、计算分析与校核、部件的鉴定评级、结构系统鉴定评级、鉴定单元综合鉴定评级、加固、监测、检测、监测与鉴定报告等。本规程由中国工程建设标准化协会结构焊接专业委员会(CECS/TS15)归口管理,由中冶建筑研究总院有限公司(地址:北京市海淀区西土城路 33 号,邮政编码:100088,E-mail:)负责具体技术内容的解释。在执行过程中,如发现需要修改和补充之处,请将意见和建议寄

3、至解释单位。主 编 单 位 : 中冶建筑研究总院有限公司参 编 单 位 : 略主要起草人: 略主要审查人: 略III目 次1 总 则 12 术语和符号 22.1 术 语 .22.2 符 号 .33 基本规定 43.1 一般规定 .43.2 鉴定程序及其工作内容 .53.3 鉴定评级标准 .83.4 加固要求 .134 现场调查和检查 144.1 一般规定 .144.2 原始资料调查 .144.3 使用荷载调查 .144.4 使用条件与环境调查 .144.5 现状检查 .155 检 测 165.1 一般规定 .165.2 检测程序及基本要求 .175.3 检测项目和抽样方案 .185.4 材料检

4、测 .195.5 地基与基础检测 .205.6 塔体检测 .215.7 连接检测 .215.8 检测安全 .226 校核与计算分析 256.1 一般规定 .256.2 鉴定计算和校核 .256.3 加固设计计算 .267 部件的鉴定评级 287.1 一般规定 .287.2 安全性鉴定 .287.3 使用性鉴定评级 .318 结构系统鉴定评级 34IV8.1 一般规定 .348.2 地基基础 .348.3 塔体 .359 鉴定单元综合鉴定评级 3710 加固 3810.1 一般规定 .3810.2 地基与基础加固 .3810.3 连接加固 .3910.4 塔体加固 .4011 监测 4211.1

5、 一般规定 .4211.2 监测程序及设备要求 .4311.3 基础监测 .4411.4 连接螺栓监测 .4611.5 塔体监测 .4711.6 在线监测预警 .4912 检测、监测与鉴定报告 5112.1 检测报告 .5112.2 监测报告 .5112.3 鉴定报告 .51附录 A 单个构件的划分 53附录 B 钢结构耐久性评估 54本规程用词说明 58引用标准名录 5911 总 则1.0.1 为在风电塔架的检测、鉴定、监测、加固过程中贯彻执行国家的计算经济政策,做到安全适用、质量可靠、技术先进、经济合理、节能环保,制定本规程。【条文说明】:我国已经成为全球风力发电规模最大、增长最快的市场。

6、风电行业的发展也带动了设计、施工、设备、运行、维护等各相关专业的增长,但风电在快速发展的同时,也出现了一些问题,特别是在风电塔架方面安全事故常有发生。风电塔架事故轻则导致停止运转,重则导致风电塔架完全损坏,单台风机造价较高,如果发生事故,损失极为严重。因此,为适应风电机塔架使用的发展和需要,解决其使用过程中出现的实际问题,给出合理可依据的鉴定方法和评定标准,在总结数十年来的工程经验和科研成果的基础上,制定了本标准。需要说明的是,当风电塔架承重结构工程施工质量不符合要求需要进行检测鉴定时,本规程仅作为检测鉴定的依据,但不能代替工程施工质量验收规范标准。1.0.2 本规程适用于陆地风电塔架的地基基

7、础、预埋锚固件和塔体的可靠性鉴定与加固,其他类风电塔架可参照执行。【条文说明】:本标准暂只针对陆上风电场的风电机组,海上风电等暂时未列入。1.0.3 地震区、特殊地基土等地区的风电塔架的可靠性鉴定与加固,除应执行本标准外,尚应符合国家现行有关标准规范的规定。【条文说明】:各类不同抗震设防区域应关注抗震承载能力及其构造,遵循不同的抗震设防标准;不同的防灾要求区域如沿海地区要关注台风及暴雨的影响,北方地区要关注风沙及暴雪的影响等;特殊地基土地区要关注地基不均匀沉降对风电塔架造成的影响;处于某些腐蚀性、高温高湿等特殊环境的区域,应关注其对风电塔架的腐蚀损伤影响。22 术语和符号2.1 术 语2.1.

