盧志杰,劉根深,江海勇,黃志堂,李偉玲
(中國建筑一局(集團)有限公司,北京100161)
本工程主體是生活垃圾焚燒發(fā)電廠,年處理城市生活垃圾規(guī)模為1.095×106t,日平均處理規(guī)模3 000 t。配置2×50 MW凝汽式汽輪發(fā)電機組及其他配套設施。發(fā)電廠總建筑面積約110 000 m2,最大單體建筑面積約73 000 m2,最大單跨跨度為76 m,構(gòu)筑物最大高度為130 m,基坑最深為11 m。生產(chǎn)區(qū)的焚燒區(qū)和煙氣處理區(qū)是工廠主要生產(chǎn)區(qū)。主廠房垂直布置在生產(chǎn)區(qū)中心,中控樓、控制室、汽輪發(fā)電機發(fā)電機廠、升壓站緊密布置在焚燒區(qū)西側(cè)。地塊東邊布置有冷卻塔、泵房等輔助用房。辦公區(qū)域布置在主場區(qū)場地西側(cè)。
汽輪發(fā)電機組基座上部結(jié)構(gòu)施工工藝流程如圖1 所示。
圖1 汽輪發(fā)電機基座上部結(jié)構(gòu)施工流程圖
2.2.1 預埋固定架
汽輪發(fā)電機運轉(zhuǎn)層螺栓及套管主要通過固定架安裝、固定,因而固定架剛度和強度設計是關鍵環(huán)節(jié)。固定架設計時主要考慮地腳螺栓及套管就近原則,同時,還需考慮避開各種電氣埋管位置。根據(jù)設計圖紙地腳螺栓及套管尺寸位置關系及整體受力穩(wěn)定性,設計固定架橫梁方向位置基本在各軸線位置附近。支撐板由于埋設于梁側(cè)、梁面,可利用模板加固體系或腳手架進行固定,而各類梁內(nèi)埋管可采用角鐵、鋼筋進行加固。固定架做法如圖2 所示。
圖2 固定架做法示意圖
2.2.2 測量放樣
采用全站儀利用方格網(wǎng)控制點放出汽輪發(fā)電機基座4 個軸軸線、汽輪發(fā)電機中心線,橫向2 個柱軸線。軸線必須與底板線復合且經(jīng)過4 級驗收合格后,方可作為汽輪發(fā)電機基礎上部結(jié)構(gòu)施工基準線。各層標高利用水準儀引測到臨近建(構(gòu))筑物上作為汽輪發(fā)電機上部結(jié)構(gòu)的參考標高[1]。
2.2.3 預埋套管及螺栓安裝
在汽輪發(fā)電機基座運轉(zhuǎn)層施工中,汽輪發(fā)電機基座臺板螺栓預埋是關鍵,必須保證每根螺栓預埋偏差在允許范圍內(nèi),包括中心線、垂直度和標高偏差。
本工程預埋螺栓均為埋入型,需要在運轉(zhuǎn)層混凝土澆筑前將螺栓及套管一起安裝定位加固好,待混凝土澆筑完成后進行二次灌漿。
埋入型預埋螺栓和套管需在運轉(zhuǎn)層混凝土澆筑前將螺栓和套管安裝定位加固好,精度要求較高。安裝前先將螺栓和套管中心線測設在固定架縱梁及次梁槽鋼上,然后在槽鋼上按螺栓和套管中心吹孔(孔徑約比螺栓和套管直徑大1~2 mm),在鋼梁四面將3 個14 號小螺栓螺母與鋼梁焊接牢固,待螺栓從該孔穿過后頂部安裝螺母,使整條螺栓懸掛在槽鋼上,調(diào)好螺栓中心位置及頂部標高后用小螺栓頂死,同時,在螺栓下部采用2 條∠45 mm×45 mm×5 mm 的角鋼直埋螺栓加固,待驗收完混凝土澆筑前將小螺栓與槽鋼點焊固定。
預埋管加固方法為:在梁底模面放出埋管中心后,預先用18 mm 厚木板加工成木餅,木餅比套管小1 mm,在木餅中間的鉆孔,采用M12 螺栓將雙層木餅(36 mm 厚)與模板相連,套管底座直接套住木餅,套管上部穿過加固槽鋼后,調(diào)整中心線及標高后用焊在鋼梁四周的14 號小螺栓頂死,同時在套管下部及中間各采用2 條φ25 mm 鋼筋將套管加固,待驗收完混凝土澆筑前將小螺栓與槽鋼點焊固定。
預埋套管垂直度可根據(jù)吊錘、微調(diào)套管頂部的14 號小螺栓進行校正。為了防止混凝土澆筑過程中混凝土流入套管,可在套管與木柄空隙處塞滿麻絨。
2.2.4 鋼筋綁扎
汽輪發(fā)電機基座運轉(zhuǎn)層梁鋼筋共360 t,鋼筋量大且復雜。為了便于梁鋼筋穿插,在汽輪發(fā)電機運轉(zhuǎn)層四周搭設鋼筋平臺,與運轉(zhuǎn)層外腳手架連接,平臺高度與梁底齊平。在汽輪發(fā)電機梁底埋件,套管和各個基礎件預埋好且復測確定無誤后,開始進行鋼筋穿插,先縱梁后橫梁,縱梁綁扎方法:在已鋪好梁底上做好鋼筋支撐架。支撐架由直徑32 mm 的螺紋鋼焊接組成,子高度與梁底鋼筋齊平,每跨放置3 道。此時開始穿面筋,遇到螺栓加固立柱時,在鋼柱上開好對應的孔后再穿鋼筋。遇到大的套管,鋼筋可以做弧狀繞過,避不開的可以斷開后再焊接。面筋穿好后開始套箍,最后穿底筋,綁扎線。橫梁的綁扎方法同縱梁。在各個梁鋼筋綁扎好后,再次調(diào)整螺栓、套管,復測無誤后再綁扎灌漿層鋼筋。
