火電廠土建結(jié)構(gòu)的施工組織與技術(shù)分析

劉尚永 張智勇

【摘要】設(shè)備安裝和土建結(jié)構(gòu)是火力發(fā)電廠建設(shè)中較為復(fù)雜的部分，也是施工難度相對(duì)較大的工業(yè)建設(shè)，在施工技術(shù)和施工組織方面，有著自身的特點(diǎn)。電力建設(shè)事業(yè)伴隨著改革開(kāi)放已有了較大的發(fā)展，高參數(shù)大型機(jī)組建成并已投產(chǎn)運(yùn)行，施工技術(shù)和施工機(jī)械裝備，安裝材料及建材的選用、土建結(jié)構(gòu)和平面布置，系統(tǒng)設(shè)計(jì)及設(shè)備選型等方面也都在很大程度上有了提高和發(fā)展，經(jīng)過(guò)很多年的建設(shè)施工，已經(jīng)積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本文論述了建筑施工中土建結(jié)構(gòu)的施工組織與技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】火力發(fā)電廠；土建結(jié)構(gòu)；施工組織；技術(shù)

Construction organization and technical analysis of civil structure of thermal power plant

Liu Shang-yong1，Zhang Zhi-yong2

（1.China Energy Construction Group Shanxi Electric Power Construction Co.， LtdTaiyuanShanxi030006；

2.China Resources Power Holdings LimitedTaiyuanShanxi030006）

【Abstract】Equipment installation and civil structure is a more complex part of the construction of thermal power plants， but also the construction of relatively large difficulty in industrial construction， construction technology and construction organization， has its own characteristics. The construction of electric power construction is related to the development of reform and opening up. The high-parameter large-scale unit is built and put into operation. The construction technology， construction machinery and construction machinery and equipment， installation materials and building materials selection， civil structure and layout， system design and equipment selection Type and so on are also to a large extent with the improvement and development， after many years of construction， has accumulated a wealth of practical experience. This paper discusses the construction organization and technology of civil structure in construction.

【Key words】Thermal power plant；Civil structure；Construction organization；Technology

1. 發(fā)電廠結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)施工

主廠房的基礎(chǔ)主要包括箱形基礎(chǔ)、筏形基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、單獨(dú)基礎(chǔ)等類型。

（1）箱形基礎(chǔ)是一種在上部荷載較大、分布不均勻、地基條件較差的情況下使用的整體基礎(chǔ)。可以用于對(duì)輔助設(shè)備及地下室進(jìn)行布置。

（2）筏形基礎(chǔ)分為助形基礎(chǔ)和板式基礎(chǔ)兩種。它是一種在地基較差、上部荷載較大的情況下，為了對(duì)主廠房的不均勻沉降和沉降量進(jìn)行控制而使用的整體筏形基礎(chǔ)。

（3）條形基礎(chǔ)：主廠房的上部結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)時(shí)，受地基等條件的影響，需要使用條形基礎(chǔ)；另外，上部使用磚結(jié)構(gòu)時(shí)（通常是小型機(jī)組的廠房），其墻基也大多是使用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。

（4）單獨(dú)基礎(chǔ)的形式包括階梯形、錐形等。主廠房的柱距和跨度均相對(duì)較大，當(dāng)基礎(chǔ)地基的條件相對(duì)較好時(shí)，大多使用單獨(dú)基礎(chǔ)。若上部的結(jié)構(gòu)是預(yù)制裝配式，也能夠使用杯形基礎(chǔ)。

（5）前兩種基礎(chǔ)主要是在地基較差的大型機(jī)組廠房中使用，施工技術(shù)要求高，工程量大，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，特別是需要和地下室用的箱形基礎(chǔ)相結(jié)合，具有限高的防水要求；后兩種基礎(chǔ)通常是在地基條件較好的工程或中小型機(jī)組的主廠房中使用，便于施工，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

