汽轮机基座施工技术方案.docx
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汽轮机基座施工技术方案
山西玉龙投资集团热源厂四期工程
1×12MW机组工程
汽轮机基座施工方案
批准：
______________
审核：
______________
编制：
______________
中国化学工程第十六建设有限公司
山西玉龙工程项目经理部
2013年11月10日
1.编制依据
1.1山东省能源建筑设计院《汽轮发电机基座》施工图
1.2《建筑施工手册》（第四版）
1.3《电力建设安全工作规程》
1.4《火电施工质量验收及评定规程》（土建篇）
1.51×12MW汽轮机组工程施工计划
1.6《汽轮机发电机基座》图纸会审纪要
1.7现行施工质量验收规范
2.工程概况
2.1结构说明
本工程汽轮机基座置于汽机间Q1/Q2列跨内，系电厂核心工程。
其中运转层平面尺寸为10518×7900，高度6.96米。
分横向框架Ⅰ~Ⅲ轴，基座纵梁（Q1）（Q2）。
柱截面尺寸分别为500×500，900×900，横梁与纵梁最大梁高1520mm。
在运转层平面设置埋管φ250×6钢管2个，螺栓套管φ133×6共18个，发电机基础预埋件共2套由厂家供货到现场。
在基座柱侧面+300处设沉降观测点6个。
油沟断面详见图纸所示，基座
～
轴6.35m处设置角钢L90*10一周，由安装方面焊加。
在1.925米层设置风道，密封门及人孔，风道墙板下设置[16钢梁。
本工程±0.000绝对标高同主厂房。
强度等级：
承台、柱、梁、板采用C30砼。
钢筋保护层：
基座顶板、梁主筋最小保护层厚度为25mm，板墙为20mm。
二次灌浆：
采用CGM高强无收缩灌浆料也可采用C35细石混凝土。
基座建筑面层做法：
同汽机房6.96米层楼面。
基座拆模后，砼外表面用水泥刮平，喷大白二道。
2.2设备厂家
南京汽轮机（集团）有限责任公司。
本册图必须经设计院有关专业、汽轮机厂、发电机厂、业主、监理、施工单位技术人员施工图交底后方可施工。
在顶板浇灌前：
由业主监理会同有关厂家、土建、安装、设备单位对机组型号、外型、螺孔尺寸、预留空洞及埋件核实无误后方可浇注砼。
2.3施工要求
基座施工应与T0203-03（主厂房承台布置图）配合施工，原则上汽机间地下室结构待基座框架施工完毕再行施工。
基座施工应与加热器平台配合施工，注意牛腿处构造连接做法。
排气装置基础待基座框架施工完毕再行施工。
所有材料必经具有试验验收报告，钢筋均采用热轧变形钢筋，不得采用冷轧钢筋代换。
基座梁侧面必须垂直，不得有突出扭曲，侧面模板应在混凝土强度达到70%方可拆除。
梁板底模混凝土强度达到100%方可拆除。
基座施工缝留设部位；-0.5米、3.5米及运转层梁下部。
施工缝处理方法：
柱砼面上沿双向预留Φ10@200（L=800）插筋,埋入及伸出均为400mm,砼面凿毛,清扫干净并充分湿润,在表面上抹10~15mm厚与混凝土成分相同的的水泥净浆一层。
基座顶板为大体积砼施工，必须采取特殊措施养护。
2.4工期要求
2014年5月20日基础交接是电厂建设第三大控制点。
2.5质量标准
达到合格标准，争创精品工程。
2.6施工条件
本工程处于北方，风沙大，给施工带来不利影响。
2.7主要实物工程量：
（1台用量）
名称
数量
钢筋
50t
混凝土
200m3
综上所述，本工程特点为质量要求严，工期要求紧，气候条件差，施工难度大。
因此应本着“重点预控，塑造精品”的指导思想从人力、物力、财力上积极筹措，打好汽机基座之仗。
3.施工部署与组织
3.1施工组织安排
序号
工种
负责人
人数
