特高壓構架螺栓預埋及GIS 預埋件標準工藝應用

劉 敬

(安徽電力建設第二工程公司施工項目部，安徽淮南 232000)

0 引言

1 000 kV變電站屋外架構基礎預埋地腳螺栓及GIS基礎預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架首次采用帶頸法蘭與直縫焊管對焊的連接形式，故其螺栓的角度及精度與待安裝的屋外架構超大型鋼構法蘭底盤要求必須方位精準和吻合;此外，GIS基礎預埋件其埋件標高和平整度能否達到設計精度是直接關系到特高壓項目中變電站昂貴的核心重大電氣設備——GIS能否順利安裝的重要前提，也是能否保證電氣設備正常發(fā)揮功能的基礎性保障。

鑒于預埋螺栓及GIS預埋件在工程中發(fā)揮的重要性，在施工過程中要提前策劃，合理布局，提高工藝水平，把標準工藝應用率和操作規(guī)程落實到具體作業(yè)中，通過采用角鋼樣板骨架配合錨固板及GIS基礎預埋件安裝微調(diào)裝置等具體技術處理手段，嚴格貫徹了國網(wǎng)公司“樣板引路，示范先行，推行統(tǒng)一的技術標準、工藝規(guī)范和標準化作業(yè)”的指導思想，施工結束各項質(zhì)量指標經(jīng)業(yè)主方、監(jiān)理方及安裝單位聯(lián)合驗收，質(zhì)量標準符合Q/GDW 183中相關要求及現(xiàn)行國家規(guī)范，一次成優(yōu)率100%。

1 1 000 kV屋外架構基礎工程預埋螺栓作業(yè)標準工藝質(zhì)量保證措施

1)屋外架構基礎預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)設計圖紙計算出角鋼立柱的高度，進行下料(下料要求:角鋼立柱的長度大于計算值30 mm，作為調(diào)整量)，樣板架高度采用等扣下料(即按照設計高度扣減二次灌漿高度及保護層厚度)。

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械沖孔切割，要確保樣板支架的標高、垂直度及開檔尺寸在規(guī)定范圍內(nèi)。每個構架基礎采用鋼板加工一個矩形錨固鋼板，采用厚度5 mm鋼板。矩形錨固鋼板上劃十字線，并按照設計要求均分15°/30°，在錨固鋼板上加工24個圓孔(直徑分別為M45，M56，M42)，且與圖紙設計位置尺寸相一致。錨栓樣板架制作結束后，根據(jù)圖紙尺寸進行編號。

3)1 000 kV屋外架構預埋構架螺栓作業(yè)步驟:a.在基礎墊層施工時，在墊層的構架基礎中心位置同時埋設8塊200 mm×200 mm，厚度8 mm的預埋件，間距0.80 m×0.80 m。4塊埋件按照螺栓控制架尺寸埋設，另4塊按照45°在控制架外側埋設，作為支撐控制架穩(wěn)定并用角鋼與架體焊接。在預埋件上用∠50×5角鋼焊接成為樣板架，樣板架頂面標高與第一次澆筑面在同一個標高平面上，樣板架外包尺寸按照基柱截面等扣減50 mm(滿足保護層厚度)。錨固板焊接在角鋼骨架上，注意:角鋼要對稱焊接、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固定。下部與螺栓底部埋件焊牢，上部低于基礎面層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。按照設計位置調(diào)整螺栓位置，準確無誤后，將螺栓用短鋼筋與角鋼樣板架焊接;對地腳螺栓的標高校核，利用錨固板板下方支撐螺母進行標高調(diào)節(jié)，螺母上表面標高及絲頭長度，要求必須標高精確，三只螺母標高一致，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留洞內(nèi)，在混凝土達到3.5 MPa時取出。構架混凝土澆筑完畢后，按照圖1～圖3所示將構架角鋼骨架及錨固板割除，其中，如有設計相同型號的屋外構架，錨固板還可以重復利用。注意:角鋼骨架割除時，必須嚴禁燒傷受力地腳螺栓螺桿。澆筑體表面用電鎬鑿毛，以確保二次灌漿結合面牢固。

4)預埋螺栓安裝完畢以后，方能進行鋼筋綁扎、模板支護工作。支模時，對拉螺栓位置應避開地腳螺栓錨固板，埋管等位置，以防止拉動，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。嚴格控制混凝土澆筑速度，保持每小時澆筑20 m3以減小混凝土澆筑對地腳螺栓的擠壓?；A澆筑時，應多方位均勻下料，防止地腳螺栓受力不均與基礎立柱不同心，有異?，F(xiàn)象及時調(diào)整澆筑方法。

2 GIS基礎工程預埋件的制作與安裝作業(yè)標準工藝質(zhì)量保證措施

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。要嚴格控制樣板骨架頂面標高(GIS基礎以預埋件板面標高扣減鋼筋保護層厚度及螺桿調(diào)節(jié)長度)。

2)GIS基礎工程預埋件需用量大，預埋件的規(guī)格、型號繁多，必須按預埋件設計要求制作大樣圖，從制作到安裝進行跟蹤檢查。預埋件及錨筋按規(guī)范取樣經(jīng)試驗合格后方可用于工程。預埋件由加工廠集中制作，要求埋件下料準確、對角方正、表面平整、焊接牢固、無翹曲變形。

