汽輪機運轉層直埋螺栓鋼套管定位及加固施工工藝研究

王曉飛

（中國電建市政建設集團有限公司， 天津 300000 ）

1 工程概況

孟加拉巴瑞薩電廠汽輪機上部結構為二層現澆鋼筋混凝土框架結構，位于主廠房A～B列與2～7軸之間，縱向汽輪發電機機組中心線與主廠房2/A軸重合，橫向有Ⅰ～Ⅴ共5條軸線和10個框架柱。一層平臺標高為6.25m，在Ⅰ～Ⅲ軸以及Ⅳ～Ⅴ軸之間有框架梁，框架梁之間設有鋼筋混凝土現澆板；二層即運轉層局部有挑臺，頂部標高為12.55m，長度37.3m，寬度12.8mm，最大梁高4.6m。

汽輪機基座12.55m，運轉層預埋地腳螺栓鋼套管為貫穿型，從梁頂面埋設至梁底面，共計112根。Ⅰ～Ⅲ軸高中壓進汽裝置周圍直埋Φ76mm鋼套管30個，地腳螺栓規格為M36×3070mm。Ⅲ～Ⅳ軸低壓進汽裝置周圍直埋Φ76mm鋼套管36個，地腳螺栓規格為M36×1760mm；直埋Φ89mm鋼套管18個，地腳螺栓規格為M48×4610mm。Ⅳ～Ⅴ軸汽輪發電機周圍直埋Φ114mm鋼套管28個，地腳螺栓規格為M42×2600mm。為確保直埋鋼套管安裝時標高、軸線位置準確，需要制作安裝一個可調式固定鋼架模具。

2 施工難點

汽輪機運轉層直埋地腳螺栓鋼套管埋設要求精度高，數量多。

地腳螺栓套管固定支架安裝、地腳螺栓鋼套管安裝、砼框架結構鋼筋安裝、預埋鋼板錨固件安裝、熱控埋管安裝、電氣埋管安裝等各專業施工工序交叉穿插作業，相互影響大。

為確保地腳螺栓鋼套管的安裝精度，在施工過程中，設置了比較多的工字鋼、槽鋼、角鐵等加固構件，增大了運轉層框梁鋼筋安裝的施工難度。

3 施工對策

設計制作可調式地腳螺栓鋼套管固定鋼架模具，并在汽輪機運轉層下部框架柱澆筑時，將固定鋼架主支撐立桿預埋至框架柱內，加強固定鋼架的剛度和穩定性，確保地腳螺栓鋼套管埋設的中心距、垂直度等控制參數滿足精度要求。見圖1。

圖1 汽輪發電機基礎運轉層螺栓鋼套管固定支架平面圖

4 施工工藝流程及操作要點

4.1 確定安裝精度

預埋地腳螺栓應該以排汽裝置中心線和發電機中心線定位，嚴禁串聯定位，預埋管固定架安裝應有足夠的強度、剛度和穩定性，預埋套管中心偏差不大于0.11（1為螺栓直徑），且不大于3mm；垂直度不大于6/200，（6為螺栓長度）且不大于5mm，套管中心和螺栓中心在自由狀態下不得大于1mm。

4.2 軸線及高程定位

將汽機島附近水準控制點BM5引測到主廠房鋼結構立柱上，使用引測的標高做為汽輪發電機運轉層螺栓及埋件標高測量基準。

在汽機島附近煤倉間12.6m樓層板上設置測量基站復核校準中心軸線位置，以“一縱兩橫”三條主要的測量軸線為基準，控制地腳螺栓鋼套管的平面位置，即：橫向汽輪發電機中心線、橫向低壓進汽中心線、縱向汽輪發電機機組中心線（主廠房2/A軸）[1][2]。三條主測量基準軸線采用花籃螺栓和22#鋼絲掛設到穩固的鋼管龍門架上，龍門架焊接固定到汽機島四周的鋼結構框梁上[3]。

4.3 固定鋼架加工及安裝

預埋螺栓固定剛架立柱及主梁使用I20a工字鋼，拉桿采用角鋼L70×6mm等，剛架在鋼結加工廠加工好后用平板車倒運到現場，然后采用50t履帶吊就位，先安裝好立柱，吊到位置后底部與運轉層梁底M3030B2預埋件焊接，作為運轉層地腳螺栓固定支架的受力點[4]。

固定支架頂面采用16#槽鋼作為地腳螺栓鋼套管的定位桿件。立柱、主梁安裝時要橫平豎直，連接部位焊接要求焊縫飽滿。

4.4 螺栓鋼套管定位及粗調

在框架梁底模安裝就位固定后和框架梁鋼筋綁扎前，測量人員在梁底模上測放出地腳螺栓鋼套管的平面位置，使用定位木塞固定牢靠。首先將木制圓形塞用M12螺栓固定在梁底部模板上，套管底部安裝在木塞上，套管下部采用L70×6mm角鋼穩固連接鋼套管，套管上部采用16#槽鋼通長反扣定位鋼套管平面尺寸位置。槽鋼盡量通長并貫通布置，與固定鋼架焊接成整體，并在鋼套管四周焊接設置微調螺栓。見圖2。

圖2 埋管定位詳圖

鋼筋綁扎前必須重新對所有鋼套管復測定位，檢查中心距和垂直度。

預埋套管必須結合廠家提供的安裝施工圖進行復核無誤后方可施工。預埋套管和定位支架必須單獨形成受力體系，不得與鋼筋骨架和模板加固體系發生聯系，定位支架高度超出運轉層粗澆面300mm，便于對地腳螺栓鋼套管精確調整。

4.5 螺栓鋼套管精調

汽機運轉層鋼筋骨架綁扎和模板體系全部加固完成后，并且不再變動后，對預埋螺栓、基礎支架軸線和標高位置重新校核，使用微調螺栓對地腳螺栓鋼套管上部進行精調[5]。精調完成后，將微調螺栓和螺母焊死，并把地腳螺栓鋼套管與固定定位支架焊接牢靠，防止松動。見圖3。

圖3 貫穿型地腳螺栓定位剖面圖

4.6 混凝土澆筑

汽輪機運轉層鋼筋、模板、埋件、套管施工完畢后，要組織土建、汽機、電氣、熱控專業進行聯合驗收，要求所有螺栓套管中心距和垂直度等精度符合設計及規范要求。

地腳螺栓套管定位支架高出粗澆面300mm，模板加固體系腳手架施工通道和砼澆筑作業平臺高出粗澆面500mm，在砼澆搗過程中嚴禁碰撞地腳螺栓套管及其定位固定鋼架防止其位移。

在砼澆筑過程中，在每排地腳螺栓套管上方30mm處中心線上掛設22#鋼絲檢查套管移位情況，鋼絲的松緊使用兩端的花籃螺栓調整。如果發現鋼套管中心移位大于3mm時，立即進行校正。

汽輪機運轉層混凝土澆筑完畢后，要立即進行螺栓、埋件的二次檢查，如果發現問題馬上組織處理。

5 結束語

汽輪發電機運轉層預埋地腳螺栓鋼套管安裝施工一直是火力發電廠建設工程中的施工難度和重點，如安裝精度滿足不了后續設備安裝需求，將對工程后續工作開展造成不利影響。本工程采用運轉層梁底框架柱內的可調式地腳螺栓鋼套管固定鋼架模具來達到加固鋼套管的目的。通過實踐發現，這種施工方法安全可靠，值得在以后類似工程中推薦使用。