8、1 风电塔架 wind power tower包括地基基础和塔体。2.1.2 塔段 tower section由筒节、法兰和其他零件组成一体的部件。2.1.3 塔体 tube section基础以上、偏航回转支承以下所有塔段和附件组装成的总体。2.1.4 预埋锚固件 embedded anchor part预埋在基础混凝土中连接基础与塔体的锚固体,包括基础环、螺栓锚固笼等。2.1.5 基础环 foundation section埋入基础混凝土中塔体的支承部件。2.1.6 部件 component 风电塔架的组成部分,可分为构件、连接等。2.1.7 构件 member 承受各种作用的单个构件,或

9、是指系统的某一个组成部分。包括塔段、预埋锚固件、基础等。2.1.8 连接 connect采用螺栓、焊接等方式把构件结合在一起的组成部分。2.1.9 附属设施 attached facilities 主要指风电塔架的维护检修通道、爬梯等。2.1.10 可靠性鉴定 appraisal of reliability对风电塔架的安全性和正常使用性所进行的调查、检测、分析、验算和评定等一系列活动。2.1.11 目标使用年限 target working life 鉴定或加固风电塔架所期望的使用年限。2.1.12 评定 assessment 根据检查、检测和分析验算结果,对风电塔架的安全性和正常使用性按照

10、规定的标准和方法所进行的评价。2.1.13 评定项目 items of assessment 用于评定风电塔架及其组成部分可靠性的项目。32.1.14 鉴定单元 appraisal system每一台风电塔架为一个鉴定单元。2.1.15 风电塔架加固 strengthening of wind power tower采取增强、局部更换等措施,用以提高风电塔架可靠性,使其具有现行相关规范及业主要求的安全性和使用性。2.2 符 号2.2.1 鉴定评级au、b u、c u、d u部件或其检查项目的安全性等级;Au、B u、C u、 Du结构系统的安全性等级;as、b s、c s部件或其检查项目的正常

11、使用性等级;As、B s、C s结构系统的正常使用性等级;a、b、c、d部件的可靠性等级;A、B、C 、D结构系统的可靠性等级;一、二、三、四鉴定单元的可靠性等级。43 基本规定3.1 一般规定3.1.1 风电塔架在下列情况下,应进行检测与可靠性鉴定:1 存在较严重的质量缺陷或者出现较严重的腐蚀、损伤、变形时;2 达到设计使用年限拟继续使用时;3 遭受严重灾害或事故后,需要继续使用时;4 检查有安全隐患时;3.1.2 风电塔架在下列情况下,宜进行检测与可靠性鉴定:1 使用条件发生变化时;2 监测数据出现异常时;3 加固后继续使用时;4 其他需要掌握风电塔架的可靠性水平时。【条文说明】:该条列出

12、了对风电塔架有重大影响的情况,应对其进行可靠性鉴定:1 存在严重的质量缺陷或者出现严重的腐蚀、损伤、变形时,会直接影响风电塔架承载能力,导致其发生掀翻、垮塌等事故,直接危及人民生命财产安全,此时必须进行可靠性鉴定消除安全隐患,确保使用安全,此条必须严格执行。2 超过设计使用年限或目标使用年限拟继续使用时,设计使用年限或目标使用年限是风电塔架安全使用的最基本的保障,达到使用年限后,无论其可靠度还是耐久性均不符合原设计条件,超过该年限继续使用时,必须清楚风电塔架的实际承载能力状况,进行可靠性鉴定,避免产生坍塌事故,危及人民生命财产安全。3 遭受严重灾害或事故后,需要继续使用时,遭受严重灾害如地震、

13、风灾后,风电塔架可能发生严重破坏,不仅会造成内部材料损伤乃至结构损伤危及结构安全,必须进行可靠性鉴定以彻底消除隐患。此条必须严格执行。4 检查怀疑有安全隐患时,必须清楚风电塔架的实际承载能力状况,进行可靠性鉴定,消除安全隐患,避免产生坍塌事故,危及人民生命财产安全。3.1.3 检测鉴定对象可以是整个风电塔架,也可以是地基基础或者塔体等部分。 【条文说明】:5在工程实践中,地基基础更容易出现异常,塔体也有出现异常的可能,业主可根据需要只针对地基基础或者塔体进行检测鉴定。3.1.4 检测现场取样应采取措施不影响结构的安全使用,取样后应及时修补检测所造成的结构或构件的损伤。3.1.5 鉴定或加固的目

14、标使用年限,应根据风电塔架的使用历史、使用现状和今后的维修使用计划,由委托方和鉴定方共同确定。【条文说明】:鉴定的目标使用年限是在保证安全的基础上可满足使用要求的年限。目前风电机组的设计使用年限一般是 20 年,暂时还没有业主提出超出设计使用年限后,既有风电机组的延寿要求,但随着产业发展,经济指标细化,既有风电机组或者其承重结构的再利用必然会成为趋势。3.1.6 当需要评估风电塔架耐久年限时,对于混凝土结构部件,参照现行国家标准工业建筑可靠性鉴定标准GB 50144 及现行工程建设协会标准混凝土结构耐久性评定标准CECS 220 相关内容进行评估;对于钢结构部件,按照附录 B 的规定对风电塔架

