600MW機組空冷平臺安裝工藝

摘要：國電電力大同第二發電廠二期擴建工程是我國首臺國產600

MW直接空冷機組，利用城市中水，節能環保。在今后的火電建設中，這樣的機組將會大力得到推廣。為此，對直接空冷機組的空冷平臺安裝工藝作一總結很有必要。

關鍵詞：空冷 桁架 機械 節點 組合 吊裝 高強螺栓 終擰

1 工程概況及工程量

國電電力大同第二發電廠二期擴建工程直接空冷凝汽器平臺緊靠7#機主廠房A列外，單元群排成矩形方陣，共56個單元按7行8列布置，平面尺寸91.2m～77.7m，座落在外徑3800mm，壁厚300mm的16根空心混凝土柱上，平臺由縱橫交錯的鋼桁架連接而成，平臺頂標高40m，桁架高度6.328m；桁架梁上下弦桿、立桿，腹桿等構件主材采用熱扎H型鋼，強度等級Q235B-Z，桿件連接采用扭剪型高強度螺栓連接，采用等強度設計法，桁架上弦H型鋼上翼緣連接采用全熔透焊接。

平臺總重量約2300t，其中螺栓重量約80t。

2 施工機械的選擇及布置

根據施工總圖及空冷桁架圖紙，在空冷平臺東側500kV升壓區域、空冷平臺北側及空冷區域內布置施工組合平臺，構件堆放場，進行桁架組合。根據桁架施工情況，布置以下施工機具：

①250t履帶吊，負責主要桁架的吊裝，布置在空冷平臺東側，主臂47.275m，副臂36.60m；②布料桿，布置在空冷柱LB-LC之間，扒桿長度44m，塔身高度46m，主要負責上下弦水平支撐及風機護網層構件安裝；③1000/60t塔吊，后期布置在主廠房A列柱與空冷LD列柱之間，距A列10m，吊車扒桿高度50m，幅度38m時可吊重20t，負責LD～LD桁架及其它構件的安裝；④50t履帶吊，布置在組合場地，負責桁架組合；⑤25t汽車吊及板車，負責構件的運輸。

3 施工準備

空冷鋼平臺施工前在空冷支柱頂面上安裝安全欄桿，并在桁架部位做成活動欄桿。鋼結構施工前，先進行柱頂埋件安裝及二次澆灌，之后拆除空冷原有砼支柱施工用腳手架，拆除時留下LB、L3軸（柱10）腳手架不拆，作為施工人員上下通道，同時制作鋼筋爬梯安裝在已拆除腳手架的柱上，爬梯作為上下通道。爬梯用φ18圓鋼制作，每節長度4.8m，每隔2.4m焊一道U型支承與空冷柱筒壁相支。

4 主要施工方法

4.1 選擇施工方案，確定施工順序

在施工過程中，根據工程特點，結合施工的進度要求，以及施工現場的吊車配備情況，對桁架進行組合吊裝，對于上下弦水平支撐、風機護網等構件的散吊方法，在地面上將其組合成合適的長度進行起吊，長度通常為22m或11m，對整體進行高空連接，然后對其它構件進行安裝。

4.1.1 施工流程

為了確保施工順利進行，需要對施工流程進行確定。通常情況下，工程項目的施工流程為：施工放線→安裝柱頭埋件→組合桁架、吊裝桁架→安裝下弦水平桿→安裝防護層構件→安裝上弦水平支撐→安裝平臺板。

4.1.2 桁架安裝施工順序（見下圖）

4.1.3 吊裝桁架順序

在施工過程中，根據施工圖紙，按照支柱、縱橫向桁架、內部橫向桁架、內部縱向桁架的順序對一組桁架進行吊裝。

4.2 組合平臺搭設

組合平臺搭設在升壓站區域內及空冷固定端，其中升壓站區域布置3塊組合平臺，空冷固定端布置兩塊組合平臺，空冷區域內布置一塊組合平臺，地面平整夯實后開始搭設，基礎采用混凝土支墩，平臺縱橫向龍骨采用工20工字鋼。每塊平臺尺寸為25.9m×7.6m，可滿足1榀桁架的組合，桁架縱向龍骨間距3.8m，橫向龍骨間距3.7m，平臺高度為1m，以滿足平臺組合要求。