圖1 1 000 kV屋外構架柱腳錨栓固定支架示意圖

3)預埋件制作。

a.預埋件按照設計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下料，以控制變形，下料完畢用交向磨光機將鋼板四周打磨光滑平整。

b.埋件加工焊接時要注意施焊的角度，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°，直至滿足設計要求的焊縫高度，且焊接要連續(xù)，施焊時電流不宜過大，嚴禁燒傷鋼筋。注意:焊接錨筋采用中間向四側擴散的順序，并分次跳焊，以控制預埋件焊接變形。焊接后要快速除渣，焊縫要均勻、飽滿，不應有夾渣、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焊處理。埋件制作完畢后，嚴格按照設計要求進行熱鍍鋅處理(注意:預埋件錨筋部分不要鍍鋅)預埋件加工完后，在堆放場內(nèi)按其編號分類碼放。

4)GIS基礎工程結構預埋件微調(diào)裝置的安裝。

a.安裝前，根據(jù)施工圖對照預埋件規(guī)格逐一核對，逐個檢查平整度，如檢查有翹曲和錨筋變形進行機械矯正，嚴禁用乙炔火烤矯正。依據(jù)施工圖放置相應的預埋鐵件，放置時應先定好位置，且復核其位置的準確性，最后用精密水準儀測出埋件標高及平整度。

b.鑒于GIS預埋件單塊質(zhì)量較重，為保證預埋件的精度，采用上述角鋼骨架體固定后，在每塊預埋件邊角上焊接四個φ12 mm螺桿調(diào)節(jié)桿做微調(diào)裝置(GIS預埋件單塊質(zhì)量超過150 kg以上的，用四個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));施測精平時，要對稱調(diào)節(jié)螺桿，以防預埋件平整度偏差。對于板面較大的預埋鋼板按設計要求開設φ70 mm排氣孔，以便于混凝土振實，防止出現(xiàn)預埋件有空鼓不密實等質(zhì)量通病現(xiàn)象，見圖 4，圖 5。

圖2 J-2預埋錨栓錨固板

圖3 J-1（J-3）預埋錨栓錨固板

圖4 GIS基礎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，安裝是掛細線與墨線重合，再用微調(diào)裝置進行精調(diào);預埋件標高控制:通過調(diào)整焊接在錨固板上下螺桿調(diào)節(jié)的微調(diào)裝置使螺頂標高達到設計要求;調(diào)節(jié)定位角鋼，使螺栓水平位置基本準確，然后點焊固定，再通過調(diào)整鋼墊片的位置使螺栓水平位置達到設計要求后，將墊片與定位角鋼點焊一點固定(見圖6)。

d.固定樣板架必須焊接牢固，滿足強度，剛度和穩(wěn)定性要求，保證固定樣板架在混凝土澆筑過程中不變形、不位移。注意:澆筑前，要保護好埋件的鍍鋅層，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，鍍鋅層無損壞和污染。注意:微調(diào)裝置的螺桿絲頭如果超過預埋件板面，用角向砂輪機割除，嚴禁用火焊割除以防止微調(diào)裝置變形。在作業(yè)過程中不要觸動預埋件固定樣板架和預埋件板微調(diào)裝置。

e.混凝土澆筑前根據(jù)各部位預埋件的設計標高，在角鋼樣板架上標識出來，作為控制混凝土高度的基準點。注意:為防止預埋件邊角出現(xiàn)裂縫，在澆筑混凝土前，用2 mm橡膠皮粘貼在預埋件側面，以防止混凝土硬化收縮時預埋件與混凝土形成不規(guī)則八字裂縫，同時，也起到控制混凝土表面低于預埋件5 mm的設計要求。GIS基礎澆筑過程中混凝土盡量從預埋件固定樣板架四周均勻地進入中間，防止固定樣板架傾斜移位和預埋件受力不均與基礎不同心而產(chǎn)生位移，有問題及時調(diào)整混凝土澆筑速度和澆筑角度。

3 1 000 kV屋外架構基礎及1 000 kV區(qū)域GIS基礎成品保護

1)屋外架構預埋螺栓絲扣保護:到場后即用黃油將絲扣滿涂，盡量避免硬體器物碰擊螺栓絲扣。地腳螺栓上嚴禁隨意焊接，搬運安裝時，不可碰壞螺栓絲牙，螺栓絲牙上應涂黑鉛粉牛油并用塑料布外加鐵件護套進行保護(見圖7)。

圖6 1 000 kV GIS基礎工程預埋件工程圖

圖7 1 000 kV屋外架構基礎工程預埋螺栓工程圖

2)GIS基礎預埋件半成品保護:埋件到場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備基礎內(nèi);吊運埋件時，在埋件兩側用軟木墊支兩側邊緣，盡量避免損壞螺桿調(diào)節(jié)微調(diào)裝置和污染預埋件鍍鋅面。

4 結語

特高壓項目1 000 kV架構基礎預埋螺栓及GIS基礎預埋件施工過程中，通過應用樣板骨架配合固定板預埋螺栓及GIS基礎預埋件安裝微調(diào)裝置，對預埋螺栓及GIS基礎工程預埋件位置、角度和標高及施工精度的最終質(zhì)量達到設計精度有著重要保證，以上工藝標準及各項質(zhì)量保證措施和各項標準工藝應用，確保達到了“控軸線、無高差、一次成優(yōu)”的質(zhì)量目標。

注:劉敬身份證號:34040319650419183X

［1］DL/T 5210-2005，電力建設施工質(zhì)量驗收及評定規(guī)程 第一部分:土建部分［S］.

［2］GB 50205-2001，鋼結構工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范［S］.

［3］國家電網(wǎng)公司輸變電工程施工工藝示范手冊［S］.