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摘要：火电厂汽机在运转的时候对基座产生较大的作用力，这就需要在进行施工的时候保证基座质量，以使得汽机能够在安全的环境下运行。探讨660kW燃煤电站汽机基座关键施工技术及质量控制措施。
关键词：汽机基座 螺栓 套管 大体积混凝土裂缝 施工技术
0 引言
目前，汽机机组地脚螺栓的施工分“无套管直埋式”、“预埋管式”及“套管直埋式”三种。“套管直埋式”是先将钢套管及地脚螺栓通过简易支撑架定位装配成埋设单元， 再埋置于汽机基座结构中，地脚螺栓随设备安装紧固，最后实施二次灌浆。由于“套管直埋式”地脚螺栓具有的优越性，目前正在日趋广泛应用于火电建设等工程中。
1 工程概况
以某工程3#汽轮发电机基座工程为例探讨。位于汽机间11轴-16轴之间，±0.00相当于绝对标高1074.80m；为现浇钢筋混凝土框架结构，混凝土强度等级C35；二次灌浆料：HTGM-6高强无收缩灌浆料；钢筋：HPB300级，HRB400级；汽轮发电机基座中间层结构标高6.88m；运转层结构顶标高13.63m。Ⅰ～Ⅴ轴结构总长43.224m，横向宽11.43m。汽轮机地脚螺栓套管165根，发电机及集电环装置地脚螺栓套管57根。
2 施工工艺流程
柱头凿毛清理→抄平、放线→搭设脚手架→柱钢筋绑扎→柱侧预埋件安装→验收→柱模板支设及验收→柱混凝土浇筑至N-1顶标高（6.072m）→养护拆模→运转层柱钢筋安装→梁底模板支设→梁钢筋安装→验收→运转层预埋管、预埋件、地脚螺栓安装→柱模及梁测模板支设→验收→运转层混凝土浇筑、养护、測温、拆模→6.9m层结构钢梁安装→6.9m层压型钢板安装、栓钉固定→钢筋安装→板顶预埋件安装→验收→板混凝土浇筑养护。
3 埋件安装及预留孔洞
预埋件制作要求表面平整光滑无毛刺，完成后先做外观检查，要求表面无焊痕及明显凹陷和损伤，外观检查合格后即进行成品模拟件取样，且需经土建试验室作锚筋拉力试验合格后方可安装使用。侧向和向下预埋件用φ6，L=50mm双帽通丝螺栓固定在模板上，平面尺寸200mm×200mm以上的单块埋件，用四根螺栓固定；平面尺寸小于200mm×200mm的单块埋件，用两根螺栓固定；长向扁钢埋件用单排螺栓固定，螺栓间距500mm；长向角钢埋件两肢分别用单排螺栓固定，螺栓间距500mm，交错布置。埋件位置调整准确并经三级验收，合格后方可固定，先用电钻在固定孔对应的模板上打眼，然后用螺栓固定在模板上，为防止埋件表面溢浆，埋件与模板接触面边缘需贴海绵条。梁顶、板顶埋件尺寸大于400×400以上的单块埋件，埋件表面开直径80mm的圆孔，确保埋件底部混凝土密实。
预留孔洞用胶合板和板材制作，要求木盒与混凝土接触面光滑，便于拆模。木盒外用圆12mm钢筋点成井字型钢筋框来固定木盒，与周围副筋点焊。预留孔安装要求齐全、正确、牢固。
螺栓套管的安装：
在螺栓套管加固框上下横梁[14槽钢的上表面，需在套管底部加焊100×100×5mm钢板封住套管与螺栓间缝隙，防止混凝土进入套管内。加固框采用[14槽钢，立柱也采用[14槽钢与框架梁底T2020B预埋件焊接固定，T2020B预埋件采用4个M8螺栓固定在框架梁底模板上。上部槽钢支间使用4道相同槽钢焊接固定，斜撑采用L50×5角钢在槽钢架两侧设置。