2.2.5 腳手架及模板支模
模板安裝加固方法:模板為黑模板,運轉(zhuǎn)層是整個汽輪發(fā)電機組件的安裝基座,發(fā)電機、高低壓缸等精度要求較高,所以基座上各個梁與梁的內(nèi)孔宜大不宜小,封模板時梁內(nèi)模需縮小10~20 mm。模板加固:運轉(zhuǎn)層梁尺寸較大,為保證不爆模,模板的加固絲桿間距嚴格按汽輪發(fā)電機施工方案設計來布置。同時,模板接縫必須貼雙面膠,以防止漏漿影響外觀。
模板加固完畢后,在運轉(zhuǎn)層縱梁外側(cè)底開8 個300 mm×300 mm(一邊各4 個)孔洞,沖洗好后封閉。
2.2.6 混凝土澆筑順序及過程控制
混凝土澆筑采用3 臺車載型拖泵(另安排1 臺備用)輸送入倉,輸送強度約為40~50 m3/h,需要6~7 臺攪拌車進行運輸,最好再備用2 臺,以保證混凝土澆筑工作連續(xù)進行。
由于泵推力很大,澆筑時會對整個骨架產(chǎn)生影響,故在整個運轉(zhuǎn)層鋼筋面上大概300 mm 處搭設澆筑平臺,排架為雙排,靠梁外側(cè)一排借助現(xiàn)場已搭好的外排架立桿,梁內(nèi)側(cè)一排立桿由內(nèi)排架升高,再由大橫杠縱向連接,最后橫向連接。
混凝土澆筑施工順序為:由一端開始,沿縱梁方向推進。采用插入式振搗器振搗混凝土,分層厚度嚴格按300~500 mm來分層澆筑柱梁板混凝土,插入點應均勻布置,逐點移動,振點間距應≤1.5R(R 為振搗棒振搗作業(yè)有效半徑),振搗時間應控制在15~20 s,避免振動棒靠近模板和套管,防止變形位移。
為避免混凝土澆筑過程中因混凝土流動和振動而引起預埋螺栓(預埋件)偏移,應對預埋螺栓(預埋件)進行加固穩(wěn)定,同時,在螺栓周圍盡可能均勻下料,使周圍混凝土表面逐漸上升,避免過大高差。振搗混凝土時,振動棒與螺栓之間保持150~200 mm 距離?;炷琳駝悠鲗ΨQ垂直插入,以避免碰動螺栓和固定架造成位移或偏斜。
運轉(zhuǎn)層混凝土澆筑過程中,派專業(yè)測量人員觀察預埋螺栓套及頂部預埋件標高變化,及時發(fā)現(xiàn)問題并采取措施,確保預埋螺栓套精度符合標準要求。同時,嚴格控制運轉(zhuǎn)層頂混凝土標高,確保頂部混凝土偏差符合設計和施工規(guī)范標準要求。
大體積混凝土保溫保濕養(yǎng)護時,應監(jiān)測內(nèi)表面溫度、上底溫度和室外溫度,并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果相應調(diào)整養(yǎng)護措施,達到溫度控制指標要求。
根據(jù)布置圖在大體積梁內(nèi)設8 組測溫探頭,各組上、中、下部設置探頭,間隔600 mm,采用熱電偶電子溫度計進行混凝土內(nèi)外溫度測量,以掌握各部位溫度值。
定位架支撐系統(tǒng)必須獨立于梁和柱內(nèi),同時,要保證其具有足夠的強度和剛度;按規(guī)范要求檢查驗收螺栓、套管及基礎件的尺寸偏差;施工前必須進行交底。
預埋螺栓質(zhì)量是本工程中質(zhì)量控制的關鍵部分。應嚴格按施工方案施工,以確保汽輪機運轉(zhuǎn)層預埋螺栓或套管在施工過程中的位移偏差可以滿足設計驗收規(guī)范、達到預埋螺栓或套管施工要求,同時,做好以下質(zhì)量控制措施:(1)專門設計混凝土配合比,保證混凝土的和易性與流動性。(2)混凝土澆筑過程中應嚴格遵守技術(shù)方案要求,按每層300~500 mm 標準控制混凝土分層澆筑;在混凝土澆筑過程中,施工技術(shù)管理人員必須在現(xiàn)場值班進行監(jiān)督。同時用經(jīng)緯儀監(jiān)測預埋螺栓或套管的位移情況,發(fā)現(xiàn)有位移時應立即處理。(3)測量布置說明:在主廠房除氧間及汽輪發(fā)電機運轉(zhuǎn)層樓板上設1 臺全站儀,以觀測螺絲架平臺東西方向變動情況;在生產(chǎn)辦公樓架1 臺經(jīng)緯儀觀測螺絲架平臺南北方向變動情況;以上經(jīng)緯儀布置點與汽輪發(fā)電機基座結(jié)構(gòu)脫離。觀測時間以60 min/次為基數(shù),并視變動情況另行調(diào)整。(4)澆筑過程應嚴格按照澆筑過程進行,振動棒不能直接振動鋼筋、預埋套管、螺栓、模板。
用精確的套管鋼架作套管安裝支架,不僅消除了套管浮管隱患,還使螺栓套管安裝精度和速度得到了大幅提高。在本工程汽輪發(fā)電機基座螺栓套管中,有8 根大直徑管需要一次性連續(xù)穿過多個套管,根據(jù)實測,安裝人工費可以節(jié)省60%以上。該工程綜合節(jié)約人工費、管理費、機械費等共計5 萬多元。