中国水电基础局有限公司天津301900
摘要:汽机基座是电厂结构施工中最为重要的结构之一,汽轮机和发电机运转对基座的各项指标要求比较高,属于发电厂工艺系统转换的关键部位,承受长期高频振动荷载,是发电厂的核心结构工程之一。汽机基座结构形式复杂,预埋螺栓、埋管、埋件型号复杂多样并且数量集中密度大,整体施工质量工艺要求高。本文重点介绍汽机基座上部结构梁柱及厚大异型梁板的模板与脚手架布设、预埋件加固等施工技术。
关键词:汽机基座;复杂结构;异型梁板;预埋件
一、工程概况
泰国NPP5A1×98MW汽轮发电机组土建工程位于泰国巴真府,是利用造纸余热进行发电的一项扩建工程,汽机基座基础采用筏板基础,底标高为-6.4m,外形结构尺寸为12.20m×22.045m,板厚2.0m,基础短柱截面尺寸包括1900×840mm、220×220mm、400×400mm、1450×1450mm、1200×1200mm、950×950mm、1100×900mm七种规格。汽机上部结构分为4.5m中间层和9.5m运转层两层结构,为粗大框架梁柱及厚大异形梁板结构,框架柱截面尺寸包括1700×1000mm、1400×1000mm、1200×1000mm三种规格,共计10根。本文重点介绍汽机基座上部结构梁柱及厚大异型梁板的模板与脚手架布设、预埋件加固等施工技术。
二、施工工艺及技术措施
1.汽机基座基础施工
基础底板钢筋采用双层双向钢筋,主筋为25mm的SD40(泰国钢筋牌号,相当于国内HRB400钢筋),钢筋采用直螺纹机械连接,接头等级Ⅰ级;中间设置两层直径16mm的SD40钢筋构造筋,双层双向布置;四周设置直径16mm的SD40钢筋封闭筋,并预留基础短柱及墙板插筋。
筏板模板根据结构尺寸采用矩形钢和木模板预先加工定型后整片吊装。
汽机基座底板尺寸较大,混凝土量达570m3,为大体积混凝土浇筑,须做好混凝土的温控措施,本工程混凝土采用当地商品混凝土,在此不再做重点介绍。
2.汽机基座上部结构施工
汽机基座上部结构由框架梁柱、厚大异形梁板组成,结构配筋复杂,变截面多,预埋件型号及数量多,工艺精度要求较高。其中框架柱截面尺寸分别为1700×1000mm、1400×1000mm、1200×1000mm四种;最大变截面梁尺寸为3250×1740mm,跨度6.48m;4.5m中间层梁尺寸为500×600mm,板厚为300mm。
2.1框架柱模的制作、拼缝、安装及加固
(1)柱模制作及拼缝:柱模板采用木质胶合板,每块规格尺寸为2440×1200×16mm。柱子的截面宽度共有4种尺寸,分别为1.7m、1.4m、1.1m、1.0m,柱模沿高度方向设置水平缝不设置竖向缝,横向采用一块模板料,柱模沿高度方向在施工现场进行拼装,为便于安装,模板拼缝1.2m一道,从柱根部至梁底有规律布设。柱模制作时采取大截面包小截面的拼制方式,柱小截面制作宽度同柱宽,柱大截面制作宽度为柱宽加两个木胶合板厚度。
(2)柱模拼缝必须平顺,缝隙不超过1mm,柱模板拼缝处采用胶带纸粘贴。如个别柱模板拼缝宽度超过1mm时,用腻子将缝隙补平,并粘贴20mm双面胶带纸。
(3)柱模安装:由测量员弹出柱子的边线,由质检员验证无误后,方可进行安装。柱模板均采用Ф48×3.5mm无缝钢管作为背愣。
(4)柱模加固:由于柱子截面尺寸较大,经荷载计算(计算过程在此不再介绍)对于1700×1000mm柱子模板加固采用[20a槽钢做钢箍,间距450mm,采用Ф20mm螺栓对拉;对于1400×1000柱子模板加固采用[16a槽钢的钢箍,间距450mm,采用Ф16mm螺栓对拉;对于1200×1000柱子模板加固采用[16a槽钢的钢箍,间距450mm,采用Ф16mm螺栓对拉。
