火電廠汽輪發(fā)電機組地腳螺栓安裝及質量控制

中國電建集團貴州工程有限公司 王 坤

由于火電汽輪發(fā)電機組各地腳螺栓的重量、大小不等，且其標高、垂直度等安裝精度高，施工現(xiàn)場作業(yè)處懸空無吊掛點，這給預埋定位加固等增加不少困難。應建設單位要求，借鑒其他項目機組施工工藝，根據(jù)現(xiàn)場實際的情況，為全面保障工程質量達到安裝驗收標準，采用了地腳螺栓固定架及外框架施工工藝。

貴州某2×660兆瓦機組工程汽機本體基礎預埋件的安設，其作用是起到安裝中的定位和運轉中對縱橫兩個方向熱膨脹的限制、即滑銷系統(tǒng)，運行中使機組各中心、間隙等不變，從而保證機組能正常運轉。這套系統(tǒng)主要由汽輪機的92件地腳螺栓和發(fā)電機的38件地腳螺栓組成，集中在13.65m 運轉層。地腳螺栓施工重點：螺栓、套管的尺寸、標高定位；施工難點：地腳螺栓安裝加固。

1 施工工藝流程

130件地腳螺栓的規(guī)格與數(shù)量（個）分別為：M36×2890mm（貫穿）10、M48×1718mm（貫穿）4、M48×1174mm（埋入）4、M36×1063mm（埋入）4、M36×1081mm（埋入）66、M36×2515 mm（貫穿）2、M48×1255mm（埋入）2、M64×1500mm（埋入）28、M48×1150mm（埋入）4、M30×700mm（埋入）6；地腳螺栓質量控制標準目標：地腳螺栓、套管和機組中心線平面誤差-2mm ≤p ≤2mm，地腳螺栓垂直度（L 為地腳螺栓總長度）＜L/450mm，地腳螺栓標高0mm ≤h ≤3mm，發(fā)電機地腳螺栓套管垂直度（L為地腳螺栓套管總長度）＜L/450mm。

1.1 技術特點及主要施工流程

通過型鋼設置地腳螺栓固定架及外框架等措施，有以下特點：地腳螺栓的標高、垂直度調節(jié)工作量顯著減少且便于調節(jié)；增強了混凝土澆灌過程中抵抗側壓力及振搗力的能力，減少安裝精度的不定項變化；提高了地腳螺栓和錨固板的整體穩(wěn)定性。

主要施工工藝流程：工作開始→技術交底→施工準備→預埋埋件→安裝鋼梁框架→清點驗收地腳螺栓→清洗地腳螺栓、制作地腳螺栓套管→確認機組中心參考線→確定地腳螺栓及套管預留孔位置→制作安裝地腳螺栓固定框→確定螺栓框架位置→確定螺栓及套管標高→焊接牢固→預埋螺栓套管安裝→精度檢查調整→檢查驗收→工作移交→澆筑混凝土。

機組縱橫中心線、標高測定。為取得地腳螺栓中心的測量基準點，可將汽輪發(fā)電機組縱橫向中心線引測至堅固并便于保存觀察的位置上并形成十字中心點。可根據(jù)主廠房基準標高引測地腳螺栓標高控制基準。固定架安裝固定后，將汽輪機中心線投影到固定架的測量平臺上，測量人員在其上可復測各軸線和定位線標高[1]。

1.2 地腳螺栓固定架安裝要點

在6.8m 中間層每根混凝土立柱中心按水平位置預埋一塊埋件。固定架分為外圍和內圍，外圍立柱采用H 型鋼（HW300×300a）焊接在預埋件上，另一端在標高為14.54m 層采用工字鋼（工25a）連接，并用槽鋼和角鋼做斜撐焊接固定。內圍固定架類似外圍固定架（圖1），不同的是立柱及水平支撐增加采用14號槽鋼，內圍固定架增加了加強筋及型鋼等予以增加整體穩(wěn)定性，內外圍框架之間采用型鋼予以連接，由此形成一個整體固定架（圖2）。由于地腳螺栓頂部穿過內圍框架水平支撐（[14槽鋼），安裝精度尤為重要，螺栓的標高往往根據(jù)廠房立柱引測，并在內圍固定架立柱上設置小角鋼限位裝置，槽鋼頂標高應與各螺栓頂標高一致，以便焊接固定，不出現(xiàn)太大偏差。

