2×660 MW發電項目磨煤機基礎施工工藝

安 嘉 昱

(山西宏廈建筑工程第三有限公司，山西 陽泉 045000)

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2×660 MW發電項目磨煤機基礎施工工藝

安 嘉 昱

(山西宏廈建筑工程第三有限公司，山西 陽泉 045000)

以2×660 MW發電項目磨煤機基礎為例，介紹了大型設備基礎的施工工藝，并從測量放線、鋼筋安裝、冷卻管設置、模板搭設、預埋件安裝、大體積混凝土澆筑等方面，闡述了具體的施工方法及質量控制措施，有效地保證了該基礎的施工質量。

鋼筋，冷卻管，模板，大體積混凝土

1 工程概況

陽煤集團西上莊2×660 MW低熱值煤發電項目磨煤機為2×6臺MGS4760雙進雙出鋼球磨煤機，位于主廠房C/D列之間，12臺磨煤機基礎平面尺寸均為15.52 m×7.56 m，基礎埋深為6 m，±0.00以上為2.565 m，總高度8.565 m，-6 m～-4.9 m為C20毛石混凝土，-4.9 m以上為C40混凝土，鋼筋采用HRB400，HPB300，鋼材采用Q235B，焊條為E43型。該基礎工程中電纜、熱控、水管、煤氣管線等預留孔洞多，設備預埋件定位要求高、混凝土體量大，施工存在諸多困難，充分做好工序控制，優化施工工藝是保證施工質量的關鍵。

工序流程：測量放線→毛石混凝土→基礎鋼筋→基礎模板→預埋件安裝→冷卻管安裝→基礎混凝土。

2 施工方法

2.1 測量放線

依據GB 50026—2007工程測量規范，根據主廠房軸線進行建筑定位，放出磨煤機主要軸線。按主廠房標高引出磨煤機基礎標高，定位放線測距精度控制在萬分之一以內，角度測量精度控制在20″以內，層間垂直度偏差控制在3 mm以內，基礎全高垂直度測量偏差控制在3h/10 000，且不大于10 mm，每次放線后須經技術員、質檢員復線。

2.2 毛石混凝土及隔震層

基礎墊層采用C20毛石混凝土，毛石粒徑控制在200 mm以下，毛石量控制在25%，施工時先澆筑300 mm厚混凝土，然后拋擲毛石，均勻拋擲一層后繼續澆筑混凝土，重復以上施工至-4.9 m。

磨煤機基礎與已經施工完畢的主廠房C列D列基礎側采用100 mm擠塑板隔震，水平面采用中粗砂作緩沖層。

2.3 鋼筋安裝

磨煤機基礎受力鋼筋布置在四周表面，中間為溫度筋，遇預留孔洞主筋繞過不得斷開并設環狀箍筋，基礎底部、頂面及四周鋼筋為C14雙向網片布置，間距均為200 mm，基礎中間溫度筋為C12三向網片布置，間距600 mm，如圖1所示，鋼筋采用綁扎搭接，同一截面內接頭不大于鋼筋截面總量的25%。

基礎內采用鋼管搭設腳手架，立桿、橫桿間距1.5 m，為保證穩定性，采用φ16鋼筋與底板焊接固定立桿，腳手架的作用包括固定支撐預留螺栓盒、固定冷卻水管、固定鋼筋，同時立桿伸出基礎混凝土澆筑面還要起到散熱作用，施工完畢采用高一級膨脹細石混凝土對立管進行高壓注漿堵實。

2.4 模板安裝

承臺總高度7.465 m，模板采用15 mm厚膠合板組裝，內楞為50 mm×100 mm木方，間距150 mm，橫向安裝；外楞為100 mm×100 mm方木作為加勁肋縱向安裝，水平間距300 mm，橫向采用φ48×3.5 mm鋼管加固，2根為一組，間距600 mm，四個角做封角加固，形成封閉箍，外側搭設雙排腳手架，固定模板及搭設施工平臺，6臺磨煤機基礎之間采用腳手架連接成整體，以提高模板體系的穩固性，側向設斜撐，間距600 mm，如圖2所示。