备注
1
施工队长
刘辉
2
全面管理工人
2
脚手架搭拆
罗良平
2×12人
横平竖直符合规范
3
模板制安拆
贾安平姜鹏
2×15人
注意构造结点与细部尺寸
4
钢筋制安
舒平
2×16人
符合规范要求
5
埋件套管制安
魏建华李虎元
2×6人
尺寸符合规范要求
6
砼工程
毛守华
2×12人
砼外观质量合格
8
砼试块
赵晓刚
2人
9
砼测温
李亚峰
2人
10
材料运输
李卫东
1人
安排塔吊或汽车吊作业
11
测量
雷杰文
2人
12
技术负责
张懿
2人
13
埋件验货
曹俊
2人
14
基座验收交接
陆峪巍
2人
3.2主要机具配备计划
序号
名称
型号及规格
单位
数量
备注
1
塔吊
QTZ80
台
1
2
砼输送泵
60m3/h
台
2
3
振动棒
V-30、V-48
台
10
4
钢筋加工
台
1
6
直流焊机
22千瓦
台
2
7
钢筋切断机
GQ40
台
2
8
钢筋弯曲机
GW40
台
2
9
平板拖车
长8m
台
1
10
木工圆锯机
ML292E5型
台
2
3.3施工顺序确定
3.4施工纲要
基座施工为质量保证重点，必须管理到位、人员到位、措施到位、资金到位。
针对施工工艺安排部署确定分项专业队伍，组织施工，以确保质量。
为塑造亮点形象，必须加大资金投入，确保措施费用。
搞好设计协调，厂家供货，安装会检工作。
4.施工准备工作安排计划
序号
准备工作内容
负责人
备注
1
施工组织
孟伟
2
图纸会审
范小华
3
施工方案
范小华
4
材料预算
陆峪巍
6
埋件
张懿
8
分项交底
陆峪巍
脚手架、模板、钢筋、砼、套管埋件安装
9
控制点布设
张懿
10
周转料具及加固方法
曹俊
11
安全防护
金淮
12
现场布置与道路
刘辉
13
施工协调
刘辉
5.分项工程主要施工方法
5.1施工测量
5.1.1根据主厂房控制桩将汽轮发电机中心线及轴线按下图测设在基础底板顶面上并做红三角标记。
施工上部结构时，将其翻测到上层平台。
5.1.2基座施工测量
测设各层高程时，要根据Q2列及A列±0.00米进行复测，并在侧模上测出砼顶标高。
柱子及设备基础定位、找平
依据标志点分出柱和基础边线，并弹线做为立模依据。
5.1.3槽孔及螺栓套管安装测量
在钢架及固定架上引测标高及轴线控制点，拉细钢丝线，安装误差控制在规范要求内。
5.1.4立模板与浇灌砼的测量工作：
为了保证螺栓位置和标高的准确，浇灌过程应进行看护观测。
砼施工完毕应及时放线，弹出中心线，并用红油漆标识作为交工依据。
5.1.5沉降观测点的测设
汽轮基座为电厂核心工程，要求中心偏差小，结构震动小，在运转层顶面设有沉降观测标（见图纸），在施工、安装、运行过程定期检测，作出记录。
观测时间和次数：
业主召集设计、监理、施工单位依据荷载变化，通过协调会决定。
观测要求：
固定人员、固定仪器、固定水准点、规定方法和日期。
确定观测路线，绘制观测路线图。
观测精度及成果整理，画曲线表。
5.2模板工程
5.2.1柱截面尺寸
Z1900×900Z2500×500
5.2.2柱模板加固螺栓确定（仅在柱截面外加对拉螺栓）以900×900柱为例，采用竹胶板、钢管柱箍。
⑴浇筑砼对模板侧压力：
Fmax=0.22rctoβ1β2V
[KN/m2]㈠
rc─砼重力密度[取24KN/m3]
to─砼初凝时间to=20/20+15
β1─外加剂影响修正系数取1.0
β2─砼坍落度影响系数取1.0
V─砼浇筑速度（取0.8m/h）
Fmax=0.22×24×20/（20+15）×1×1.0×
=27.0KN/㎡
F=rcH=24×5=120KN/㎡㈡
取㈠㈡式较小值：
Fmax=27.0（KN/㎡）
