百万机组汽轮机基座施工技术及注意事项简述

发表时间:2021/1/18   来源:《城镇建设》2020年10月第30期   作者:靳海芬,双妙,赵亮,付伟,王廷伟
[导读] 本文结合某百万机组汽轮机基座,详细介绍了大容量机组基座主要施工技术

        靳海芬,双妙,赵亮,付伟,王廷伟
        国核电力规划设计研究院 ,北京 100095
        摘要:本文结合某百万机组汽轮机基座,详细介绍了大容量机组基座主要施工技术,包括基座轴线、标高控制技术;汽轮机基座中螺栓、套管、锚固板定位固定技术;密布钢筋施工技术;大体积混凝土施工技术等。为后续相近工程的施工提供参考,保证顺利施工。
        关键词  百万机组; 汽轮机基座 ;测量控制;精确预埋;施工工艺
1概述
        随着社会的发展,电力需求量不断提高,充足的电力供应在经济发展中起着至关重要的作用。在此社会背景下,大容量的机组快速发展,尤其是1000MW的机组。随着机组容量的不断提高,汽轮机的复杂程度也越来越高,相应的汽轮机基座结构也越来越复杂,增加了施工难度。本文就某电厂新建工程项目2×1000MW发电机组汽轮机基座施工技术及注意事项进行简要分析说明,为后续相近规模的基座施工提供参考依据。
2汽轮机基座工程简介
        本文结合工程为某电厂新建工程项目2×1000MW发电机组工程。汽轮发电机基础底板平面尺寸为54.680m×17.100m,基础底板的底标高为-7.200m,厚度3.500m。汽机基座上部结构由中间层和运转层。汽轮发电机基础上部结构分为两层,中间层和运转层。中间层标高为8.550m,运转层顶标高为17.000m。汽轮机运转层主要安装汽轮机高低压缸、对应型号的发电机等设备,设备的定位安装主要通过结构上预留锚板、埋件、套管、螺栓等。                     
        另外汽轮机基座上部结构构件尺寸规模巨大,其中Ⅰ-Ⅲ轴柱截面尺寸为2000mm×1500mm,Ⅳ轴柱截面尺寸为2100mm×1100mm,Ⅴ轴柱截面尺寸为2800mm×1600mm,Ⅵ轴柱截面尺寸为2000mm×1200mm;中间层板面厚度800mm,梁高1400mm,截面宽度1100mm/1200m/1500mm/1600mm/2000mm;运转层JA-JD轴及Ⅰ、Ⅵ轴梁高2930mm,Ⅱ、Ⅲ、Ⅴ轴梁高3430mm,Ⅳ轴梁高3930mm。整个上部结构混凝土标号C40。
        综上所述,汽轮机基座工程的工程量巨大而复杂,施工技术要求高。
3汽轮机基座施工技术
1)基座轴线、标高控制
        汽轮发电机基座的轴线、标高定位尺寸要求严格精准,在进行汽轮机轴线的定位中需要使用全站仪进行轴线的定位,并辅以微调水准仪、钢尺和拉力器等来控制汽轮机的标高。在施工汽轮发电机基座前,同时为确保#1、#2汽轮发电机标高、定位尺寸一致,统一使用各方共同复核过的坐标点,提前将汽轮发电机基座南北向中心线和#5轴承座中心线引至主厂房运转层平台,浇筑4个混凝土支墩,分别设置四块预埋件,标注出中心线,并以此为中心线展开下部施工,并在A排框架柱处设置标高点,#1、#2机组统一使用。基座施工过程中,在工字钢上标注出发电机、轴承座、低压缸、高压缸中心线,而后使用细钢丝缠绕在支架上并调整细钢丝的绷紧度。
        钢筋、螺栓、锚固板、模板安装过程中,多次对基准线进行测定。同时由于温度的不同会对轴线的测量造成一定的影响,因此,在进行拉尺数据测量时应当控制并需经过多次测量以确定数据的准确性。
2)汽轮机基座中螺栓、套管、锚固板安装
        螺栓、锚固板、套管安装是汽轮发电机基座施工的重点、难点之一。运转层纵、横梁含众多直埋式及穿梁式螺栓、套管及侧向布置的锚固板。由于螺栓、套管数量较多,锚固板体积较大且重量较重,为保证螺栓、套管、锚固板等定位尺寸精准无误,避免混凝土浇筑过程中发生偏移,通过工字钢、槽钢制作固定支架,固定支架主要材料采用I25a工字钢、[16a、[10槽钢和∠100×10角钢制作。按照定位线及标高,将双拼[16a槽钢与提前预埋在混凝土框架柱中的M3030埋件焊接,固定支架固定在每个框架柱中。支柱完成安装后,在框架柱上标记框架梁焊接标高和中心位置,并依此安装框架梁(I25a工字钢)。按照图纸,在框架梁上定位悬挂柱,并将其与框架梁进行焊接连接。在悬挂柱上标识次梁标高及中心位置,并依此安装次梁。次梁安装时进行点焊,待完成标高及轴线校核后,进行焊接固定。同时按照图纸对跨度过大的次梁,中间加设支撑柱,保证钢梁扰度符合要求。在完成整个固定架校核并确定尺寸合格后,在支架侧面采用Ф32钢筋作为竖向剪刀撑进行焊接。同时平面位置按照图纸采用Ф32钢筋设置平面剪刀撑。最终形成整体闭合状态,保证固定支架的稳定性。