4.3 施工測量放線

混凝土柱的硬度達到設計要求后，拆除施工模板，對16根混凝土柱進行放線及找平處理，并且在柱頭標出十字中心線和標高，進而為后續施工提供參考依據。

4.4 檢驗進廠構件

通過質檢、監理、甲方、廠家有關人員對進入周轉場的上下弦桿、立桿等構件進行全部檢驗，對于上下弦水平支撐、步道桿件等構件進行抽樣檢查，在檢驗過程中，檢查項目包括構件的長度、孔距、編號、撓度、扭曲等內容，同時做好檢驗記錄，在檢查過程中發現問題，及時進行處理。在一定程度上確保進入施工現場的桿件都是合格的。

4.5 安裝柱頭節點

4.5.1 安裝柱頭埋件

在安裝柱頭埋件之前，首先對柱頭縱橫中心線、柱頂標高等進行檢查，在臺板上通過點焊的方式對型鋼進行處理，然后通過布料桿吊起放在柱頭上，為了確保安裝的準確性，利用撬棍對埋件進行調整，同時利用木楔對埋件標高進行調整，用鐵水將埋件進行找平處理，并在柱頂埋件上進行點焊固定，澆灌完成后去掉型鋼，通過砂輪機進行磨平處理。

4.5.2 柱頭二次澆灌

安裝完柱頭臺板，驗收合格后，即可進行二次澆灌處理。在進行澆灌之前，柱頭內部的雜物要清理干凈，并且提前24小時進行濕潤處理，選用GM灌漿料作為澆灌料。

4.5.3 安裝柱頭節點連接件

桁架吊裝后，進行安裝柱頭節點連接件，根據圖紙要求，與桁架連接后，通過焊接的方式對底部與柱頂埋件進行處理。

4.5.4 柱頭鋼柱施工

根據施工詳圖，將包含兩根柱頭鋼柱的鋼桁架進行組合后，其重量高達45t，現有吊車不能滿足施工要求，因此先安裝柱頭鋼柱，然后再連接鋼桁架與柱頭鋼柱。在對鋼柱進行施工的過程中，利用點焊對柱底與墊鐵、柱頂埋件進行處理。

4.6 組合桁架

在組合桁架的過程中，通過50t履帶吊根據桁架吊裝順序進行組合，在平臺上按照圖紙編號擺放構件，安裝連接板，插入螺栓，校正桁架尺寸，然后對高強螺栓進行初擰、終擰處理。

4.7 吊裝桁架

起吊桁架前，首先搭設腳手架，為了確保起吊的安全性，需要進行檢查。當翻身后吊高度處于200-300mm處，對鋼絲繩受力均勻情況進行檢查，保持5分鐘后，如果情況正常，那么進行正式起鉤，在起吊過程中應保持速度緩慢，桁架到位后落鉤要緩慢，確保支座中心線與柱頂臺板中心線彼此相互一致，然后對纜風繩進行調整，桁架保持垂直，利用螺栓進行連接，拉緊風繩，并鎖定倒鏈，中間桁架就位后方可摘鉤。

4.8 高強螺栓的施工

4.8.1 高強螺栓的儲運與保管

①在運輸、保管、使用高強螺栓的過程中，為了避免螺紋出現損傷，需要輕裝輕卸，如果螺紋損傷嚴重或螺栓生銹，為了確保施工質量均不得使用。②在室內倉庫保管成箱的螺栓連接副件，并對地面進行防潮處理，按照批號、規格進行分類堆放，在存放過程中，高強螺栓連接副包裝箱底層與地面保持30mm的高度。③使用前不得對高強螺栓開箱，在一定程度上確保包裝的密封性，開箱后取出部分螺栓后并原封包裝好，防止出現銹蝕和沾染灰塵。④在安裝使用高強螺栓連接副件時，根據當天的使用計劃，進行定量領取，妥善保管當天安裝剩余的螺栓。⑤在使用螺栓過程中注意保護，保持其干凈整潔，避免出現碰傷，使用時發現異常情況，經檢查確認無誤后再施工。⑥螺栓倉庫設專人負責，做好發放記錄。