模板對拉螺栓驗算：

1)螺桿強度驗算：

混凝土對模板的側壓力：

F=0.22γct0β1β2V1/2=0.22×24×4×1.2×1.15×31/2=

50.48 kN/m2。

F=γc×H=24×4.9=117.6 kN/m2。

取較小值為標準，則：

側壓力設計值：

F=1.2×50.48=60.58 kN/m2。

基礎箍承受的均布荷載：

q=F×0.6×0.6=60.58×0.6×0.6=21.81 kN。

基礎底部中間螺栓受拉力最大值：

N=F×a×b=60.58×0.6×0.6=21.81 kN。

φ16對拉絲桿截面面積：

S=3.14×162/4=200.96 mm2。

側壓力在對拉絲桿中產生的拉應力：

δ=N/S=21.81/200.96=108.53 N/mm2。

δ

2)螺紋抗滑移能力：

NL=0.8Afb=0.8×157×210=26.37 kN>21.81 kN，滿足要求。

2.5 預埋件安裝

2.5.1 預留盒制作

深度較小的預留孔，用15 mm多層板制作比設計孔口截面尺寸小45 mm的木模，木模四周用30 mm厚，容重為22 kg/m3的聚苯板包裹，并用膠帶紙包好，再用2 mm厚三合板包面，外側用φ12鋼筋焊成骨架，水平及豎向鋼筋間距均為100 mm，形成100 mm×100 mm方格狀骨架，上、下部位鋼筋延伸320 mm，做固定點，骨架外側采用1層3 mm～5 mm鉛絲網及2層1 mm～2 mm鉛絲網包裹。深度較大(大于1 m)的預留孔，采用鋼模具焊接而成，鋼模具外側上、中、下部位分別焊接4根φ16鋼筋，呈#字形，延伸長度320 mm。

2.5.2 預留盒固定

混凝土施工前對預留孔位置進行放線定位，預留盒子按設計位置安裝完畢后，采用φ16鋼筋與預留盒子鋼筋骨架焊接固定在腳手架鋼管上，為防止預留盒子在澆筑混凝土過程中上浮，在預留盒子頂用兩道φ16鋼筋焊制于周圍鋼筋上，鋼制模具預留盒用φ25鋼筋與腳手架鋼管焊接固定，固定點不少于3層。

2.6 冷卻水管設置

2.6.1 混凝土溫度計算

大體積混凝土施工中，由于水泥水化熱引起澆筑混凝土內部溫度應力劇烈變化，由此而產生的溫度應力是導致混凝土產生裂縫的主要原因，水泥水化熱引起的混凝土內部實際最高溫度與混凝土的絕熱溫升有關。

絕熱溫升計算：

Th=(mc+k·F)Q/C·ρ=(390+0.3×130)×357/0.97×

2 400=65.8 ℃。

其中，mc為每立方米混凝土的水泥用量，取390 kg/m3；Q為每千克水泥28 d水化熱，取357 kJ/kg；C為混凝土比熱，取0.97 kJ/(kg·K)；ρ為混凝土密度，取2 400 kg/m3；F為混凝土活性摻合料用量,kg/m3,咨詢攪拌站后得出為130 kg；е為常數，取2.718；t為混凝土的齡期,d；k為摻合料折減系數，取0.3。

混凝土內部中心溫度計算：

T1(t)=Tj+Thξ(t)。

其中，T1(t)為t齡期混凝土中心計算溫度，是混凝土溫度最高值；Tj為混凝土澆筑溫度(可采取澆筑當日的咨詢平均氣溫)；ξ(t)為t齡期降溫系數。

取板厚4 mm處，不同齡期降溫系數ξ值如表1所示。

表1 板厚4 m處不同齡期降溫系數值

混凝土內部中心溫度計算值(℃)如表2所示。

表2 混凝土內部中心溫度計算值

混凝土養護計算：

1)保溫材料厚度:

δ=0.5h·λi(Tb-Tq)Kb/λo·(Tmax-Tb)=0.5×

8.565×0.04×15×1.3/2×25=6.7 cm。

其中，δ為保溫材料厚度，m；λi為各保溫材料的導熱系數，取0.58 W/(m·K)(水)；λo為混凝土的導熱系數，取2.33 W/(m·K)；Tb為混凝土表面溫度，取25 ℃;Tq為施工期大氣平均溫度，取15 ℃;Kb為傳熱系數修正值，取1.3。

2)混凝土虛厚度計算：

h′=k·λ/β=2.13 m。

其中，h′為混凝土虛厚度,m；β計算得0.73；k為折減系數，取2/3；λ為混凝土的傳熱系數，取2.33 W/(m·K)。

3)混凝土計算厚度：

H=h+2h′=11.26 m。

4)混凝土表面溫度:

T2(t)=Tq+4·h′(H-h′)[T1(t)-Tq]/H2。

其中，T2(t)為混凝土表面溫度,℃；Tq為施工期大氣平均溫度,℃；h′為混凝土虛厚度,m；H為混凝土計算厚度,m；T1(t)為t齡期混凝土中心計算溫度,℃。

不同齡期混凝土的中心計算溫度(T1(t))和表面溫度(T2(t))、中心溫度與表面溫度、表面溫度與大氣溫度如表3所示。

表3 不同齡期混凝土溫度表

由表3知，混凝土表面溫度與大氣溫度溫差小于20 ℃，符合要求，混凝土中心溫度與表面溫度溫差大于25 ℃，不符合要求，綜合需要采取降溫措施，降溫措施采用冷卻循環水管。

2.6.2 冷卻水管設置

根據混凝土產生的水化熱、升溫降溫情況、混凝土凝結時間、澆筑工藝及外界環境情況進行設計，冷卻水管采用φ48鋼管“弓”字形布置，上下層管間距1.5 m，距基礎頂1.5 m，3 m，4.5 m共3層，最外排冷卻管與混凝土邊緣距離50 cm～75 cm，如圖3所示，水管接頭采用絲扣套筒連接，混凝土施工前進行通水試壓。

根據混凝土澆筑過程中的測溫情況，適時向管內通水，通過水循環帶走基礎承臺混凝土內部分熱量，使混凝土內部溫度降低到要求限度。控制冷卻水進、出水溫差不大于5 ℃，根據測溫數據相應調整水循環流速。冷卻水管安裝時用內腳手架固定，在承臺外設循環水池，將循環出的熱水用做養護用水，減少混凝土內外溫差，施工完畢采用高一級膨脹細石混凝土對冷卻管進行高壓注漿堵實。

2.7 大體積混凝土施工

1)優化混凝土配合比：選用P.O42.5級水泥配制C20混凝土，采用高效減水劑減少水泥用量及用水量，選用5 mm～30 mm連續級配石子、中粗砂，石子含泥量控制在1%以內，砂含泥量控制在3%以內，減少混凝土收縮，摻合料使用優質粉煤灰推遲混凝土內部蓄熱峰值時間。

2)做好工序控制：基礎承臺混凝土澆筑量大，須一次性連續澆筑，不留施工縫，混凝土澆筑采用斜面分層法，循序漸進，薄層澆筑，自然流淌，分層厚度不大于50 cm。

在每個澆筑帶混凝土卸料點、中部、坡角處布置3道振搗器，使混凝土先形成自然坡度，而后進行全面振搗，嚴格控制振搗時間、振搗點和插入深度，避免各澆筑帶交接處出現漏振。澆筑成型后混凝土表面水泥、砂較厚，應按設計標高用刮尺刮平，趕走表面泌水，初凝前在混凝土表面撒一層與混凝土級配相同的石子，反復碾壓，用木抹子搓壓表面2遍～3遍，消除塑性裂縫。混凝土澆筑完成后，在其表面覆蓋一層塑料薄膜，上覆棉氈被養護，及時進行測溫，調整覆蓋保溫層厚度，控制降溫速率，減小溫度梯度，使混凝土表面溫度與混凝土中心溫度差始終控制在25 ℃以內，通過有效的溫度控制，該基礎混凝土未出現裂縫。

3 結語

大型設備基礎混凝土體量大、鋼筋密集、預留孔多、施工難度大、質量要求高，如何做好質量控制是一個大的課題，在施工中加強工序管控、提高工藝水平、避免混凝土裂縫是保證質量的關鍵。本文所述磨煤機基礎施工工藝是結合實際特點進行的總結分析，希望能為類似工程提供借鑒。

Coal mill foundation construction technologies of 2×660 MW power generating project

An Jiayu

(ShanxiHongshaBuildingEngineering3rdCo.,Ltd,Yangquan045000,China)

Taking the coal mile foundation of 2×660 MW power generating project as an example, the paper introduces large-scale equipment foundation construction technologies, and describes specific construction methods and quality control measures from aspects of sampling, steel installation, cooling tube setting, template erecting, pre-embedded component installation and mass concrete grouting, so as to effectively guarantee the foundation construction quality.

steel, cooling tube, template, mass concrete

1009-6825(2017)13-0095-03

2017-02-20

安嘉昱(1988- )，男，助理工程師

TU476

A