15、的耐久性进行评估。3.1.7 风电塔架经检测鉴定不满足要求的应进行加固处理。加固的范围和内容应根据鉴定结论,按本规程的规定和使用要求进行加固设计。3.1.8 加固工作完成后,宜对加固的项目进行检测评估以验证加固效果,必要时宜进行相应的长期监测。3.2 鉴定程序及其工作内容3.2.1 风电塔架的可靠性鉴定,应按下列框图规定的程序(图 3.2.1)进行。6明确鉴定目的、范围、内容制定鉴定方案调查与检测可靠性分析与验算可靠性评定鉴定报告补充调查与检测图 3.2.1 可靠性鉴定程序【条文说明】:本规程制定的鉴定程序是一种常规的鉴定的工作程序,是根据大量的风电塔架鉴定的实践经验,并参考其他相关标准制定的

16、。执行时,可根据鉴定的具体要求进行安排。如遇到简单问题时,可适当简化;如遇到特殊问题时,可进行必要的补充和调整。3.2.2 风电塔架鉴定的目的、范围和内容,应根据委托方提出的鉴定原因和要求结合风电塔架的实际现状确定。3.2.3 鉴定方案应包括检测鉴定的目的、范围,鉴定的依据、调查与检测的工作内容、检测方案和主要检测方法、工作进度计划及需要委托方完成的准备工作、安全环保措施等。【条文说明】:风电塔架鉴定的实践表明,明确业主鉴定需求和现场实际问题情况,确定鉴定的目的是鉴定工作最重要的前提,是进行初步调查和制定鉴定方案的基础,有了符合实际、符合要求的鉴定方案,才能指导后面的工作。3.2.4 调查与检

17、测宜根据实际需要选择下列工作内容:1 查阅研究相关文件资料。【条文说明】:相关文件资料包括图纸资料、历史情况。7其中图纸资料包括工程地质勘察报告、施工图、竣工资料、检查观测记录、维修记录、历次加固和改造图纸和资料、事故处理报告等。历史情况包括施工、维修、加固、使用条件改变以及受灾害等情况。2 调查结构上的作用和环境中的不利因素,以及它们在目标使用年限内可能发生的变化。3 外观缺陷检查。4 现状检测。【条文说明】:现场检查与检测工作,是获得风电塔架现状必要的资料、可靠的数据的关键,也是进行下一步可靠性分析与验算的基础。具体到每一个鉴定的项目需要做哪些工作,还需要根据实际所遇到的问题进行必要的选择

18、。3.2.5 可靠性分析与验算,应根据调查与检测结果,对风电塔架进行可靠性分析与验算。【条文说明】:可靠性分析与验算,包括结构分析、结构或构件可靠性校核分析、所存在问题的原因分析等。可靠性分析除了验算结构承载力以外,还应包括对存在问题的原因分析。3.2.6 在风电塔架可靠性鉴定中,发现检查或检测资料不足或不准确时,应及时进行补充调查与检测。3.2.7 风电塔架的可靠性鉴定评级,应划分为部件、结构系统、鉴定单元三个层次;其中结构系统和部件两个层次的鉴定评级,应包括安全性、正常使用性的等级评定,需要时可由此综合评定其可靠性等级;安全性分四个等级,正常使用性分三个等级,各层次的可靠性分四个等级,并应

19、按表 3.2.7风电塔架可靠性鉴定评级的层次、等级划分及项目内容规定的评定项目分层次进行评定。当不要求评定可靠性等级时,可直接给出安全性、正常使用性等评定结果。表 3.2.7 风电塔架可靠性鉴定评级的层次、等级划分及项目内容层次 层名 鉴定单元 结构系统 部件等级一、二、三、四等级 Au、B u、C u、D u au、b u、c u、d u地基变形、斜坡稳定性 可靠性鉴定 风电塔架安全性评定 地基基础承载力 8承载能力承载能力、不适于继续承载的位移(或变形)或裂缝塔体构造和连接 构造和连接等级 As、B s、C s as、b s、c s地基基础影响上部结构正常使用的地基变形使用状况 缺陷、裂缝

20、、损伤、锈蚀正常使用性评定 塔体 位移 位移(变形)注:1 单个构件划分方法见本标准附录 A 。【条文说明】:本标准规定的风电塔架可靠性鉴定评级体系,采用先分层次,分层分项进行检查,逐层逐步进行综合的评级模式。1 被鉴定的风电塔架划分为部件、结构系统、鉴定单元三个层次,安全性鉴定分四个等级。然后根据每一层次各评定项目的评定结果确定其等级,评定项目具体的评级标准由本标准的各个章节分别给出。2 各部分的评定项目,是各层次和各组成部分鉴定评级的依据,同时也是处理所存在隐患的直接依据。而结构系统的评级结果,是风电塔架进行科学管理和宏观决策的依据。3.2.8 风电塔架可靠性鉴定工作完成后,应提出鉴定报告