（6）基礎(chǔ)工程量：在綜合進(jìn)度計(jì)劃中，結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)施工是主導(dǎo)工序，和地下設(shè)施有著密切的關(guān)系，在整個(gè)主廠房的工程量中也占有較大的比例。因此，必須因地制宜，選擇先進(jìn)、合理的基礎(chǔ)施工方案，這對(duì)確保主廠房的工程質(zhì)量，加快綜合進(jìn)度，綜合提高經(jīng)濟(jì)效益非常重要。

（7）主廠房的基礎(chǔ)施工：必須與工程的實(shí)際條件相結(jié)合，對(duì)工期控制、施工順序安排。和地下設(shè)施的關(guān)系，大體積混凝土的溫控防裂，混凝土施工方式、基坑排水、施工季節(jié)、地基處理、土石方開(kāi)挖、土方平衡等問(wèn)題進(jìn)行綜合考慮。土建施工單位必須把分項(xiàng)施工方案編制好，認(rèn)真的進(jìn)行組織和協(xié)調(diào)。

2. 主廠房與設(shè)備基礎(chǔ)施工

（1）火力發(fā)電廠的主廠房包括鍋爐前封頭、鍋爐基礎(chǔ)或鍋爐間、煤倉(cāng)間、除氧間、汽機(jī)間、爐后設(shè)備基礎(chǔ)和煙囪。需由監(jiān)理組織、設(shè)備安裝、土建施工、設(shè)計(jì)、業(yè)主等單位一起參加會(huì)審施工圖，然后由施工單位結(jié)合施工圖的會(huì)審意見(jiàn)按照施工圖對(duì)施工方案進(jìn)行編制或修改，報(bào)給相關(guān)單位進(jìn)行審批。通常主廠房都使用機(jī)械大開(kāi)挖的土建施工方案對(duì)廠房?jī)?nèi)的溝道、主要輔助設(shè)備基礎(chǔ)、主設(shè)備基礎(chǔ)、主廠房基礎(chǔ)進(jìn)行施工。首先對(duì)主設(shè)備基礎(chǔ)和主廠房進(jìn)行施工，其次對(duì)輔助設(shè)備基礎(chǔ)和廠房?jī)?nèi)的溝道進(jìn)行施工。

原則是：爐后的設(shè)備施工不會(huì)受到煙囪工期安排的影響，可以安排兩臺(tái)大型鍋爐基礎(chǔ)同時(shí)施工，煤倉(cāng)間、除氧間和汽機(jī)間可以按機(jī)組分段同時(shí)組織施工。煤倉(cāng)間和除氧間有電梯井、爐前封、金屬煤斗、粱、預(yù)制板，通常是由電建安裝單位配合吊裝就位，由土建施工單位塔吊完成其余的工作量，以提升運(yùn)輸和吊裝水平。

地下水位比基礎(chǔ)底板高時(shí)，可以使用降低水位的技術(shù)措施，設(shè)一個(gè)井點(diǎn)在基礎(chǔ)外側(cè)，抽水將水位降低。在基槽內(nèi)配設(shè)雨水排水井溝，以便將基槽內(nèi)的積水排除，確保施工可以在干狀態(tài)下進(jìn)行。

（2）火電廠工程中的主廠房：質(zhì)量工藝的要求高，要求工期要快，工程量最集中，這是全廠的主體建筑，能夠?qū)υO(shè)計(jì)及施工水平進(jìn)行集中的反映。汽輪發(fā)電機(jī)組和鍋爐基礎(chǔ)的混凝土工程量大，施工技術(shù)復(fù)雜，尺寸精密度要求高，是發(fā)電廠三大主機(jī)的基礎(chǔ)，應(yīng)對(duì)施工的進(jìn)度和質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

