華能金陵電廠240m自立式鋼煙囪斜直埋地腳螺栓安裝工藝

摘要：華能金陵電廠國內首座240m自立式鋼煙囪的基礎與上

部結構采用M52～90地腳螺栓連接。具有螺栓數量大、間距小、圓形分布、傾斜直埋等特點，不同于主廠房鍋爐柱腳、設備或套筒結構鋼內筒等結構的地腳螺栓，在火電建設中未見有類似工程案例，因而總結施工工藝，對今后類似工程提供借鑒價值。

關鍵詞：自立式 鋼煙囪 傾斜 直埋 地腳螺栓

1 工程概況

本工程結構頂標高+240m，筒身內徑Φ7300mm，兩只鋼筒自1.5m～98.96m筒身相向傾斜，斜率為0.014，

98.96m以上斜率為0。鋼管支撐布置在兩只鋼筒中心線的平面外側，兩根主立管規格Φ2000*40mm從1.5m標高筒座環壁引上，在約80m標高處合二為一，再往上至218.0m標高筒身抱箍上，南北視圖呈直角三角形布置。

筒體、支撐及附件總重約3600t，通過四個鋼筋混凝土環壁傳給基礎承臺。混凝土筒座環壁表面傾斜與上部結構軸線垂直，2只鋼筒和2根支撐管通過同樣傾斜的462根M52直埋地腳螺栓和110根M90直埋地腳螺栓與環壁相連，并設有剪力槽，法蘭底部設置對應剪力件，砼與法蘭之間用H70灌漿料填充。螺栓定位精度和施工質量直接影響到底法蘭、法蘭壓板的穿孔率和整個結構的安全性。煙囪基礎環壁地腳螺栓分布如下圖所示：

2 質量標準

在項目劃分表煙囪單位工程——基礎分部工程最后增加06地腳螺栓分項，及0601地腳螺栓安裝檢驗批。并考慮：①參照主產房及鍋爐基礎相關標準，直埋地腳螺栓安裝允許偏差為：同組螺栓中心位置偏差±2mm，頂標高允許偏差+5～+10mm，垂直度偏差小于L/450。②煙囪基礎施工圖總說明：地腳螺栓采用45#鋼直埋型，因此在施工過程中禁止采用直接點焊螺栓或螺母固定的方式。③煙囪上部結構施工圖總說明：支座環（底法蘭）上螺栓孔的允許偏差，孔與孔之間尺寸，不超過1.5mm，孔徑不超過1.5mm。④但又不宜忽視螺栓數量大、間距小、圓形分布、傾斜直埋、環壁內鋼筋較密等實際存在的困難，以及煙囪底法蘭不同于主產房及鍋爐鋼柱、設備底座等工廠化制作好后再運現場安裝的情形，而是可以根據定位后的螺栓坐標現場加工開孔，因此照搬照抄主產房及鍋爐基礎相關標準用于本工程過于嚴格。

綜合以上因素，要求對每根螺栓獨立控制：①螺栓頂中心坐標允許偏差±4mm。②螺栓頂標高允許偏差+5～+10mm。③垂直度不便測量，改為控制錨固板中心坐標偏差±4mm。④由于螺栓絲牙長度有限，定位板和錨固板面標高允許偏差±10mm。⑤螺栓、螺母禁止電焊。⑥錨固板底部螺母必須貼緊，定位板上下螺母必須擰緊等。本工程按以上標準安裝及驗收均一次合格，且未影響后序法蘭等鋼構架安裝。

3 施工準備

以單個小基礎（斜撐基礎）為例：①基礎承臺混凝土澆筑前應布置好地腳螺栓敷設架埋件，由于環壁豎向插筋密集，埋件不宜過大，選擇T1515。埋件應盡量避開插筋，實在無法避開的允許將鋼筋折彎后避開敷設架埋件。埋件的頂標高平承臺混凝土面。②環壁中心附近的承臺頂面，留設5塊T3030埋件，用于搭設測量平臺。③基礎承臺大體積砼保溫結束后，進行底板清理，定位軸線測設，彈線放樣，軸線驗收等工作。④需要用到汽車吊、電焊機、全站儀、水準儀、鋼卷尺、撬棒、小鋃頭、樣沖等機械和工器具。⑤編號及坐標計算：以1#鋼筒為例，同一角度內外兩根螺栓編為一組，同組栓錨固板與螺栓頂編號相同，M52螺栓以數字順時針編號1～120，M90螺栓以大寫字母順時針編號A～K，在CAD中建模，利用list命令查詢錨固板與螺栓頂坐標。