21、,鉴定报告的编写应符合本标准第 12 章的要求。3.3 鉴定评级标准3.3.1 部件和结构系统的安全性、正常使用性、可靠性的等级鉴定评级标准应按照以下条款进行:1 风电塔架部件和结构系统的安全性鉴定评级的分级标准,应按表 3.3.1-1 的规定采用。表 3.3.1-1 部件和结构系统的安全性鉴定评级分级标准及处理要求鉴定对象等级分级标准 处理要求au符合国家现行标准规范的安全性要求,安全不必采取措施部件bu 略低于国家现行标准规范 可不必采取措施9的安全性要求,仍能满足结构安全性的下限水平要求,不影响安全cu不符合国家现行标准规范的安全性要求,影响安全应采取措施du严重不符合国家现行标准规范的

22、安全性要求,已严重影响安全必须立即采取措施Au符合国家现行标准规范的安全性要求,不影响整体安全个别不符合要求的次要构件宜采取适当措施Bu略低于国家现行标准规范的安全性要求,仍能满足结构安全性的下限水平要求,尚不显著影响整体安全极少数不符合要求的构件应采取措施Cu不符合国家现行标准规范的安全性要求,影响整体安全应采取措施,且极少数不符合要求的构件必须立即采取措施结构系统Du严重不符合国家现行标准规范的安全性要求,已严重影响整体安全必须立即采取措施2 风电塔架结构的部件和结构系统的使用性鉴定评级的分级标准,应按表 3.3.1-2 的规定采用。表 3.3.1-2 部件和结构系统的正常使用性鉴定评级分

23、级标准及处理要求鉴定对象等级分级标准 处理要求部件 as符合国家现行标准规范的正常使用要求,在目标使用年限内能正常使用不必采取措施10bs略低于国家现行标准规范的正常使用要求,在目标使用年限内尚不明显影响正常使用可不采取措施cs不符合国家现行标准规范的正常使用要求,在目标使用年限内明显影响正常使用应采取措施As符合国家现行标准规范的正常使用要求,在目标使用年限内不影响整体正常使用个别不符合要求的次要构件宜采取适当措施Bs略低于国家现行标准规范的正常使用要求,在目标使用年限内尚不明显影响整体正常使用极少数不符合要求的构件应采取措施结构系统Cs不符合国家现行标准规范的正常使用要求,在目标使用年限内

24、明显影响整体正常使用应采取措施3 风电塔架部件和结构系统的可靠性鉴定评级的分级标准,应按表 3.3.1-3 的规定采用。表 3.3.1-3 部件和结构系统的可靠性鉴定评级分级标准及处理要求鉴定对象等级分级标准 处理要求a符合国家现行标准规范的可靠性要求,安全,在目标使用年限内能正常使用或尚不明显影响正常使用不必采取措施部件b 略低于国家现行标准规范 可不采取措施11的可靠性要求,仍能满足结构可靠性的下限水平要求,不影响安全,在目标使用年限内能正常使用或尚不明显影响正常使用c不符合国家现行标准规范的可靠性要求,或影响安全,或在目标使用年限明显影响正常使用应采取措施d严重不符合国家现行标准规范的可

25、靠性要求,已严重影响安全必须立即采取措施A符合国家现行标准规范的可靠性要求,不影响整体安全,在目标使用年限内不影响或不明显影响整体正常使用个别不符合要求的次要构件宜采取适当措施B略低于国家现行标准规范的可靠性要求,仍能满足结构可靠性的下限水平要求,尚不显著影响整体安全,在目标使用年限内不影响或尚不显著影响整体正常使用极少数不符合要求的构件应采取措施C不符合国家现行标准规范的可靠性要求,或影响整体安全,或在目标使用年限内影响整体正常使用应采取措施,且极少数不符合要求的构件必须立即采取措施结构系统D 严重不符合国家现行标准 必须立即采取措施12规范的可靠性要求,已严重影响整体安全3.3.2 风电塔

26、架鉴定单元的可靠性综合评级标准,应按表 3.3.2 的规定采用。表 3.3.2 可靠性综合鉴定评级标准及处理要求鉴定对象等级分级标准 处理要求一符合国家现行标准规范的可靠性要求,不影响整体安全,在目标使用年限内不影响整体正常使用极少数不符合要求的次要构件宜采取适当措施二略低于国家现行标准规范的可靠性要求,仍能满足结构可靠性的下限水平要求,尚不明显影响整体安全,在目标使用年限内不影响或尚不明显影响整体正常使用极少数不符合要求的构件应采取措施,极个别不符合要求的次要构件必须立即采取措施 三不符合国家现行标准规范的可靠性要求,影响整体安全,在目标使用年限内明显影响整体正常使用应采取措施,极少数不符合