有效压头高度h=Fmax/rc=27/rc=27/24=1.125m
Fmax=27.0KN/㎡
砼侧压力计算分布图形
⑵倾斜砼对模板产生的水平荷载取2KN/m2
⑶振捣砼对侧模产生水平荷载取4KN/m2
模板荷载设计值为：
F=1.2×27+1.4（2+4）=40.8（KN/m2）
采用M22螺栓，水平间距取
2100，竖向间距550。
螺栓承受拉力Fm=FA
=40800×2.1×0.55=47124（N）
M22螺栓允许拉力为47124＞46512N满足要求
柱箍布置见下图所示：
5.2.4梁模板计算：
梁侧模加固采用M12对拉螺栓，水平间距@500，竖下间距@600。
侧模验算荷载F=40.8KN/m2。
作用在每根螺栓拉力Fm=FA=40800×0.5×0.6
=12240（N）
M12螺栓允许拉力为12900N＞12240N满足要求
5.2.5排架支撑系统计算
以1800×1520mm横梁为例
平台底模支撑系统采用满堂红脚手架，必须按计算搭设图进行认真搭设，并选用合格的杆件及扣件。
立杆采用对接搭设，以保证100％轴心受力。
⑴模板及其支撑自重标准值：
0.75×（1.8×2+1.52）=3.84（KN/m）
新浇注砼自重标准值：
24×1.8×1.52=65.664（KN/m）
钢筋自重标准值；1.8×1.52×1.5=4.104（KN/m）
施工人员及设备荷载标准值：
2.5×1.8=4.5（KN/m）
振捣砼产生的荷载标准值：
2×1.8=3.6（KN/m）
计算支撑的荷载设计值：
（3.84+65.664+4.104）×1.2+（4.5+3.6）×1.4
=88.33+11.34
=99.67（KN/m）
面均布荷载：
σ=99.67/18=55.37（KN/m2）
⑵排架验算（取立杆间距1000）
每根立杆承受荷载:
55370×1×1=55370（N）
φ48×3.5管:
A=489mm2
钢管回转半径:
ｉ=15.8mm
按强度计算:
立杆受压应力σ=N/A=55370/489=113N/mm2
按稳定性计算:
σ=L/i=1130/15.8=72
查表得稳定系数:
φ=0.714
则σ=N/ψA=58756/0.714×489=168（N/mm2）＜［f］=215N/mm2
每根立杆允许荷载N=105135φ=105135×0.714
=75066N＞58756N可以
5.2.6模板安装前准备工作
做好模板定位，进行中心线、位置线、标高线测设弹线工作，并上报监理成果表。
检查柱接槎处是否凿毛处理。
依据配板、清点数量，按照程序安装，做好班前交底。
支柱底面应平整夯实，坐落在回填土架子底部垫通板，防止架体下沉，并做好排水工作。
竹胶板应整张直接使用，尽是减少锯截。
模板采用14㎜厚覆面胶合板，木楞间距为250㎜，模板拼缝间贴双面PE胶棉条。
柱底应用水泥砂浆找平并垫上海绵条，用经纬仪复核其模板垂直度。
为防止浆流到已浇筑完的柱表面，在上层柱模下设小罩。
5.2.7模板安装技术要求
5.2.7.1柱模板
柱模根部要用水泥砂浆堵严，防止跑浆。
对拉螺栓孔应平直相对，螺栓不得斜拉硬顶。
由下向上配模，小料部分放在梁底部分。
梁柱分开浇筑，但不可拆除柱子模板，以便于与梁的连接。
柱模安装后应及时检查中心线和垂直度，再群体固定于构架。
构架要有足够的斜撑与剪力撑，以确保整体稳定。
5.2.7.2梁模板
梁起拱高度为跨度的
严禁横杆跨中接口，保持最小受力状态。
梁侧模板拉通线，保证运转层内外边尺寸准确无误。
砼浇灌过程，专门看护模板及支撑紧固情况。
5.2.7.3模板拆除
先支后拆，自上而下，拆模过程划分禁区，专人看护。
严禁用大锤和撬棍硬砸硬撬。
