劉 敬
(安徽電力建設(shè)第二工程公司施工項(xiàng)目部,安徽淮南 232000)
1 000 kV變電站屋外架構(gòu)基礎(chǔ)預(yù)埋地腳螺栓及GIS基礎(chǔ)預(yù)埋件是特高壓工程施工中承上啟下的連接工具。由于本次示范工程鋼管構(gòu)架首次采用帶頸法蘭與直縫焊管對(duì)焊的連接形式,故其螺栓的角度及精度與待安裝的屋外架構(gòu)超大型鋼構(gòu)法蘭底盤(pán)要求必須方位精準(zhǔn)和吻合;此外,GIS基礎(chǔ)預(yù)埋件其埋件標(biāo)高和平整度能否達(dá)到設(shè)計(jì)精度是直接關(guān)系到特高壓項(xiàng)目中變電站昂貴的核心重大電氣設(shè)備——GIS能否順利安裝的重要前提,也是能否保證電氣設(shè)備正常發(fā)揮功能的基礎(chǔ)性保障。
鑒于預(yù)埋螺栓及GIS預(yù)埋件在工程中發(fā)揮的重要性,在施工過(guò)程中要提前策劃,合理布局,提高工藝水平,把標(biāo)準(zhǔn)工藝應(yīng)用率和操作規(guī)程落實(shí)到具體作業(yè)中,通過(guò)采用角鋼樣板骨架配合錨固板及GIS基礎(chǔ)預(yù)埋件安裝微調(diào)裝置等具體技術(shù)處理手段,嚴(yán)格貫徹了國(guó)網(wǎng)公司“樣板引路,示范先行,推行統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工藝規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)”的指導(dǎo)思想,施工結(jié)束各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)經(jīng)業(yè)主方、監(jiān)理方及安裝單位聯(lián)合驗(yàn)收,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)符合Q/GDW 183中相關(guān)要求及現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范,一次成優(yōu)率100%。
1)屋外架構(gòu)基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓角鋼骨架加工:角鋼立柱的下料(材料選用∠50×5角鋼)——依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算出角鋼立柱的高度,進(jìn)行下料(下料要求:角鋼立柱的長(zhǎng)度大于計(jì)算值30 mm,作為調(diào)整量),樣板架高度采用等扣下料(即按照設(shè)計(jì)高度扣減二次灌漿高度及保護(hù)層厚度)。
2)固定錨固板制作:焊接在角鋼上初步定位螺栓,錨固板螺栓孔中心孔徑及角度按圖紙尺寸要求采用機(jī)械沖孔切割,要確保樣板支架的標(biāo)高、垂直度及開(kāi)檔尺寸在規(guī)定范圍內(nèi)。每個(gè)構(gòu)架基礎(chǔ)采用鋼板加工一個(gè)矩形錨固鋼板,采用厚度5 mm鋼板。矩形錨固鋼板上劃十字線,并按照設(shè)計(jì)要求均分15°/30°,在錨固鋼板上加工24個(gè)圓孔(直徑分別為M45,M56,M42),且與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)位置尺寸相一致。錨栓樣板架制作結(jié)束后,根據(jù)圖紙尺寸進(jìn)行編號(hào)。