4.8.2 高強螺栓的施工

①施工過程中使用扭剪型高強螺栓，施工時采用專用電動板手。②用臨時螺栓或沖釘對每一個連接接頭進行定位處理，在一定程度上防止螺紋損傷引起扭矩系數的變化。③在調整幾何結構尺寸后進行高強螺栓的施工，根據施工的方便程度確定穿入方向，并保持一致。④安裝高強螺栓以自由穿入螺栓孔為準，杜絕強行穿入。⑤在對高強螺栓進行施工的過程中，根據施工圖紙給出相應的螺栓種類和長度，為了確保施工質量嚴禁出現混用現象。⑥通過初擰和終擰兩個步驟對高強螺栓進行施工，初擰的目的是消除板間隙，通常情況下，初擰的力矩為終擰的50%～70%。⑦對高強螺栓進行初擰、終擰處理后，確保中間向兩邊對稱進行。⑧對螺栓進行施工時，先在梅花頭上套入扳手內套筒，然后對扳手進行輕壓，在螺母上套上外套筒，然后晃動扳手，確保內外套筒接觸良好，同時調整套筒，進而確保其與連接板面保持垂直。⑨按動扳手開關，旋轉外套筒，直至擰斷切口。⑩切口斷裂，關閉扳手開關，從螺母上卸下外套筒，此時拿穩扳手。啟動頂桿開關，頂出內套筒中的梅花頭，將其放入工具袋內。

4.8.3 檢驗高強螺栓的施工

①按照施工圖紙，在高強螺栓初擰之前核實螺栓的數量和種類，確保一致性。②螺栓初擰后檢驗螺栓，檢查螺柱是否存在初擰的標記，以及是否存在漏擰、欠擰現象。③螺栓終擰后檢查終擰標記，對部分無法用專用扳手施工的螺栓用轉角法檢查終擰扭矩。

4.9 構件的焊接

設計中要求上弦桿的上翼緣為全熔透焊縫，等級為工級，100%射線檢驗，施工時在組裝平臺不焊，到上部框架一個單元之內的桁架的標高、軸線等驗收合格，螺栓全部終擰完后進行焊接。焊接時采用E4303電焊條，焊接時節點兩側對稱焊接，并由中心向兩側焊接，遇有風雨天時可在接頭部位搭設防護棚進行施工。

4.10 其它構件的安裝

安裝上下弦水平支撐的過程中，安裝完成每個單元桁架后，利用上下弦腳手架及布料桿進行，中間可穿插安裝風機護網層構件。安裝護網層鋼梁過程中，充分利用搭設好的腳手架先安裝牛腿及連接件，然后對支撐梁、鋼次梁進行安裝。安裝風機護網格柵板的過程中，先用吊車吊上部分柵格板，在桁架附近的支撐梁上進行安裝，搭建一塊臨時平臺，通過采用卡具與支撐鋼梁卡緊后，將格柵板放在平臺上人工抬運，依次進行安裝。步道安裝時利用搭設好的腳手架進行安裝，安裝時隨桁架安裝進度，采用布料桿安裝。

5 結束語

國電電力大同第二發電廠二期擴建工程，空冷平臺鋼結構的施工克服了圖紙晚，構件到貨不及時及制作偏差大等困難，如期完成了安裝任務，為機組的提前投產奠定了基礎。其中有成功的經驗，也有不足和教訓，根據大二的經驗，在空冷平臺的設計及制作中，如能考慮起拱，則更能保證鋼平臺頂面的平整度，為下一步安裝施工的順利進行創造更好的條件；其次，在鋼結構的制作過程中，要加強監督，盡量保證其制作精度，這樣可避免安裝過程的被動；再就是我們在安裝過程中也要加強過程控制，發現問題及時處理，不要把問題帶到下一道工序，造成不可避免的損失。

參考文獻：

[1]JGJ82-91，鋼結構高強度螺栓連接的設計、施工及驗收規范[S].

[2]GB3632-83，鋼結構用扭剪型高強度螺栓連接副型式尺寸[S].

[3]GB3632-83，鋼結構用扭剪型高強度螺栓連接副技術條件[S].

[4]GB50205-2001，鋼結構工程施工質量驗收規范[S].

作者簡介：張建軍（1963-），男，河北深州人，工程師，土建專業，研究方向：建筑工程管理。