圖1 內部固定架示意圖

圖2 內部固定架與外框架連接示意圖

圖1、圖2中：1#件為200×200×6預埋件；2#件為地腳螺栓固定架支撐柱，采用[14槽鋼；3#件為固定螺栓用[14槽鋼；4#件為固定連接件，可采用32螺紋鋼；5#件為外圍框架與內框架連接用，主要固定內圍框架用。材料槽鋼或角鋼；6#件為外圍框架立柱與橫梁斜撐固定件，采用槽鋼或角鋼；7#件為外圍框架立柱，采用HW300×300型鋼；8#件為300×300預埋件；9#件為外圍框架的連接立柱橫梁，采用I25a 工字鋼。

制作螺栓及套管。制作套管時必須先熟悉圖紙、關鍵部位。做好進場復查工作，并將螺栓、螺母、墊片清洗干凈。在地面上將螺栓與套管、錨板進行組合，按圖紙要求套上墊片和螺母，將有錨板一端的螺母點焊牢固。安裝時根據(jù)實際情況采用不同形式的支撐及加固確保埋管位置的準確性和自身的穩(wěn)定性。

1.3 地腳螺栓安裝

螺栓粗裝：在已做好的內側框架上測出中心線、標高。根據(jù)測出來的中心線確定螺栓框架位置，并按照圖紙要求用槽鋼做一個整體螺栓框架固定在H型鋼框架上，用水準儀、刮式水平儀、磁力線錘將槽鋼框架找平、找正，并測出螺栓框架中心線；根據(jù)測量組縱向、橫向各參照線，在[14槽鋼上找到各地腳螺栓的中心點，首先需要使用放線法來確定其具體位置，而后使用螺絲刀、沖子等在預定位置做好標記[2]，然后在槽鋼上開孔，開孔尺寸應略大于螺栓外徑尺寸，將地腳螺栓按圖3樣式套進槽鋼孔內，保證垂直度偏差在規(guī)定范圍內，放置時分清螺栓正反，避免螺栓裝反；用水準儀控制地腳螺栓標高在+5mm 范圍之內，最好不出現(xiàn)負偏差。

圖3 發(fā)電機地腳螺栓上部安裝示意圖（標高m）

螺栓精裝：根據(jù)參照標高旋轉螺母，調整地腳螺栓頂部高度達到地腳螺栓預埋標高。再根據(jù)水準儀進行細調，達到預埋精度要求+3mm；在螺栓四周焊接螺帽，通過微調螺栓來調整預埋螺栓套管的平面位置及垂直度[3]。具體為在螺栓四周擰上螺絲，螺栓偏向哪一方就擰哪一方的螺絲，以螺絲微調螺栓保證中心豎直。也可采用磁力線錘調整垂直度，控制偏差±3°，達到預埋要求后擰緊螺栓上部螺母；將地腳螺栓底部用槽鋼點焊在框架上固定牢固。按照相關技術要求進行澆筑。

2 質量控制措施

2.1 質量控制體系

2.1.1 遵守管理制度

施工應嚴格按照質量控制管理制度施行，做到施工管理“三不準施工”，質量管理“三檢制”，過程管理“三階段動態(tài)控制”，按計劃提請監(jiān)理單位專檢，未經監(jiān)理檢驗拒絕進行下一步工作；嚴控人員素質?，F(xiàn)場施工管理人員是工程建設的核心，其素質的高低對工程最終的質量有直接影響。如何提高施工人員勞動素質，可從開展針對性的培訓、體檢、安全教育、技能考試開始，并持證到崗。安全技術交底在前，施工在后，立即報告現(xiàn)場負責人出現(xiàn)的問題，指派專人監(jiān)護危害作業(yè)；嚴控測量。編制測量制度，測量器具臺賬管理，不得引進不合格、未檢定測量器具。測量前技術交底測量制度、儀器操作要領，做到有測必核，且測量與復核必須為不同人員使用同一儀器測量。C類器具用于測量調整，記錄數(shù)據(jù)務必A、B 類器具。