3)1 000 kV屋外架構(gòu)預(yù)埋構(gòu)架螺栓作業(yè)步驟:a.在基礎(chǔ)墊層施工時(shí),在墊層的構(gòu)架基礎(chǔ)中心位置同時(shí)埋設(shè)8塊200 mm×200 mm,厚度8 mm的預(yù)埋件,間距0.80 m×0.80 m。4塊埋件按照螺栓控制架尺寸埋設(shè),另4塊按照45°在控制架外側(cè)埋設(shè),作為支撐控制架穩(wěn)定并用角鋼與架體焊接。在預(yù)埋件上用∠50×5角鋼焊接成為樣板架,樣板架頂面標(biāo)高與第一次澆筑面在同一個(gè)標(biāo)高平面上,樣板架外包尺寸按照基柱截面等扣減50 mm(滿(mǎn)足保護(hù)層厚度)。錨固板焊接在角鋼骨架上,注意:角鋼要對(duì)稱(chēng)焊接、觀察垂直度、檢查平整度,最后焊接牢固。將螺栓試穿矩形錨固鋼板,調(diào)整好間距、垂直度、平整度后,將螺栓與錨固鋼板臨時(shí)固定。下部與螺栓底部埋件焊牢,上部低于基礎(chǔ)面層50 mm。b.在每根螺栓頂面正中心位置劃上十字線,用鋼卷尺測(cè)量調(diào)整螺栓頂中心眼距鋼架頂縱向或橫向軸線鋼絲的水平距,將水平尺豎向緊靠在螺桿中部,根據(jù)水平尺上橫向氣泡是否居中來(lái)調(diào)整螺栓的垂直度,使地腳螺栓豎向垂直度偏差小于1/1 000。按照設(shè)計(jì)位置調(diào)整螺栓位置,準(zhǔn)確無(wú)誤后,將螺栓用短鋼筋與角鋼樣板架焊接;對(duì)地腳螺栓的標(biāo)高校核,利用錨固板板下方支撐螺母進(jìn)行標(biāo)高調(diào)節(jié),螺母上表面標(biāo)高及絲頭長(zhǎng)度,要求必須標(biāo)高精確,三只螺母標(biāo)高一致,與圖紙相符。c.地腳螺栓下層固定采用鋼筋焊接,角鋼骨架的下部采用與上部一致的角鋼加固。所有桿件樣板架焊接焊縫高度為6 mm。剪力槽制作采用多層模板在混凝土澆筑前放置錨固板預(yù)留洞內(nèi),在混凝土達(dá)到3.5 MPa時(shí)取出。構(gòu)架混凝土澆筑完畢后,按照?qǐng)D1~圖3所示將構(gòu)架角鋼骨架及錨固板割除,其中,如有設(shè)計(jì)相同型號(hào)的屋外構(gòu)架,錨固板還可以重復(fù)利用。注意:角鋼骨架割除時(shí),必須嚴(yán)禁燒傷受力地腳螺栓螺桿。澆筑體表面用電鎬鑿毛,以確保二次灌漿結(jié)合面牢固。
4)預(yù)埋螺栓安裝完畢以后,方能進(jìn)行鋼筋綁扎、模板支護(hù)工作。支模時(shí),對(duì)拉螺栓位置應(yīng)避開(kāi)地腳螺栓錨固板,埋管等位置,以防止拉動(dòng),引起位移。地腳螺栓垂直度及軸線距離偏差要求高、難度大,施工過(guò)程中采取:初步安裝→檢查→調(diào)整→再檢查→再調(diào)整,直到偏差在允許范圍內(nèi)。為保證地腳螺栓不受澆筑混凝土的影響,要求混凝土泵管架與模板支撐體系脫開(kāi)。嚴(yán)格控制混凝土澆筑速度,保持每小時(shí)澆筑20 m3以減小混凝土澆筑對(duì)地腳螺栓的擠壓?;A(chǔ)澆筑時(shí),應(yīng)多方位均勻下料,防止地腳螺栓受力不均與基礎(chǔ)立柱不同心,有異?,F(xiàn)象及時(shí)調(diào)整澆筑方法。
1)GIS埋件角鋼骨架加工:角鋼骨架制作的固定樣板架(材料選用∠50×5角鋼),角鋼連接固定。安裝要求:各桿件尺寸誤差不大于1 mm。要嚴(yán)格控制樣板骨架頂面標(biāo)高(GIS基礎(chǔ)以預(yù)埋件板面標(biāo)高扣減鋼筋保護(hù)層厚度及螺桿調(diào)節(jié)長(zhǎng)度)。
2)GIS基礎(chǔ)工程預(yù)埋件需用量大,預(yù)埋件的規(guī)格、型號(hào)繁多,必須按預(yù)埋件設(shè)計(jì)要求制作大樣圖,從制作到安裝進(jìn)行跟蹤檢查。預(yù)埋件及錨筋按規(guī)范取樣經(jīng)試驗(yàn)合格后方可用于工程。預(yù)埋件由加工廠集中制作,要求埋件下料準(zhǔn)確、對(duì)角方正、表面平整、焊接牢固、無(wú)翹曲變形。
圖1 1 000 kV屋外構(gòu)架柱腳錨栓固定支架示意圖
3)預(yù)埋件制作。