①将地脚螺栓插入固定框，先初步找正顶部轴线位置，使误差在±3mm以内，再找垂直度，使其在L/450（L为螺栓长度）以内，然后在底部焊拉结条与扶设架上使之稳固。②用经纬仪或挂线、吊线坠检查校正螺栓套管相对位置、标高和垂直度，校垂直度应在两个互相垂直方向同时进行。方法是：根据测量划出的基准点，用0.5mm钢丝拉出基座控制中心线，控制螺栓套管中心线垂直方向的相距位置。③用水平仪测量每个螺栓套管的顶标高，如有偏差，可以拧动螺栓的螺母来调整标高。④经校正平面位置、标高及垂直度后，各技术指标均控制在安装精度允许范围以内，将找正套管点焊死。
4 砼工程
4.1 砼的浇筑
调度搅拌输送车送料间隔时间，防止间歇时间长形成冷缝。
每次浇砼时，底部应先座50～100mm厚与浇筑砼成分相同的水泥砂浆，砂浆不得用料斗直接灌入模内，可以先用灰斗将砂浆盛放，然后用铁锹入模。
严格控制每次下料的高度和厚度，避免产生离析现象。浇注时严格控制每层的浇注高度，保证分层厚度不超过30cm。
施工时采用二次振捣法，以减少表面气泡，即第一次在砼浇筑时振捣，待砼静置一段时间再进行第二次振捣。浇筑砼时，用木锤在模板表面随砼浇筑进行敲击，赶出砼中汽泡。严禁漏振和过振。
严格控制振捣时间和振捣棒插入下一层砼的深度，保证深度在5～10cm，振捣时间以砼翻浆不再下沉和表面无气泡泛起为止，防止漏振、欠振。
4.2 砼养护
为避免和减小清水砼表面色差，清水砼模板拆除应采用塑料薄膜严密覆盖养护，即能保持砼表面的湿润状态，还能防止浇捣上层砼时流浆或滴浆、上部钢筋（或铁件）长时间裸露生锈而流挂的锈水造成的二次污染。
由于3#汽机基座为大体积砼，在砼施工过程中严格按照大体积砼的相关规范进行施工和控制，并做好养护保温工作（一层塑料布加一定厚度棉被），保证砼的质量和外观。
在混凝土浇筑后12小时内应进行养护，要求混凝土面上覆盖一层塑料布和一层棉被，并洒少量水，保持混凝土表面湿润，养护时间应不小于14天，洒水次数应根据混凝土表面湿润情况而定。
4.3 二次浇灌
待汽轮发电机整体全部安装就位并通过验收后即可进行二次浇灌工作，二次浇灌采用二次灌浆采用流动性好，高强度膨胀灌浆料，二次浇灌前，先将基础顶面二次浇灌区需二次凿毛的范围全部进行凿毛，并冲洗干净，请监理验收合格后充分湿润24小时以上，方可进行浇灌。浇筑要严格按厂家说明书施工，砼浇筑完毕及时盖一层麻袋后浇水养护，养护时间为7天，浇水次数以保持砼表面湿润为止。 同时必须由试验人员作标养和同条件试块各一组。
大体积混凝土拆模，除应满足混凝土结构强度（同条件试块强度达到70%后方可拆除侧面模板，达到100%后方可拆除梁底、板底模板）要求外，还需考虑温度裂缝的可能性。
5 汽机基座混凝土温度裂缝控制
为了保证基座的施工质量，消除温度裂缝的产生，施工人员可以从以下三个方面进行施工质量的控制。