2.1.2 嚴格事中控制

嚴格施行現(xiàn)場監(jiān)督管理制度，對施工方案各控制點嚴格把控，按照質監(jiān)計劃進行監(jiān)督，掃除不合格項、不符合項、缺陷等問題。質量監(jiān)督員必須對施工工藝、流程、方法，規(guī)程規(guī)范標準等熟記于心，發(fā)現(xiàn)問題及時報告解決；所有預埋件如螺栓、套管等必須按圖施工，做好成品保護措施，避免施工過程中無意觸碰，減少混凝土澆筑振搗時產生的影響。地腳螺栓螺紋部分可采用涂黃油等防銹措施，并用套；基礎中鋼筋、預埋件稠密，布置不當容易造成空間位置發(fā)生矛盾，可按如下優(yōu)先順序處理：錨固板=地腳螺栓=套管>預埋管>鋼筋>螺栓固定架，必要時可使鋼筋貫通螺栓固定架。

預埋螺栓、套管安裝注意事項：為避免混用，預埋套管、螺栓懸掛標識牌存放；預埋螺栓、預埋螺栓套管均應檢驗合格，滿足安裝精度要求；安裝前可采用熱堿液浸泡或汽油清洗方法清除螺栓套管上的油脂，以利于套管與混凝土之間結合；螺栓頂部刻畫中心點，以便平面中心距離控制；同時校正地腳螺栓中心、垂直度及標高滿足安裝精度；控制中心線采用0.5mm 的鋼絲，可在扶設架上焊小角鋼以便掛線、檢查、校正、調整，拉線長度≤10m；扶設架應獨立設置，不可與腳手架、模板等相連，否則位移振動影響施工質量；穩(wěn)步澆筑振搗混凝土，固定架、螺栓不得受到強烈振動。當螺栓被浸沒1/3和2/3時復測螺栓；經各參與單位共同核對簽字才可進行下一步工作；地腳螺栓安裝時，根據(jù)汽輪機廠供圖紙（軸系找中圖），在前軸承座及發(fā)電機后部分位置的地腳螺栓提高到相應標高，同時考慮基礎澆筑時防止下沉，統(tǒng)一將所有地腳螺栓標高提高5mm。

2.2 質量通病及預防措施

基準點及基準線偏移。施工過程中經常測量，交付前復核基準點及基準線；機組中心參考線。螺栓定位前采用測量對角線長度檢查各中心參考線的垂直情況；螺栓及套管在混凝土澆灌時發(fā)生偏斜。地腳螺栓下端固定連接，采用加強筋增加整體剛性；地腳螺栓絲牙損壞。利用雙面膠帶纏繞露出地面的絲牙，防止絲牙被電焊及砼澆灌時損壞；質量控制點。汽輪發(fā)電機組地腳螺栓、套管安裝質量控制點：H 點（停工待檢點）。

3 結語

本文對汽輪發(fā)電機地腳螺栓安裝工藝及質量控制措施的分析闡述，結合現(xiàn)場實際施工成果，采用型鋼配置固定架安裝地腳螺栓方法，施工工藝先進，工期容易滿足，質量得以保證，成功用于該項目，自投產以來機組運行平穩(wěn)，工程質量優(yōu)良，取得了顯著的經濟效益。在火電廠汽輪發(fā)電機地腳螺栓安裝過程中，應充分重視安裝前后的質量控制，嚴格按照施工工藝及質量標準進行施工管理。