27、要求的构件必须立即采取措施鉴定单元四严重不符合国家现行标准规范的可靠性要求,已严重影响整体安全必须立即采取措施【3.3.13.3.2 条文说明】:本标准规定了三个层次的鉴定评级标准,是在总结了以往的大量工程实践,借鉴了相关的标准,结合风电塔架目前所存在的实际问题及我国实际经济状况的基础上确定的。本标准借鉴了现行风电塔架设计规范及施工标准的相关要求,同时依据风电塔架特点及实际情况13提出了专门的规定。既有风电塔架在使用过程中的安全性鉴定,应当依据本标准的相关规定进行,而现行风电塔架设计规范、施工标准是以拟建新风电塔架为对象制定的,不可能系统地考虑到已有风电塔架所能遇到的各种问题。3.4 加固要求

28、3.4.1 风电塔架的加固应综合考虑其技术经济性,避免对未加固部分结构构件等造成不利影响、避免不必要的拆除和更换、避免损伤原结构。3.4.2 对于由不同影响因素引起的结构损伤,应在加固设计中提出相应的防治对策。3.4.3 风电塔架加固宜考虑地基基础加固、塔体加固等。3.4.4 风电塔架的加固设计应考虑现场条件对施工方法、加固效果的影响,加固部分应与原结构协同工作。3.4.5 风电塔架的加固设计使用年限,应按下列原则确定:1 加固后的使用年限,应由业主和设计单位共同确定,宜不低于剩余设计使用年限;2 当局部加固时,应考虑整体结构剩余设计使用年限对加固后使用年限的影响。3.4.6 地基基础加固后,

29、应进行沉降观测或监测。3.4.7 风电塔架加固工程的验收,除应满足本标准的规定外,尚应符合其它相关规范的要求。3.4.8 风电塔架加固工程验收,应提供下列文件:1 委托任务书及加固过程有关协议文件;2 可靠性鉴定报告及有关文件;3 结构施工图、加固设计及修改设计等有关文件;4 加固所用材料的质量证明书和试验报告;5 加固施工过程中的施工资料;6 加固工程监理报告或第三方检测报告;7 风电塔架加固工程的竣工验收报告;8 其他相关文件资料。【条文说明】:风电塔架的加固工程施工项目,为了保证工程质量,业主单位会请监理单位来进行质量控制,但有些项目经常没有监理,因此对于有监理单位参与的项目的加固工程验

30、收应提供监理报告,对于没有监理的项目应请第三方检测机构对加固工程项目进行工程质量检测,提供第三方检测报告。144 现场调查和检查4.1 一般规定4.1.1 风电塔架的鉴定,应对风电塔架的使用荷载、使用条件、使用环境和结构现状进行调查和检查;调查和检查的内容、范围和技术要求应满足鉴定的需要。4.1.2 调查和检查应能满足风电塔架鉴定及相关工作的需要。4.2 原始资料调查4.2.1 原始资料调查包括:工程概况、设计文件、竣工资料及地质勘察报告、沉降观测记录、工程验收文件等。【条文说明】:原始资料是鉴定工作的基础,并且应与现场实际情况进行核对。4.2.2 当原始资料不全时,应根据需要及现场条件,进行

31、相应的调查、测绘、检测及地质勘察。4.3 使用荷载调查4.3.1 使用荷载调查包括:永久荷载、可变荷载和偶然作用等,并应考虑在目标使用年限内可能发生的变化。【条文说明】:荷载调查以查阅资料、规范、运行参数以及调查使用历史为主,必要时应对结构动力作用效应进行测试,并调查风机基础的荷载资料。4.3.2 各类荷载应按照原设计文件并结合现行规范取值,当实际情况与设计条件存在明显的差异时,应根据现场调查和检测情况,合理调整。【条文说明】:例如地震区划发生改变,周围人工建构筑物或临近风场的影响,施工道路过于接近风机等,都要考虑其对风机的影响。4.4 使用条件与环境调查4.4.1 使用条件与环境调查应包括维

32、保、使用环境和使用历史情况。4.4.2 维保调查应包括维保项目和维保周期。4.4.3 使用环境调查应包括:气象环境、地质环境、工作环境和灾害环境,可按表 4.4.3 进行调查。表 4.4.3 使用环境调查项次 环境类别 调查项目1 气象环境 大气温度、大气湿度、降雨量、降雪量、霜冻期等2 地质环境 地形、地貌、工程地质、地下水位深度、土壤冻结深度等3 工作环境 潮湿环境、滨海环境、工业区大气环境、振动环境、周围风机影响等154 灾害环境 地震、冰雪、台风、洪水;可能发生滑坡、泥石流等地质灾害地段等4.4.4 使用历史调查包括:风机的设计与施工、使用时间、维修与加固、改造以及受灾和事故情况等。4