4 施工過程及工藝

①敷設架安裝：敷設架垂直立于基礎承臺面埋件上，底標高-1.5m，高度3.6m。立拄選用L75*6，橫桿和斜撐選用L63*6。錨固板和定位板的位置暫時空著，待后面根據傾斜角度邊測量邊安裝。敷設架必須有足夠的剛度，并留有一定的安全系數。②錨固板、定位板安裝：M52螺栓每組內外兩根共用一塊錨固板（定位板），規格-550×160×28（-550×160×18），開孔尺寸2*Φ54。M90螺栓編號A～K共11根，錨固板和定位板均為整塊馬蹄型，寬度280mm，開孔尺寸11*Φ92。確定錨固板、定位板、螺栓安裝的相對位置。根據設計傾斜角度，計算出錨固板橫桿（材料L63*6）兩端標高，用水準儀、鋼尺在敷設架立桿上標出，焊接固定后，整圈錨固板橫桿應該形成一個平行于法蘭的傾斜面。在環壁中心搭設3m高測量平臺，測量平臺必須有足夠的剛度，保證測量過程中不晃動，實際將測量平臺與敷設架連接，以增加二者整體穩定性。在測量平臺大致的中心位置架設全站儀，以廠區坐標控制點為后視基準點，按錨固板標記點坐標理論值，定位錨固板。由于螺栓數量多，完全靠全站儀測量定位錨固板的工作量太大，而大部分M52螺栓的分布是按圓心均勻分布的，所以可用套模樣板加快安裝速度。實際利用15mm厚雙面膠合板，切割成約1.5m長圓弧板，可包含約8組螺栓。全站儀定位選擇其中任意4個坐標測量，其余用圓弧板定位。連續兩次使用圓弧板必須有重疊，重疊范圍至少1組螺栓，以消除累計誤差和校核前次圓弧板定位的精確度。定位板橫桿安裝與錨固板橫桿相同，但為便于螺栓吊裝和控制螺栓頂坐標，定位板橫桿焊接固定好后定位板暫不安裝。③地腳螺栓安裝：M52螺栓（55kg/根）、M90螺栓（150kg/根）用汽車吊配合吊至敷設架內，穿過錨固板對應螺栓孔，將底部螺母和定位板下方的一個螺母擰到指定絲牙位置。將定位扳擱置在橫桿大致位置，再將螺桿從底部反穿過定位板，擰上最上面一個螺母，將螺栓掛住。

在測量平臺大致的中心位置架設全站儀，以廠區坐標控制點為后視基準點，按螺栓頂中心點坐標理論值，定位定位板和螺栓。

借鑒錨固板的安裝經驗，用全站儀和圓弧板順序測量螺栓頂中心坐標，微調時可利用撬棒撬或小錘子敲擊，然后將定位板臨時點焊。如圖所示：

再利用水準儀測量螺栓頂標高，通過調節夾住定位板的上下兩個螺母調節螺栓標高，調整到位后，將兩個螺母并緊、定位板焊死。然后再次復測螺栓頂中心坐標，此時定位板已不可調節，但偏差已相當小，只需利用螺栓與錨固板、定位板開孔的間隙即可調整到位。

④驗收及絲牙保護：安裝完畢經驗收，全部符合要求后，應及時對所有螺栓上部的絲桿采取保護措施，以免在后續施工中損壞絲牙。先給絲桿涂上一層黃油，再用塑料紙進行包裹，包括定位板下方的部分。因為定位板以上外露部分較短，所以未使用硬套管。

5 其他注意事項

①敷設架、錨固板、定位板、測量平臺等焊接盡量對稱進行以減少焊接變形，且應在最后一次復測和微調螺栓頂中心坐標前完成。②安裝前應對螺栓及螺母進行驗收，以防有不配套的情況出現。③夏季施工，需考慮溫度的影響。④澆筑混凝土時，要采取措施錨固板下方容易空鼓，以及混凝土積聚在錨固板上使敷設架變形、螺栓移位，混凝土澆筑完后應復測螺栓頂中心坐標。

6 結束語

隨著各項施工工藝的不斷完善、總結、提高，在電力行業、化工行業、道橋建設中，甚至民用高聳建筑領域，這種結構，這種高密度傾斜直埋螺栓的應用必定還會有其前景。希望本文能為今后類似工程建設提供一定的借鑒價值。

參考文獻：

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