火电厂汽机基座施工技术及质量控制措施

摘要:汽轮机和发电机运转对基座的各项指标要求比较高，基座结构形式复杂，施工工序复杂,工程量大,交叉作业多;基座底板及顶部框架的大体积混凝土裂缝的控制要求高,预埋锚固板,预埋螺栓、埋管、埋件型号多、数量多、安装精度要求高.是火力发电厂土建施工难度大,质量工艺要求高的工程,作者在火电施工单位从事技术、质量管理工作二十余年,直接参加和参与施工的汽轮机基座十来座,积累了丰富的施工经验,对汽机基座施工技术措施及质量控制进行了深入研究。

关键词:汽机基座施工预埋螺栓预埋锚固板大体积混凝土裂缝质量控制

汽机基座是衡量一个火电建筑企业施工能力和质量控制水平的主要标志，是火电施工企业对外形象的一个重要窗口，是检验企业实力工程项目.必须采取科学合理施工技术和质量控制措施才能确保顺利、优质完成。实践证明只有施工中精益求精,采取有效的质量控制措施,才能满足汽轮发电机安装的要求,满足规范标准和厂家、设计的要求,建成质量优良的工程. 本文以600mw机组汽轮发电机基座为研究对象，对汽轮发电机基座施工主要工序和关键部位的质量控制进行研究.

一、地脚螺栓、锚固板施工质量要求及控制措施

1、地脚螺栓和锚固板埋设在上部框架梁上,用来固定汽轮发电机等设备。汽轮发电机安装对土建地脚螺栓、锚固板质量要求及允许偏差,在电力行业标准《电力建设施工及验收技术规范(汽轮机机组篇)》(标准编号DL5011-92)中，有明确的要求: (a)地脚螺栓孔内必须清理干净，螺栓孔中心线对基础中心线偏差应不大于0.1d(d 为预埋钢套管内径)且小于10mm，螺栓孔壁的铅垂度偏差不大于L/200 且小于10mm，(L 为预埋钢套管或地脚螺栓的长度)，孔内应畅通，无横筋和杂物；螺栓孔与地脚螺栓垫板接触的混凝土平面应平整，放置垫板的孔洞应有足够的空间装入垫板。(b)直埋式预埋地脚螺栓及铁件的材质、型号、纵横中心线和标高，都应符合图纸要求，螺栓及铁件中心偏差应不大于2mm，铅垂偏差应小于L/450，铁件标高偏差应不大于3mm, 地脚螺栓标高偏差不大于+3mm 。(C)引进型机组预埋的纵、横销(锚固板)的纵、横中心线及标高偏差均不大于3mm ，其顶面标高应按图设置汽轮机、发电机底座按转子自然垂弧进行调整的增值和附加余量；预埋的主汽门、中压联合汽门牛脚的中心偏差应不大于2.0mm ，标高偏差不大于3.0mm ，上面应平整，相关预埋件的标高差在1mm 之内。

2、地脚螺栓质量缺陷的危害及成因分析。地脚螺栓、锚固板常出现的的缺陷是: 平面位置偏差或标高偏差超标以及垂直度偏差超标,最终结果是锚固不足。将影响到日后机组的正常运行，潜伏极大隐患。可见，地脚螺栓和锚固板的施工质量缺陷的危害是可怕的,地脚螺栓和锚固板预埋施工是隐蔽工程,是汽机基座施工的关键工序和特殊过程。

质量缺陷成因分析: 造成施工误差超标的原因,有以下几个方面:由于固定螺栓和锚固板的支架,都是施工措施的内容,施工人员对汽机基座的地脚螺栓和锚固板施工质量重要性认识不足,质量上相对其它工程的精度要求偏高,很容易造成施工时误差超标;交叉作业影响,汽机基座施工是多工种联合交叉作业工程,钢筋绑扎、模板支设、铆电焊配合等.施工过程中及施工完地脚螺栓容易遭到碰撞移位;混凝土浇筑时,不对称浇筑,振捣器振捣时,距离螺栓太近,并长时间不对称振捣,都有可能使螺栓偏差过大。另外,模板系统不均匀沉降及偏移等多种因素,造成螺栓(锚固板)偏差超标.