a.預(yù)埋件按照設(shè)計(jì)要求全部采用手工電弧塞焊制作,其制作方法參照本工程預(yù)埋件詳圖;錨筋d>20 mm采用穿孔塞焊;焊條采用E50;注意:埋件面板必須用等離子切割機(jī)下料,以控制變形,下料完畢用交向磨光機(jī)將鋼板四周打磨光滑平整。
b.埋件加工焊接時(shí)要注意施焊的角度,第一遍焊接施焊角度為45°,第二遍焊接施焊角度為30°,第三遍焊接施焊角度為30°,直至滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求的焊縫高度,且焊接要連續(xù),施焊時(shí)電流不宜過(guò)大,嚴(yán)禁燒傷鋼筋。注意:焊接錨筋采用中間向四側(cè)擴(kuò)散的順序,并分次跳焊,以控制預(yù)埋件焊接變形。焊接后要快速除渣,焊縫要均勻、飽滿(mǎn),不應(yīng)有夾渣、氣孔、蜂窩等缺陷,并用鏨子和角向磨清除焊接飛濺物,如有以上缺陷需做補(bǔ)焊處理。埋件制作完畢后,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行熱鍍鋅處理(注意:預(yù)埋件錨筋部分不要鍍鋅)預(yù)埋件加工完后,在堆放場(chǎng)內(nèi)按其編號(hào)分類(lèi)碼放。
4)GIS基礎(chǔ)工程結(jié)構(gòu)預(yù)埋件微調(diào)裝置的安裝。
a.安裝前,根據(jù)施工圖對(duì)照預(yù)埋件規(guī)格逐一核對(duì),逐個(gè)檢查平整度,如檢查有翹曲和錨筋變形進(jìn)行機(jī)械矯正,嚴(yán)禁用乙炔火烤矯正。依據(jù)施工圖放置相應(yīng)的預(yù)埋鐵件,放置時(shí)應(yīng)先定好位置,且復(fù)核其位置的準(zhǔn)確性,最后用精密水準(zhǔn)儀測(cè)出埋件標(biāo)高及平整度。
b.鑒于GIS預(yù)埋件單塊質(zhì)量較重,為保證預(yù)埋件的精度,采用上述角鋼骨架體固定后,在每塊預(yù)埋件邊角上焊接四個(gè)φ12 mm螺桿調(diào)節(jié)桿做微調(diào)裝置(GIS預(yù)埋件單塊質(zhì)量超過(guò)150 kg以上的,用四個(gè)φ14 mm螺桿調(diào)節(jié)桿做微調(diào)裝置,調(diào)節(jié)桿上下用螺帽調(diào)節(jié));施測(cè)精平時(shí),要對(duì)稱(chēng)調(diào)節(jié)螺桿,以防預(yù)埋件平整度偏差。對(duì)于板面較大的預(yù)埋鋼板按設(shè)計(jì)要求開(kāi)設(shè)φ70 mm排氣孔,以便于混凝土振實(shí),防止出現(xiàn)預(yù)埋件有空鼓不密實(shí)等質(zhì)量通病現(xiàn)象,見(jiàn)圖 4,圖 5。
圖2 J-2預(yù)埋錨栓錨固板
圖3 J-1(J-3)預(yù)埋錨栓錨固板
圖4 GIS基礎(chǔ)組合角鋼骨架示意圖
圖5 A—A剖面(微調(diào)裝置大樣圖)
c.預(yù)埋件位置控制:安裝前先在埋件面板表面彈出形心墨線,安裝是掛細(xì)線與墨線重合,再用微調(diào)裝置進(jìn)行精調(diào);預(yù)埋件標(biāo)高控制:通過(guò)調(diào)整焊接在錨固板上下螺桿調(diào)節(jié)的微調(diào)裝置使螺頂標(biāo)高達(dá)到設(shè)計(jì)要求;調(diào)節(jié)定位角鋼,使螺栓水平位置基本準(zhǔn)確,然后點(diǎn)焊固定,再通過(guò)調(diào)整鋼墊片的位置使螺栓水平位置達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,將墊片與定位角鋼點(diǎn)焊一點(diǎn)固定(見(jiàn)圖6)。