支承件应逐件拆卸，逐块传递。
拆下模板分类整齐堆放。
5.2.7.4安全要求
登高作业，各种配件随身携带，不得掉落。
高空作业人员，严禁攀登脚手架上下，脚手板满铺绑牢。
模板预留洞设防护栏网。
高处作业人员系安全带。
架设电线应有可靠的绝缘措施。
5.2.7.5质量验收记录
浇筑砼前，应对模板工程进行验收，检查支撑是否牢固，板缝是否严密，预埋件、洞尺寸是否准确等，办理验收手续。
预埋件中心线允许偏差
3mm
预埋套、预留洞中心线位置
3mm
柱、梁轴线位移
5mm
截面尺寸
+4、-5mm
层高垂直度
8mm
表面平整度
5mm
5.2.8钢管支架布置图（附后）
5.3钢筋工程
5.3.1钢筋质量验收
进场钢筋必须有力学性能试验报告，材质符合相应规范要求。
进场钢筋采用热轧变形钢筋，不得用冷轧钢筋代换。
焊接试件试验合格。
钢材表面应平直无损伤，不得有油污或片状老锈。
直接承受动力荷载的结构构件，纵向受拉筋不得采用绑扎接头。
5.3.2钢筋加工
钢筋采用集中加工方式，然后用人力运至安装地点绑扎。
成型钢筋应用方木垫起，挂牌存放。
受力钢筋净尺寸允许偏差±10mm
箍筋内净尺寸±5mm
5.3.3钢筋焊接
柱筋采用电渣压力焊,梁筋采用对焊。
从事焊接人员应进行安全教育,加强焊工劳动保护,焊工必须持证上岗,防止烧伤,触电,火灾等事故.
5.3.4钢筋安装
准备铁丝及砂浆垫快,划钢筋位置线。
柱箍筋接头应交错布置在四角,交叉点均应扎牢。
框架梁钢筋应放在柱纵筋内侧。
为避免钢筋与螺栓套筒及其支架相碰,提前对梁钢筋位置进行放样,予留出套筒及其支架位置。
5.3.5钢筋质量验收
钢筋施工完毕,应进行隐蔽工程验收,办理验收手续,方可进行砼施工。
5.4砼工程
5.4.1砼配合比
砼坍落度10—15cm,采用泵送砼施工。
砼配合比资料应报送监理同意。
5.4.2砼搅拌运输
采用集中搅拌,拖式泵输送运输方式。
从搅拌输送车卸的砼,分别取1/4和3/4处试样,进行坍落度试验.两个试样坍落度之差不得超过3cm.
5.4.3浇筑前准备工作
序号
准备工作
负责人
备注
1
技术交底
陆裕巍
2
施工组织
张懿
3
铁件、套管位置
赵晓刚
4
钢筋配合
舒平
5
木工配合
罗良平
6
电气照明
李保庆
砼浇筑前,对钢筋、模板、套筒、铁件按图纸及规范要求认真检查办理验收手续。
分层浇筑厚度：
每层300～500mm厚，不允许留施工缝。
间歇时间：
90分钟
浇筑质量要求：
竖向结构先填同配比50～100mm厚砂浆。
搅拌时间不得少于150s,以保证搅拌均匀。
5.4.4泵送砼浇筑
浇注顺序：
由于砼量大，连续浇筑，所以要保持搅拌机械的良好状态，柱梁的浇筑速度控制在0.8m/h以内。
运转层平台梁使用两台泵作业，沿横向从一端推向另一端。
布料要求：
不得直冲模板布料，也不得直冲套管、铁件、钢筋。
同一处应在2～3m范围水平移动布料。
注意对称布料，防止模板倾斜。
振捣要求：
振捣棒插入间距400mm，振捣时间15～30S，并且在20～30分钟进行二次复振，严禁漏、超、欠振。
对钢筋密集部位，应采用C30细石砼并用小直径振动棒振捣。
对砼表面，应适时用木槎子磨平槎毛两遍以上，不得踏踩钢筋，保证位置正确。
严禁振捣钢筋及埋件，要掌握“快插慢拨”先振四角，后振中间等要点，彻底赶出气泡。
5.4.5施工缝处理
施工缝留设部位：
柱子±0.000及+4.0m、运转层梁底部位。
处理方法：
应清除表面松动砂石和软弱砼层，加以凿毛，用水湿润。
浇筑前铺设掺有5%107胶的水泥砂浆，其配合比与砼内砂浆成分相同。
5.4.6砼养护（执行已编制大体积砼施工专门技术措施）
浇注12小时后，及时进行浇水，覆盖养护，连续养护一周，要求专人负责此项工作。