其一，设计上采取的措施。首先，采取合理的大体积混凝土的平立面设计，同时增加一些预防温度裂缝的配筋设计，尽量采用较密的构造筋，增大混凝土的防裂能力。还可以采用强度较高的混凝土也可以对温度裂缝的产生有一定的抑制作用。再者，在大体积混凝土施工的变截面地带或有孔洞的地方，由于水化热引起温度的差异很容易产生应力集中的现象。其二，混凝土原材料选用上的措施。温度裂缝的主要起因还是混凝土内外温差不一致，引起混凝土表面与内部收缩不能够同步。施工时可以采用水化热较少的水泥，或在进行混凝土配置时加入特定的添加剂，例如粉煤灰等，减少热量产生。另外，选取合适的混凝土配置的骨料，同时在浇筑混凝土时加强混凝土振捣，增强了混凝土的抗拉强度。其三，现场施工控制措施。第一，在天气较热时，应采用地下水或通过加冰的方法降低水温后进行搅拌混凝土，也可事先将砂石骨料进行冷水降温。当浇筑的时间是冬季时，可以采用热水进行拌制混凝土，总的来说就是为了减少混凝土内部与外界的温差。第二，采用电子测温仪器，时刻监控着混凝土在浇筑完成后的温度变化，防止外界温度与混凝土内部温差大于允许温差值，当仪器显示内外温差趋于甚至超过允许温差值时，施工人员要立刻采取保温措施，减小混凝土表面与内部的差距。
6 结束语
汽机基座套管直埋式地脚螺栓采用型钢支撑架锚固确保定位准确的施工技术，较以往常规施工方法具有构造更简单、施工速度快、经济实用等优点，综合效益明显。 汽机基座地脚螺栓的埋设是一项非常重要的工作，施工及质量监控必须确保万无一失，应避免出现任何差错，否则可能酿成质量事故，造成损失。汽机基础底板等大体积混凝土施工，应从原材料开始就进行控制，作好一切降温、养护措施，将混凝土内外温差控制在允许范围内，防止温度裂缝。
参考文献：
[1]冷佳华，祝红山.关于汽机基础设计的问题研究[J].中国水运（下半月），2009（05）.
[2]劉大伟，陈光耀.汽轮机基础施工方案浅谈[J].黑龙江冶金，2012.01.
[3]GB50496-2009，大体积混凝土施工规范[S].
关键词：汽机基座 螺栓 套管 大体积混凝土裂缝 施工技术
0 引言
目前，汽机机组地脚螺栓的施工分“无套管直埋式”、“预埋管式”及“套管直埋式”三种。“套管直埋式”是先将钢套管及地脚螺栓通过简易支撑架定位装配成埋设单元， 再埋置于汽机基座结构中，地脚螺栓随设备安装紧固，最后实施二次灌浆。由于“套管直埋式”地脚螺栓具有的优越性，目前正在日趋广泛应用于火电建设等工程中。
1 工程概况
以某工程3#汽轮发电机基座工程为例探讨。位于汽机间11轴-16轴之间，±0.00相当于绝对标高1074.80m；为现浇钢筋混凝土框架结构，混凝土强度等级C35；二次灌浆料：HTGM-6高强无收缩灌浆料；钢筋：HPB300级，HRB400级；汽轮发电机基座中间层结构标高6.88m；运转层结构顶标高13.63m。Ⅰ～Ⅴ轴结构总长43.224m，横向宽11.43m。汽轮机地脚螺栓套管165根，发电机及集电环装置地脚螺栓套管57根。
2 施工工艺流程
柱头凿毛清理→抄平、放线→搭设脚手架→柱钢筋绑扎→柱侧预埋件安装→验收→柱模板支设及验收→柱混凝土浇筑至N-1顶标高（6.072m）→养护拆模→运转层柱钢筋安装→梁底模板支设→梁钢筋安装→验收→运转层预埋管、预埋件、地脚螺栓安装→柱模及梁测模板支设→验收→运转层混凝土浇筑、养护、測温、拆模→6.9m层结构钢梁安装→6.9m层压型钢板安装、栓钉固定→钢筋安装→板顶预埋件安装→验收→板混凝土浇筑养护。