33、.5 现状检查4.5.1 风电塔架的现状检查应包括地基、基础检查和塔体检查,塔体检查可分为构件和连接两部分。【条文说明】:塔架按材料可分为钢结构、混凝土结构以及混合结构三种,按类型,有格构式和圆筒式。4.5.2 地基检查应包括下列项目:1 调查场地类别、地基土质及地下水情况;2 地基稳定性及地基不均匀沉降造成的上部结构明显的倾斜、变形、裂缝等缺陷;3 地基土的腐蚀性,是否存在有害液体渗入以及腐蚀性物质对基础的影响、损坏程度等;【条文说明】:当地基资料不全且可能对上部结构造成不利影响时,应根据国家现行有关标准的规定,对场地地基进行补充勘察或进行沉降观测。4.5.3 基础检查宜包括下列项目:1 查

34、阅图纸资料,检查基础的类型和材料性能。 2 开挖检查基础的变位、开裂、腐蚀或损坏情况。【条文说明】:一般情况下,当塔体未发现异常时,可不进行开挖检查,当对基础现状有怀疑时宜进行开挖检查基础。4.5.4 混凝土构件应检查变形、裂缝、腐蚀、露筋以及保护层剥落等情况。【条文说明】:混凝土构件容易出现耐久性缺陷,具体表现为表面锈胀开裂、钢筋外露以及保护层剥落等,同时在荷载、温度、沉降作用下,也有可能出现裂缝,所以对混凝土构件应重点检查此类缺陷。4.5.5 钢构件应检查变形、开裂、涂层以及腐蚀等情况。【条文说明】:钢构件一般采用薄壁结构,比较容易发生变形,在外力作用下,当超过极限承载力时,也会出现开裂,

35、而且钢结构本身在空气中极易发生氧化,所以对涂层的现状以及钢构件的锈蚀情况,应重点检查。4.5.6 连接应检查焊缝的表面开裂及螺栓松动等情况。【条文说明】:风电塔架各部件的连接大多采用螺栓连接,基础埋于地下,且大多采用现浇混凝土,16所以连接的检查主要包括塔架与基础的连接和塔架各分段之间的连接,各部件间的连接焊缝或者螺栓是检查的重点,主要应检查焊接质量、是否开裂,以及螺栓是否存在松动、变形、缺损等情况。175 检 测5.1 一般规定5.1.1 风电塔架在下列情况下,应进行检测:1 塔体、地基基础出现质量缺陷或存在质量隐患时;2 风力发电机组飞车、起火、叶片折断、机头脱落、振动故障等严重事故时;3

36、 外部环境因素变化时,如台风、地震、洪水、爆破、滑坡等;4 塔体、基础不满足设计要求时;5 塔架达到设计使用年限拟继续使用时。5.1.2 结构材料性能的检测,当图纸资料有明确说明时,可进行现场抽检验证;当图纸资料不全或有怀疑时,应按国家现行有关检测技术标准的规定,通过现场取样或现场测试进行检测。【条文说明】:抽样数量和检测方法主要是依据现行国家标准建筑结构检测技术标准GB/T 50344 关于检测方法和抽样方案的相关要求,同时也考虑风电塔架检测属于高危作业,在满足安全的前提下对抽样部位可以根据实际情况进行适当调整,但取样部位应该具有代表性。5.1.3 结构或构件尺寸的检测,当图纸资料齐全完整时

37、,可进行现场抽检复核;当图纸资料不全或无图纸资料时,应对结构或构件进行现场检测。5.1.4 结构构件的损伤,应在其外观全数检查的基础上,对其中损伤严重的构件进行详细检测。【条文说明】:损伤严重的构件可能已经失效,对结构的承载力会造成严重影响,因此需进一步确定严重损坏程度和损坏原因以及对结构局部或整体的影响程度。为后续的处理建议提供有效依据。5.1.5 存在下列情况时,宜对塔架的结构动力特性进行现场检测:1 塔架结构存在严重损伤、变形;2 其他需要对塔架结构动力特性进行专项检测时。【条文说明】:结构的自振频变化不仅能反映结构损伤情况,而且还能反映结构整体性能的改变,通过结构自振频率的变化,可以分

38、析结构的结构性能,评价结构工作状况。用单自由度振动模型获取的振动模态参数(一阶)可用于塔架系统健康状态评估工作。采集塔架系统自由衰减振动的振动数据过程中,应多采集几组测试数据,规定不少于 5 次。采集被测机组的振动数据同时,要收集相关的工况数据,需要收集的信息包括风速、风向、转速、功18率数据。5.1.6 检测中使用的计量器具、试验仪器仪表应在检定有效期内。5.2 检测程序及基本要求5.2.1 风电塔架的检测,应按规定的检测程序(图 5.2.1)进行。确定检测目的、范围、内容制订检测方案现场调查与检测试验与分析检测结果评价检测报告补充调查与检测初步调查图 5.2.1 检测程序【条文说明】:本标