d.固定樣板架必須焊接牢固,滿(mǎn)足強(qiáng)度,剛度和穩(wěn)定性要求,保證固定樣板架在混凝土澆筑過(guò)程中不變形、不位移。注意:澆筑前,要保護(hù)好埋件的鍍鋅層,防止鍍鋅層氧化和污染。具體做法:用不干膠薄膜自粘埋件表面,澆筑完畢后撕下薄膜,鍍鋅層無(wú)損壞和污染。注意:微調(diào)裝置的螺桿絲頭如果超過(guò)預(yù)埋件板面,用角向砂輪機(jī)割除,嚴(yán)禁用火焊割除以防止微調(diào)裝置變形。在作業(yè)過(guò)程中不要觸動(dòng)預(yù)埋件固定樣板架和預(yù)埋件板微調(diào)裝置。
e.混凝土澆筑前根據(jù)各部位預(yù)埋件的設(shè)計(jì)標(biāo)高,在角鋼樣板架上標(biāo)識(shí)出來(lái),作為控制混凝土高度的基準(zhǔn)點(diǎn)。注意:為防止預(yù)埋件邊角出現(xiàn)裂縫,在澆筑混凝土前,用2 mm橡膠皮粘貼在預(yù)埋件側(cè)面,以防止混凝土硬化收縮時(shí)預(yù)埋件與混凝土形成不規(guī)則八字裂縫,同時(shí),也起到控制混凝土表面低于預(yù)埋件5 mm的設(shè)計(jì)要求。GIS基礎(chǔ)澆筑過(guò)程中混凝土盡量從預(yù)埋件固定樣板架四周均勻地進(jìn)入中間,防止固定樣板架傾斜移位和預(yù)埋件受力不均與基礎(chǔ)不同心而產(chǎn)生位移,有問(wèn)題及時(shí)調(diào)整混凝土澆筑速度和澆筑角度。
1)屋外架構(gòu)預(yù)埋螺栓絲扣保護(hù):到場(chǎng)后即用黃油將絲扣滿(mǎn)涂,盡量避免硬體器物碰擊螺栓絲扣。地腳螺栓上嚴(yán)禁隨意焊接,搬運(yùn)安裝時(shí),不可碰壞螺栓絲牙,螺栓絲牙上應(yīng)涂黑鉛粉牛油并用塑料布外加鐵件護(hù)套進(jìn)行保護(hù)(見(jiàn)圖7)。
圖6 1 000 kV GIS基礎(chǔ)工程預(yù)埋件工程圖
圖7 1 000 kV屋外架構(gòu)基礎(chǔ)工程預(yù)埋螺栓工程圖
2)GIS基礎(chǔ)預(yù)埋件半成品保護(hù):埋件到場(chǎng)后即用再生棉毯鋪墊,注意:先放置在再生棉毯上,錨筋朝上(避免錨筋變形),避免錨筋變形而影響安裝入鋼筋稠密的設(shè)備基礎(chǔ)內(nèi);吊運(yùn)埋件時(shí),在埋件兩側(cè)用軟木墊支兩側(cè)邊緣,盡量避免損壞螺桿調(diào)節(jié)微調(diào)裝置和污染預(yù)埋件鍍鋅面。
特高壓項(xiàng)目1 000 kV架構(gòu)基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓及GIS基礎(chǔ)預(yù)埋件施工過(guò)程中,通過(guò)應(yīng)用樣板骨架配合固定板預(yù)埋螺栓及GIS基礎(chǔ)預(yù)埋件安裝微調(diào)裝置,對(duì)預(yù)埋螺栓及GIS基礎(chǔ)工程預(yù)埋件位置、角度和標(biāo)高及施工精度的最終質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)精度有著重要保證,以上工藝標(biāo)準(zhǔn)及各項(xiàng)質(zhì)量保證措施和各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)工藝應(yīng)用,確保達(dá)到了“控軸線、無(wú)高差、一次成優(yōu)”的質(zhì)量目標(biāo)。
注:劉敬身份證號(hào):34040319650419183X
[1]DL/T 5210-2005,電力建設(shè)施工質(zhì)量驗(yàn)收及評(píng)定規(guī)程 第一部分:土建部分[S].
[2]GB 50205-2001,鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].
[3]國(guó)家電網(wǎng)公司輸變電工程施工工藝示范手冊(cè)[S].