3 埋件安装及预留孔洞
预埋件制作要求表面平整光滑无毛刺，完成后先做外观检查，要求表面无焊痕及明显凹陷和损伤，外观检查合格后即进行成品模拟件取样，且需经土建试验室作锚筋拉力试验合格后方可安装使用。侧向和向下预埋件用φ6，L=50mm双帽通丝螺栓固定在模板上，平面尺寸200mm×200mm以上的单块埋件，用四根螺栓固定；平面尺寸小于200mm×200mm的单块埋件，用两根螺栓固定；长向扁钢埋件用单排螺栓固定，螺栓间距500mm；长向角钢埋件两肢分别用单排螺栓固定，螺栓间距500mm，交错布置。埋件位置调整准确并经三级验收，合格后方可固定，先用电钻在固定孔对应的模板上打眼，然后用螺栓固定在模板上，为防止埋件表面溢浆，埋件与模板接触面边缘需贴海绵条。梁顶、板顶埋件尺寸大于400×400以上的单块埋件，埋件表面开直径80mm的圆孔，确保埋件底部混凝土密实。
预留孔洞用胶合板和板材制作，要求木盒与混凝土接触面光滑，便于拆模。木盒外用圆12mm钢筋点成井字型钢筋框来固定木盒，与周围副筋点焊。预留孔安装要求齐全、正确、牢固。
螺栓套管的安装：
在螺栓套管加固框上下横梁[14槽钢的上表面，需在套管底部加焊100×100×5mm钢板封住套管与螺栓间缝隙，防止混凝土进入套管内。加固框采用[14槽钢，立柱也采用[14槽钢与框架梁底T2020B预埋件焊接固定，T2020B预埋件采用4个M8螺栓固定在框架梁底模板上。上部槽钢支间使用4道相同槽钢焊接固定，斜撑采用L50×5角钢在槽钢架两侧设置。
①将地脚螺栓插入固定框，先初步找正顶部轴线位置，使误差在±3mm以内，再找垂直度，使其在L/450（L为螺栓长度）以内，然后在底部焊拉结条与扶设架上使之稳固。②用经纬仪或挂线、吊线坠检查校正螺栓套管相对位置、标高和垂直度，校垂直度应在两个互相垂直方向同时进行。方法是：根据测量划出的基准点，用0.5mm钢丝拉出基座控制中心线，控制螺栓套管中心线垂直方向的相距位置。③用水平仪测量每个螺栓套管的顶标高，如有偏差，可以拧动螺栓的螺母来调整标高。④经校正平面位置、标高及垂直度后，各技术指标均控制在安装精度允许范围以内，将找正套管点焊死。
4 砼工程
4.1 砼的浇筑
调度搅拌输送车送料间隔时间，防止间歇时间长形成冷缝。
每次浇砼时，底部应先座50～100mm厚与浇筑砼成分相同的水泥砂浆，砂浆不得用料斗直接灌入模内，可以先用灰斗将砂浆盛放，然后用铁锹入模。
严格控制每次下料的高度和厚度，避免产生离析现象。浇注时严格控制每层的浇注高度，保证分层厚度不超过30cm。
施工时采用二次振捣法，以减少表面气泡，即第一次在砼浇筑时振捣，待砼静置一段时间再进行第二次振捣。浇筑砼时，用木锤在模板表面随砼浇筑进行敲击，赶出砼中汽泡。严禁漏振和过振。
严格控制振捣时间和振捣棒插入下一层砼的深度，保证深度在5～10cm，振捣时间以砼翻浆不再下沉和表面无气泡泛起为止，防止漏振、欠振。
4.2 砼养护
为避免和减小清水砼表面色差，清水砼模板拆除应采用塑料薄膜严密覆盖养护，即能保持砼表面的湿润状态，还能防止浇捣上层砼时流浆或滴浆、上部钢筋（或铁件）长时间裸露生锈而流挂的锈水造成的二次污染。