3、采取的主要措施。螺栓和锚固板标高按正差布置,施工方案中还应考虑到脚手架系统和模板系统,在浇筑过程中荷载不断加大,沉降变形因素.考虑到汽轮发电机的自然挠度曲线的因素.脚手架下部地基的弹性变形因素.根据多座汽轮机基座施工经验,这些因素影响螺栓和锚固板偏差,根据计算或经验可以确定这些因素的影响大小。所以螺栓和锚固板的施工时,应合理科学确定螺栓在混凝土浇筑前安装标高和位置偏差。螺栓安装之后,只有下降的可能性,没有提高的可能性,所以螺栓标高确定,一般遵循宁高勿低原则.施工措施上为确保螺栓的施工质量,螺栓固定采用单独加固体系,在下部框架上预埋铁件或型钢,作为体系的生根点, 或另外设置一套与基座混凝土框架分离的支架系统固定螺栓和锚固板.平面上的做法,应将每个螺栓单元相对固定成一个整体,再与外部支架连接在一起,形成一个稳定固定体系.

二、基座大体积混凝土温度裂缝控制

基座大体积混凝土裂缝控制,是基座施工的一个难点和重点.大型机组的汽机基座底板及上部框架是大体积混凝土结构，大体积混凝土基础浇筑后，在硬化期间放出大量水化热，内部温度不断上升，使混凝土表面和内部温差很大。当温度产生非均匀的降温时，将导致混凝土表面急剧的温度变化而产生较大的降温收缩，此时表面受到内部混凝土的约束，将产生很大的拉应力，而混凝土早期抗拉强度和弹性模量很低，因而出现由于混凝土内外温度变化产生的裂缝。

为防止汽机底板大体积混凝土产生温度裂缝，控制温度裂缝在规定范围内，保证混凝土施工质量。应该从设计方面、混凝土原材料、施工过程方面采取措施。

1、设计上采取的措施。1大体积混凝土配筋设计时,缺少防温度裂缝构造配筋,或构造配筋间距过大,起不到防裂的作用.合理配置防裂钢筋,能有效地提高混凝土的抗裂性能.2在底板大体积混凝土与垫层之间的接触面上设置沥青油毡或沥青砂滑动层,减小混凝土边界存在约束而产生的温度应力.3在结构的变截面、转角处、预留孔洞周围等薄弱处,由于温度变化和混凝土收缩,会产生应力集中,混凝土开裂.在这些部位增配一定数量的抗裂钢筋,可以防止裂缝的产生.

2、混凝土原材料选用上的措施.大体积混凝土产生温度裂缝的根本原因是水泥水化过程中产生大量热量,不能快速传导出去,积聚在混凝土内部,产生温差和应力. 1尽量选用低热水泥配制混凝土,就能有效地减小温应力. 2混凝土中掺适量粉煤灰,减少水泥用量,可减少水化热量。3采用掺混凝土膨胀剂的方法,补偿混凝土的收缩,并相应提高密实性.4选用自然连续级配的骨料，并严格控制砂、石子含泥量，降低水灰比，加强振捣，以提高混凝土的密实性和抗拉强度。

3、现场施工控制措施. 1.浇筑大体积混凝土,应避开炎热天气浇筑；必须在热天浇筑时，可采用冰水或深井凉水拌制混凝土，或设置简易遮阳装置，并对骨料进行喷水预冷却，以降低混凝土搅拌和浇筑的温度。2.大体积混凝土应连续分层浇筑，每层厚度不宜大于30厘米,合理降低浇筑速度,以加快热量散发，并使温度分布均匀，同时也便于振捣密实。3.根据施工方案确定的测温养护措施, 在混凝土浇筑时，预埋测温导线,用建筑电子测温仪测定砼温度。混凝土浇筑后按测温制度检测混凝土内部温度，掌握温度变化，以保证混凝土内外温差小于25℃，防止温度裂缝的产生，当大体积混凝土内外温差接近25℃时，应及时在混凝土表面增加保温材料。4.根据温度计算,只靠保温措施,难以保证内外温差要求的,应在大体积混凝土内部计算确定预留一些孔道，采取通冷水或冷气的办法降低混凝土内部温度。5.浇筑混凝土后，表面应及时用保温方案确定的保温材料、保温方法、养护时间进行保温处理。混凝土拆模时，块体中部和表面温差不宜大于20℃，以防止急剧冷却造成表面裂缝。

三、结束语

汽机基座施工是一个系统工程,根据多年施工经验总结了地脚螺栓、锚固板的偏差质量控制措施,大体积混凝土温度裂缝控制的技术措施,在施工方法上具有实用性、针对性，掌握了汽机基座这些施工要点和控制措施,就能够不断提高施工工艺水平, 移交给业主精品工程,取得企业较好的经济效益和社会效益.

参考文献:

[1]《混凝土结构设计规范》GB50010-2002

[2]《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB 50204-2002）

[3]《电力建设工程施工质量验收及评定规程》（DL／T5210.1-2005）

[4]《 建筑施工手册》第四版 2003 ISBN 7-112 05927-0