为了防止砼温度裂缝，在运转层平台布设测温孔进行测温并作出记录。
5.4.7试块制作
按规范要求取样留置标养试件和同条件养护试件。
并有监理取样见证。
5.4.8质量验收
对砼外观质量，现浇结构尺寸偏差进行检查验收，提交验收记录。
5.5预埋件及螺栓套管固定
5.5.1厂家埋件安装
厂供埋件验收由业主、监理、施工单位、厂家共同验收。
发电机基础埋件由设计单位提供轴线标高尺寸，以及安装详图。
发电机基础埋件由桥吊进行吊装作业。
发电机基础埋件固定，视其埋件重量和形状采用固定架固定。
（到货后专门研究确定固定方案）
5.5.2螺栓套管固定
5.5.2.1下部贴柄固定
首先在梁底模弹出中心控制线，再画出贴柄园或方控制线，先钉园或方木柄，再穿套管。
5.5.2.2上部固定架固定示意
固定架必须牢固稳定，纵横连接。
上部由专业测量人员定出中心控制线，然后用钢丝拉长线逐个检查固定，以确保安装尺寸准确无误。
5.5.3预埋铁件固定
汽机基础预埋件较多，为保证质量的准确性，宜组织专人埋设。
侧面埋件示意图如下：
顶面埋件埋设示意（与砼顶面平齐）
底面埋件埋设示意:
5.5.4预留洞的施工:
预留洞的施工,要确保与预留洞中心位置及内边尺寸准确无误,不允许有负误差,以免影响安装设备.
5.6材料垂直运输及人员上下交通
在基座距A列空旷处搭设之字楼梯,供人员上下交通使用,铺脚手板并设200高当踢脚板,在基座走道平台四周设安全护栏,并挂设安全密目网一层。
5.7汽轮发电机基础交接工作
弹预埋件套管中心线,基础标高线。
预埋铁件表面清理,砼顶面清除浮灰。
提供砼强度报告,测量记录,及套筒实测记录。
验收合格,办理中交手续,移交安装施工。
5.8汽轮发电机基础二次灌浆
5.8.1材料选用
具有材料合格报告,其特点是早强、高强、自流平、微膨胀抗油渗等。
5.8.2灌浆的准备工作
⑴保护机组设备之件。
⑵接触面必须凿毛、吹扫、冲洗、砼表面充分湿润。
⑶螺栓孔内清理干净、无杂物、垫板砼面接触良好。
⑷基础四周支侧模,缝隙堵塞严密。
⑸作二次灌浆标养试块。
⑹二次灌浆层认真洒水、覆盖养护、专人负责此项工作。
5.9风道板施工
5.9.1施工难点
汽轮机基座风道板为异形薄壁型钢筋混凝土，其主要施工技术难点为：
支撑难度大、模板的设计、混凝土的浇筑与振捣难度大。
若出现问题，很难满足结构设计要求且较易出现严重质量问题。
在原有剪力墙的的施工方法基础上，根据风道板墙的受力方向调整支撑架体支撑方向以及模板加固方法。
混凝土浇筑时，采用粒径≤20mm的石子，混凝土塌落度调整到180-210mm之间，绑筋时支设马凳，内模上预留混凝土浇筑孔、振捣孔等方法保证混凝土浇筑质量。
模板稳定性设计及验算
板墙稳定性设计及验算不考虑风荷载。
在考虑模板稳定性前先应考虑支撑漏斗形板墙的下部架体稳定性，应保证在施工中漏斗型风道板墙不会发生整体移位变型或塌陷等安全事故，主要考虑漏斗型风道板墙、模板及支架自重、施工荷载、振捣荷载。
考虑模板稳定性时应考虑混凝土自重、模板自重、施工荷载、振捣荷载、混凝土对模板的侧应力等
模板稳定性验算时主要验算模板的抗弯强度、挠度，内外楞的抗弯承载能力、挠度，对拉螺栓的拉应力。
依据《建筑施工手册》第四版及施工经验，通过综合考虑漏斗型风道板墙受力型式，总结出完整的计算理论，架体、模板设计及验算过程如下：
支撑架体设计及稳定性验算计算过程：
支架立杆的稳定承载能力（不考虑风荷载时）
N=1.2NGK+1.4NQK≤Rd（1.2、1.4为荷载分项系数）
N：
不组合风载时支架立柱的稳定承载能力
NGK：
轴心受压恒荷载