        锚固板:
        锚固板施工难度在于侧向预埋,体积大,重量重,梁侧锚固板根据尺寸定位,在其安装的基座底部模上使用I25a工字钢制作成“H”型支架,支架使用螺栓进行固定,固定后将锚固板放置在支架上并通过使用螺栓来调节其高度,待到调节好后将其与支架焊接固定,钢筋、模板施工过程及完成后,及时进行调整,避免误差过大,无法调整。
3)钢筋施工
        钢筋施工是汽轮发电机的难点之一,汽轮机基座钢筋量大而密,且与锚固板、套管、预埋螺栓等交叉重合。相比较国内同类型机组,本电厂预埋螺栓、套管、锚固板数量在同类型机组中处于前列,同时锚固板尺寸较大,与钢筋交叉施工难度较大,为避免施工过程中遇到钢筋与锚固板、螺栓碰撞问题难以解决处理,运用BIM建模技术,提前模拟出螺栓、套管、锚固板与钢筋碰撞位置,提出设计解决方案,超前解决,节省工期和成本。
        钢筋施工过程中,需与螺栓、预埋套管、锚固板同时交叉施工,避免返工。根据BIM建模技术的应用结果,与螺栓、套管、锚固板碰撞位置的钢筋,根据设计处理方案进行翻样、施工。
4)混凝土施工
        模板选用全新优质覆膜木胶合板系统模板,合理规定周转次数,本工程周转次数不大于2次。另外对于模板的紧固,梁采用通过对拉螺栓进行,柱采用加强型钢夹具进行紧固,紧固件及夹具的间距需合理计算保证模板变形小及混凝土构件尺寸。另外模板接缝处采用工字型塑料角条,使模板接缝严密,保证混凝土浇筑质量。
        基座上部结构构件尺寸大,钢筋十分密集,尤其对于梁注节点钢筋较密,在浇筑此处混凝土时用小粒径石子同强度等级的混凝土浇筑,并用小直径振捣棒振捣。
        汽轮机运转层为大体积混凝土,施工中需要严格控制混凝土温差。主要的控制方法有采用低水化热水泥、混凝土中加入高效减水剂、用冷水拌和骨料、混凝土浇筑可以采用斜面分层等浇筑方法。
        为了便于浇筑后测温,拟在基础承台内设置5个测温点,每个测温点使用HRB400Φ25钢筋固定。随时观察是否满足温控要求,混凝土中心温度与其表面温度差值不大于25℃,混凝土表面温度与大气温度差值小于20℃,如有超标,则及时加强保温及保湿进行控制。测温点的布置宜均匀全面。
4结束语
        汽轮机基座上部结构施工包含螺栓、锚固板、套管等的准确定位及固定以及钢筋混凝土施工质量直接为后续设备安装提供方便有利的基础条件。因此在施工过程中采取有效的技术方案,严格控制施工质量,保证施工的精确型十分重要。本文就超大型火电机组施工过程基座上部结构施工技术及注意事项简要分析说明,为后续工程提供参考。
参考文献:
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