（3）主廠房零米以下的基礎(chǔ)施工：涉及到了電氣接地網(wǎng)、溝道和埋設(shè)管道等許多設(shè)備基礎(chǔ)，必須合理、全面、細(xì)致、認(rèn)真的進(jìn)行組織。在回填土之前，必須保證將接地網(wǎng)、電纜管、管道、電纜遂道、地下溝道、主輔設(shè)備基礎(chǔ)等施工完畢，以盡快交付鍋爐爐架吊裝或進(jìn)入到上部結(jié)構(gòu)的施工，創(chuàng)造良好的施工條件。

（4）基礎(chǔ)施工：汽輪發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)通常是主廠房最深的基礎(chǔ)，通常應(yīng)該先深后淺，但習(xí)慣上要求鍋爐基礎(chǔ)是應(yīng)該先交付安裝的。特別是鍋爐使用鋼結(jié)構(gòu)爐架，用大噸位無(wú)軌移動(dòng)式起重機(jī)吊裝時(shí)，往往要求先對(duì)鍋爐基礎(chǔ)進(jìn)行開(kāi)工，這樣能夠保證先交付安裝，有利于整個(gè)工期的提前。在工序間采取交叉作業(yè)施工，使安裝和土建得到緊密的協(xié)作和配合，以縮短工期，取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。所以，工程施工管理應(yīng)該具備較高的集中管理組織水平，必須采取可靠有效的施工技術(shù)措施，避免發(fā)生事故，否則上下立體多層交叉施工會(huì)產(chǎn)生施工問(wèn)題，導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

3. 結(jié)構(gòu)施工的材料分析

3.1輕型混凝土。

提高混凝土的強(qiáng)度等級(jí)可以使結(jié)構(gòu)自重得到大幅度的減輕，此外，使用細(xì)灰多孔燒結(jié)料混凝土、陶?；炷恋容p型混凝土也可以減輕承重結(jié)構(gòu)的自重，目前的試驗(yàn)配制強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到了40MPa，而將重度控制在1800Kg/m2以下就能使結(jié)構(gòu)自重減輕約20%～30%。使用輕型混凝土使結(jié)構(gòu)輕型化及使用HPC提高混凝土的結(jié)構(gòu)延展性和抗拉強(qiáng)度，對(duì)抗展有著特殊的意義。

3.2高性能混凝土HPC。

（1）隨著電力供需市場(chǎng)的變化，各方面對(duì)施工工藝的要求和期望也在逐漸高漲。近些年由于對(duì)混凝土工作性要求的不斷提高，混凝土澆搗困難，現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)具有粱柱節(jié)點(diǎn)鋼筋越來(lái)越密、鋼筋越用越粗的趨勢(shì)以及抗震設(shè)防的需要，HPC應(yīng)用的加速推進(jìn)勢(shì)在必行。

（2）HPC認(rèn)為混凝土的三要素是強(qiáng)度、耐久性和工作性，更為重視混凝土的工作性，改變了傳統(tǒng)的片面以強(qiáng)度為主的做法，代表了混凝土技術(shù)今后的發(fā)展方向。在電建工程中，混凝土布料和泵送技術(shù)已經(jīng)普遍得到了應(yīng)用，高層輸送中的爆管堵管也成為了一大技術(shù)課題，可泵性成為了衡量混凝土工作性的一個(gè)重要指標(biāo)。在混凝土壓力輸送過(guò)程中，可泵性能夠使混凝土和管壁的摩擦阻力降到最低，同時(shí)也能使混凝土保持良好的穩(wěn)定性（不泌水不離析）。

（3）此外，HPC中免振性也是一個(gè)重要的特征要求，HPC無(wú)需振動(dòng)就能夠填充鋼筋間隙和模板角落，即使是在操作者責(zé)任心不強(qiáng)或疏忽、操作困難等不利的情況下也可以確保結(jié)構(gòu)的耐久性和可靠性，更為重要的是能夠在硬化階段防止原始缺陷的產(chǎn)生。通常HPC的抗拉強(qiáng)度和一般高強(qiáng)混凝土相比有了顯著的提高，強(qiáng)度等級(jí)也在C50及以上。混凝土技術(shù)的較大進(jìn)步給HPC的