2.2梁模板的制作、拼缝、安装及加固
(1)梁模板的制作:梁底模、侧模均采用16mm木质胶合板纵横向拼制,底模背面用50×50×3mm方钢纵向加固,间距200mm。梁底模、侧模分两段制作,现场组合拼装。
(2)梁模板的安装:梁底模安装后,挂中线进行检查,校核各梁模中心位置是否对正,并校核梁底标高。模板在现场拼装,模板安装就位后,及时固定牢靠。
(3)梁模板的加固:框架横梁及纵梁采用双钢管作为背楞加固,沿高度方向设2道Ф16mm对拉螺栓,水平间距600mm。
2.3脚手架布设
上部结构9.5m转运层体量较大,仅混凝土荷载约300m3,荷载较重,因此对脚手架的搭设提出了更高的要求。脚手架采用Ф48×3.5mm无缝钢管,单根长度6m。汽机基座9.5m层的框架梁板的底部满堂脚手架按最大荷载计算(计算过程在此不再介绍)以及考虑搭设方便,框架梁底的立杆间距沿梁长、梁宽方向间距均为450mm,步距1200mm;在其梁板四周设置双排脚手架,立杆的纵横向间距900mm,步距1200mm,与梁底脚手架连接成整体,作为作业平台;在结构内部空腔也布置脚手架,立杆的纵横向间距900mm,步距1200mm,与梁底脚手架连接成整体,作为作业平台。
在架体外侧周边及内部纵、横向每3m~3.2m由底至顶设置连续竖向剪刀撑,剪刀撑宽度为3m~3.2m;在竖向剪刀撑顶部交点平面设置水平剪刀撑,水平剪刀撑至架体底平面距离与水平剪刀撑间距不超过6m,剪刀撑宽度为3m~5m。
2.4预埋件工程
(1)预埋件安装固定
侧埋埋件采用6mm圆钢作成的螺丝和与之配套的螺母固定,对钢板型埋件螺丝纵横间距为50cm,边长小于50cm的钢板埋件至少布置四根螺丝,并呈对角线布置,对扁钢沿长度方向间距50cm布置螺丝,所有螺丝需错开锚脚的位置。
底埋件用铁钉固定在模板上,沿埋件边长方向间隔50cm布置一个,对边长小于50cm的埋件每边至少布置两个铁钉,如下图1所示。
图1底埋埋件布置示意图
结构顶面预埋件的固定:确定预埋件位置后,先将预埋件的锚筋固定在上层钢筋网片上,然后用竖向钢管与预埋件锚板上平点焊,通过扣件将竖向钢管与脚手架连接牢固。对于埋件短边尺寸大于300mm的位于构件顶面的预埋件,在预埋件适当部位开设直径为50mm的排气孔以利于埋件下部砼密实。
预埋套管的安装固定:预埋套管的固定采用螺栓与型钢支架,为便于套管上部固定,套管长度宜高出砼面200mm以上,根据套管的尺寸,用50×50mm角钢固定螺栓套管底部,在梁底模板固定完毕后,在其上精确放出套管的中心线及边线每个角钢框架用M8螺栓固定在梁底模板上,在所有预埋螺栓套管拉通线校准无误后,把每根套管上口均焊在[10槽钢框架上,四周采用[10槽钢及角钢进行拉接固定以免槽钢框变形。
(2)预留洞口的留设
先根据设计尺寸用16mm厚的胶合板拼成易装拆式的自制木盒塞体,根据预留洞口的定位尺寸和标高将塞体就位,上部用钢管固定,并与脚手架或模板支撑连接牢固。下部用8#铅丝从三个方向将它固定于钢筋网片上。砼浇筑初凝后轻轻敲击木模,在砼终凝前借用倒链将木模拔出,操作时要掌握好拔出时间。
三、结束语
汽机基座属于复杂的大型动力设备结构,其承载静荷载的同时还承受巨大的动荷载,从设计到施工都需达到精细化要求。汽机基座土建施工是一个相对复杂及难度较大的土建结构,有机会参加了泰国巴真NPP5A项目的该项目土建施工,根据施工中遇到的技术问题及解决措施进行一下概述和总结,以供类似项目参考。