由于3#汽机基座为大体积砼，在砼施工过程中严格按照大体积砼的相关规范进行施工和控制，并做好养护保温工作（一层塑料布加一定厚度棉被），保证砼的质量和外观。
在混凝土浇筑后12小时内应进行养护，要求混凝土面上覆盖一层塑料布和一层棉被，并洒少量水，保持混凝土表面湿润，养护时间应不小于14天，洒水次数应根据混凝土表面湿润情况而定。
4.3 二次浇灌
待汽轮发电机整体全部安装就位并通过验收后即可进行二次浇灌工作，二次浇灌采用二次灌浆采用流动性好，高强度膨胀灌浆料，二次浇灌前，先将基础顶面二次浇灌区需二次凿毛的范围全部进行凿毛，并冲洗干净，请监理验收合格后充分湿润24小时以上，方可进行浇灌。浇筑要严格按厂家说明书施工，砼浇筑完毕及时盖一层麻袋后浇水养护，养护时间为7天，浇水次数以保持砼表面湿润为止。 同时必须由试验人员作标养和同条件试块各一组。
大体积混凝土拆模，除应满足混凝土结构强度（同条件试块强度达到70%后方可拆除侧面模板，达到100%后方可拆除梁底、板底模板）要求外，还需考虑温度裂缝的可能性。
5 汽机基座混凝土温度裂缝控制
为了保证基座的施工质量，消除温度裂缝的产生，施工人员可以从以下三个方面进行施工质量的控制。
其一，设计上采取的措施。首先，采取合理的大体积混凝土的平立面设计，同时增加一些预防温度裂缝的配筋设计，尽量采用较密的构造筋，增大混凝土的防裂能力。还可以采用强度较高的混凝土也可以对温度裂缝的产生有一定的抑制作用。再者，在大体积混凝土施工的变截面地带或有孔洞的地方，由于水化热引起温度的差异很容易产生应力集中的现象。其二，混凝土原材料选用上的措施。温度裂缝的主要起因还是混凝土内外温差不一致，引起混凝土表面与内部收缩不能够同步。施工时可以采用水化热较少的水泥，或在进行混凝土配置时加入特定的添加剂，例如粉煤灰等，减少热量产生。另外，选取合适的混凝土配置的骨料，同时在浇筑混凝土时加强混凝土振捣，增强了混凝土的抗拉强度。其三，现场施工控制措施。第一，在天气较热时，应采用地下水或通过加冰的方法降低水温后进行搅拌混凝土，也可事先将砂石骨料进行冷水降温。当浇筑的时间是冬季时，可以采用热水进行拌制混凝土，总的来说就是为了减少混凝土内部与外界的温差。第二，采用电子测温仪器，时刻监控着混凝土在浇筑完成后的温度变化，防止外界温度与混凝土内部温差大于允许温差值，当仪器显示内外温差趋于甚至超过允许温差值时，施工人员要立刻采取保温措施，减小混凝土表面与内部的差距。
6 结束语
汽机基座套管直埋式地脚螺栓采用型钢支撑架锚固确保定位准确的施工技术，较以往常规施工方法具有构造更简单、施工速度快、经济实用等优点，综合效益明显。 汽机基座地脚螺栓的埋设是一项非常重要的工作，施工及质量监控必须确保万无一失，应避免出现任何差错，否则可能酿成质量事故，造成损失。汽机基础底板等大体积混凝土施工，应从原材料开始就进行控制，作好一切降温、养护措施，将混凝土内外温差控制在允许范围内，防止温度裂缝。
参考文献：
[1]冷佳华，祝红山.关于汽机基础设计的问题研究[J].中国水运（下半月），2009（05）.
[2]劉大伟，陈光耀.汽轮机基础施工方案浅谈[J].黑龙江冶金，2012.01.
[3]GB50496-2009，大体积混凝土施工规范[S].