39、准制定的检测程序是一种常规的检测的工作程序,是根据大量的风电塔架检测的实践经验,并参考其他相关标准制定的。执行时,可根据检测的具体要求进行安排。如遇到简单问题时,可适当简化;如遇到特殊问题时,可进行必要的补充和调整。5.2.2 检测的目的、范围和内容,应在接受检测委托时根据委托方提出的检测原因和要求,经协商后确定。5.2.3 初步调查宜应以确认委托方的检测要求和制定有针对性的检测方案为目的。初步调查可采取踏勘现场、搜集和分析资料以及询问有关人员等方法。【条文说明】:19了解风电塔架的现状和收集有关资料,不仅有利于较好地制定检测方案,而且有助于确定检测的内容和重点。现场调查主要是了解被检测风电塔

40、架的现状缺陷或使用期间的加固维修及用途和荷载等变更情况,同时应与委托方商定检测的目的、范围、内容和重点。5.2.4 检测方案应根据检测对象的特点和初步调查结果、检测目的和要求制订。内容应包括检测的依据、详细调查和检测的工作内容、检测方案和主要检测方法、工作进度计划及需由委托方完成的准备工作等。5.2.5 现场调查与检测宜根据实际需要选择下列工作内容:1 核查相关文件资料;2 风电塔架材料性能检测分析;3 地基基础检查、检测;4 塔体结构检查、检测;5 塔架连接检查、检测;【条文说明】:现场检查与检测工作,是获得风电塔架现状必要的资料、可靠的数据的关键,也是进行下一步试验与分析的基础。具体到每一

41、个检测的项目需要做哪些工作,还需要根据实际所遇到的问题进行必要的选择。5.2.6 试验与分析,应根据现场调查与检测结果对风电塔架进行试验与分析。5.2.7 当发现检测数据数量不足或检测数据出现异常情况时,应进行补充调查与检测,补充调查与检测应有必要的说明。5.2.8 现场检测工作结束后,应及时修补因检测造成的塔架结构或构件局部的损伤。修补后的塔架结构构件,应满足承载力的要求。【条文说明】:在风电塔架检测中,当采用局部破损的方法检测时,在检测工作完成后应进行结构构件受损部位的修补工作,在修补中宜采用高于构件原设计强度等级的材料。5.2.9 风电塔架检测工作完成后,应提出检测报告。检测报告的编写应

42、符合本标准第 12 章的规定。5.3 检测项目和抽样方案5.3.1 风电塔架结构现场检测应依据委托方提出的检测目的合理确定检测项目。5.3.2 风电塔架结构现场检测可在下列项目中选取必要的项目进行检测:1 查阅研究项目相关图纸设计资料,地质勘察报告,质量验收资料,沉降观测资料,运维巡检资20料,机组运行故障记录。2 调查结构上的作用荷载和环境中的不利因素,以及它们在目标使用年限内可能发生的变化3 结构材料力学性能检测;4 结构材料长期性能和耐久性能检测;5 结构构件尺寸偏差与变形检测;6 结构损伤缺陷的识别与检测;7 结构动态特性测试。【条文说明】:检测工作除常规的钢结构与混凝土结构的结构检测

43、、变形测量外,需要考虑风电机组运行的特点,如对塔体、基础刚度的设计需求。5.3.3 风电塔架结构检测的抽样方案,可参照现行国家标准建筑结构检测技术标准GB/T 50344的有关规定执行。当设计图纸中有明确规定时,应以设计要求为制定抽检方案的主要依据。5.4 材料检测5.4.1 风电塔架涉及结构安全和主要使用功能的下列材料,应进行检测:1 钢结构塔体采用的塔筒钢板、法兰钢板、高强螺栓钢棒、焊接材料、防腐涂料;2 混凝土结构塔体和风机基础采用的混凝土、钢筋、预应力索钢丝、预应力锚栓钢棒、锚垫板钢板、防水材料、防腐材料、二次灌浆料;5.4.2 塔架结构混凝土材料的检测,应符合下列规定:1 混凝土强度

44、的检测宜采用取芯、超声、回弹或其他有效方法综合确定。2 混凝土构件的老化可通过外观状况检查,混凝土中性化测试和钢筋锈蚀状况等检测确定。必要时进行劣化混凝土岩相及化学分析,混凝土表层渗透性测定等。3 从混凝土构件中截取的钢筋力学性能和化学成分,应按现行国家标准混凝土结构现场检测技术标准GB/T 50784 的规定进行检测。5.4.3 塔架结构钢构件材料的检测,应符合下列规定:1 钢构件材料强度的检测,可采用表面硬度法或其他方法;2 严重受锈蚀等影响钢材的力学性能的钢构件材料检测,宜采用取样的方法;3 现场应核对钢塔体和钢构件的几何尺寸,对于锈蚀严重的钢塔体和钢构件,应按实际测量的几何尺寸进行承载