NGK=漏斗型风道板墙自重+模板及支架自重=13KN/㎡+1KN/㎡=14KN/㎡；漏斗型风道板墙自重可按25KN/m3（2.5t/m3）或新浇混凝土自重（24KN/m3）+钢筋自重（根据实际设计考虑），模板及支架自重对于漏斗型风道板墙木模板取1KN/㎡，组合钢模取1.5KN/㎡，计算楼板时分别为0.5KN/㎡、0.75KN/㎡。
NQK：
轴心受压活荷载
NQK=施工荷载+振捣荷载=1KN/㎡+3KN/㎡=4KN/㎡；施工荷载在计算支架立柱及其他支撑结构时取1KN/㎡，对水平模板为2KN/㎡，对垂直模板取4KN/㎡，漏斗型风道板墙为倾角θ时，振捣荷载为2/cosθ（θ≤45°时）或4sinθ（θ≥45°时）。
所以：
N=1.2NGK+1.4NQK=1.2×14+1.4×4=22.4KN/㎡。
漏斗型风道板墙支撑实际搭设高度6.96m，按搭设高度7m考虑，步距h=1.5m，
查表得，当h+2a=2.1时，Rd=29.2KN，所以N＜Rd，满足要求。
Rd：
普通钢管支架立杆的稳定承载能力
Rd=ψAf；对于Φ48×3.5的普通碳素钢管，A=489㎜2，f=205N/㎜2，Rd=100.245ψKN，ψ值可根据《建筑施工手册》第四版表5-89查得，其中依准数据h+2a，h为立杆步距，a为顶层横管中心线至支撑点的长度，下表为常用数值（Rd单位KN）
钢管支架立杆的稳定承载力Rd
h+2a
支架的计算高度H0（m）
4
6
8
10
1.62
Rd=41.3
Rd=40.7
Rd=40.2
Rd=39.7
1.80
Rd=37.2
Rd=36.8
Rd=36.3
Rd=35.9
1.92
Rd=33.3
Rd=32.9
Rd=32.5
Rd=32.1
2.04
Rd=29.9
Rd=29.5
Rd=29.2
Rd=28.8
2.25
Rd=25.7
Rd=25.4
Rd=25.2
Rd=24.9
模板设计及稳定性的验算
参考主要参数：
模板采用胶合木模板，采用b×h方木，汽轮机基座漏斗型风道板墙采用50×100方木，外楞采用Φ48×3.5的普通碳素钢管，对拉螺栓采用M12，横向间距a1=800mm,纵向间距b1=400mm，方木间距L=200mm，方木弹性模量E=9500N/㎜2，方木抗弯强度设计值fm=13N/㎜2，方木抗剪强度设计值fv=1.4N/㎜2。
荷载组合为新浇混凝土对模板侧面的压力标准值、倾倒混凝土产生的荷载标准值（考虑泵送混凝土为6KN/m2）、施工荷载（2.5KN/m2）、新浇混凝土自重标准值G/A（G为漏斗型风道板墙自重，A为漏斗型风道板墙水平投影面积，重力密度25KN/m3）、振捣混凝土产生的荷载标准值（3KN/m2）、模板及支架自重标准值（1KN/m2）。
荷载设计值
混凝土对模板侧面的压力标准值：
F1=0.22γct0β1β2V1/2=0.22×25000×4×1×1.15×1.51/2
=31KN/m2；
F2=γcH=25×3.34=83.5KN/m2；
γc：
混凝土的重力密度（N/m3）；
t0：
混凝土的初凝时间，无试验资料时，可根据t0=200/（T+15），T为混凝土的温度（℃）；
V：
混凝土的浇筑速度（m/h）
β1：
外加剂修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺缓凝作用外加剂时取1.2；
β2：
塌落度影响修正系数，塌落度为50-90mm时，取1.0，塌落度为110-150mm时取1.15；
H:
混凝土侧应力计算处至浇筑顶面的高度；
在进行荷载组合时，F1、F2两者之间取较小值，经计算F1＜F2，垂直
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