45、力验算;4 钢塔体和钢构件外表面防腐涂层应进行外观质量检查和涂层厚度检测。215.5 地基与基础检测5.5.1 地基与基础的检测,宜根据实际需要选择下列工作内容:1 地基承载力检测2 基础混凝土工程检测3 基础钢筋工程检测4 基础沉降检测5.5.2 地基承载力的检测,应符合下列规定:1 地基的岩土物理力学参数和地基承载力特征值,应根据设计及地勘报告等资料确定。2 当上述资料不足时,可对场地地基进行补充勘察或进行现场荷载试验。5.5.3 基础混凝土工程的检测,宜分为外观缺陷检测和内部缺陷检测,应符合下列规定:1 混凝土外观缺陷检测,应包括表面破损位置和范围、破损深度,破损位置和范围可用钢尺或卷尺

46、测量,破损深度可采用超声法进行检测;2 混凝土内部缺陷的检测,应对怀疑内部存在缺陷的区域进行全数检测,可采用冲击回波法或电磁反射法进行检测,对于基础混凝土内部深层缺陷,宜进行钻芯验证,对于判断困难区域应进行剔凿验证。【条文说明】:1 混凝土构件内部缺陷一般都是独立事件,不具备批量检测的条件,宜对怀疑存在缺陷的构件或区域进行全数检测。当怀疑存在缺陷的区域范围较大时或受检条件限制不能进行全数检测时,可根据约定原则进行检测。2 超声对测法检测混凝土内部缺陷时目前公认的成熟的检测方法,已有大量成功应用经验,当仅有一个检测面时,采用超声法检测存在困难,此时可采用冲击回波法和电磁波反射法(探地雷达)进行检

47、测。非破损方法检测混凝土构件内部缺陷,基本上都是通过波(超声波、应力波和电磁波)的传播特性、透射、反射规律来间接得到内部缺陷的相关信息,受检混凝土性能、含水量及缺陷特性等因素影响检测的准确性,因此,对于判别困难的区域宜通过钻取混凝土芯样或剔凿进行验证。风机基础属于大体积混凝土结构,基础直径往往超过 16 米,用超声法检测基础中心处往往受到钢筋反射的影响无法测量,所以针对风机基础内部深层区域的检测建议使用钻孔的办法,利用取样和工业内窥镜进行深层区域的检测。5.5.4 基础钢筋工程的检测,应符合下列规定:1 应对钢筋位置、保护层厚度、直径、数量等项目进行检测;222 钢筋位置、保护层厚度和钢筋数量

48、,可采用非破损的雷达法或电磁感应法进行检测,并宜凿开混凝土进行钢筋直径或保护层厚度的验证。5.5.5 当地基与基础存在损伤缺陷或塔体存在下沉、倾斜变形等情况时,应对地基基础的沉降量和沉降稳定情况、塔体和基础之间相对位移情况进行检测。5.6 塔体检测5.6.1 塔体的检测,宜根据实际需要选择下列工作内容:1 塔体混凝土构件:构件尺寸、混凝土强度、钢筋配置、保护层厚度、损伤缺陷等;2 塔体钢构件:构件尺寸、钢材强度、防腐涂层厚度、损伤缺陷等。3 塔体垂直度的检测;4 塔体整体变形检测;5 塔体附属设施检测5.6.2 塔体混凝土构件、钢构件的检测,可参照现行国家标准建筑结构检测技术标准GB/T 50

49、344 相关规定。5.6.3 塔体垂直度的检测,应测定塔筒顶倾斜位移和倾斜方向,其测量方法可参照现行建工行业建设标准建筑变形测量规范JGJ 8 相关规定。【条文说明】:相对于塔底,塔体的倾斜最大点一般位于塔顶,因此对于整体倾斜需测定风机塔体顶部相对于塔底部的倾斜量和方向,但也需测定塔体其他部位相对于塔体底部的倾斜量和方向,以检测塔体变形的不均匀程度。5.6.4 塔体应对整体变形进行检测,有明显变形的构件需对其局部变形进行检测。5.6.5 塔体附属设施应对其锚固情况、连接变形、表面涂装、锈蚀情况等进行检测。5.7 连接检测5.7.1 塔架连接的检测,应包括塔体与基础间的连接、塔段之间的连接。5.7.2 塔体与基础间的连接检测,应符合下列规定:1 基础环式基础与塔体的连接,应对基础环与基础混凝土缝隙、基础环下法兰周边混凝土损伤情况、基础环穿孔钢筋及基础环抗剪栓钉损伤情况、基础环与基础混凝土之间的防水损伤情况等进行检测。2 预应力锚栓式基础与塔体的连接,应对锚栓预紧力、锚栓体系损伤情况、灌浆层损伤情况等进行检测。233 混凝土塔架基础与塔体的连接,应对预应力索预紧力、锚固体系,锚固端周边混凝土损伤情况等进行检测。【条文说明】:根据以往工程经验,基础环式基础常出现的损伤

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