推行奠定了基礎(chǔ)，只要充分利用外加劑和優(yōu)質(zhì)525水泥的復(fù)合作用，滲用活性細(xì)摻料，重視集料，改造目前的攪拌工藝和設(shè)備，HPC的生產(chǎn)就是完全可行的。

4. 基礎(chǔ)施工的質(zhì)量控制措施

4.1存在的問(wèn)題。

由于火電廠的汽機(jī)基座都是大體積混凝土，如果施工中的降溫措施和澆注工藝不到位，就會(huì)使混凝土的表面出現(xiàn)收縮裂縫或溫度裂縫，有些裂縫的深度可達(dá)40mm～50mm，在成型后期混凝土表面會(huì)產(chǎn)生露筋、麻面以及蜂窩等現(xiàn)象，對(duì)混凝土的耐久性和強(qiáng)度造成影響；由于基礎(chǔ)的上層和下層之間的鋼筋間距較大，如果上層綁扎的鋼筋不牢固，在澆注混凝土過(guò)程中混凝土泵管的沖擊、施工人員的踩踏等就會(huì)造成上層鋼筋墊塊被壓碎、塌陷、偏位或位移等問(wèn)題，最后造成上層的鋼筋塌陷而對(duì)混凝土的澆注質(zhì)量造成影響等；通常使用泵送連續(xù)澆注方法澆注混凝土，會(huì)使側(cè)模受到很大的沖擊側(cè)壓力，所以一旦出現(xiàn)跑?；蛎浤，F(xiàn)象就會(huì)導(dǎo)致混凝土流出，對(duì)混凝土的外觀質(zhì)量甚至是使用要求造成嚴(yán)重的影響。

4.2質(zhì)量保證措施。

火電廠的主要輔助設(shè)備包括循環(huán)水泵、給水泵、風(fēng)機(jī)、鋼球磨煤機(jī)等設(shè)備基礎(chǔ)；主設(shè)備包括主變壓器、汽輪發(fā)電機(jī)組及鍋爐設(shè)備基礎(chǔ)；大多具有轉(zhuǎn)數(shù)高、重量大等特點(diǎn)，所以這些基礎(chǔ)設(shè)備對(duì)基礎(chǔ)的質(zhì)量要求較高。通常按照以下五步對(duì)主要輔助設(shè)備基礎(chǔ)及主設(shè)備基礎(chǔ)的施工質(zhì)量進(jìn)行組織和實(shí)施。

（1）第一，基礎(chǔ)：在對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行施工前，應(yīng)在會(huì)審施工圖的基礎(chǔ)上，由業(yè)主工程部和設(shè)備制造廠家進(jìn)行聯(lián)系，并確定廠家的供貨設(shè)備是否有修改，同時(shí)把書面意見(jiàn)通知給施工單位、監(jiān)理和設(shè)計(jì)院，保證實(shí)際設(shè)備和施工圖相符。

（2）第二，預(yù)埋件進(jìn)場(chǎng)報(bào)驗(yàn)：應(yīng)該認(rèn)真的檢查并驗(yàn)收進(jìn)場(chǎng)的預(yù)埋件，以確保與設(shè)計(jì)要求相符合。

（3）第三，安裝預(yù)埋件：由土建施工單位負(fù)責(zé)安裝預(yù)埋件，同時(shí)給出安裝后的測(cè)量結(jié)果。由監(jiān)理、安裝、土建、監(jiān)理組織或業(yè)主參加，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查復(fù)核看看是否可靠準(zhǔn)確，若存在誤差應(yīng)立即調(diào)整復(fù)測(cè)直到合格，各方進(jìn)行檢查確保合格并且會(huì)簽后開(kāi)始對(duì)混凝土進(jìn)行澆筑。安裝鍋爐基礎(chǔ)的單位還需拉鋼絲單獨(dú)進(jìn)行測(cè)量，保證爐膛中心線和鍋爐基礎(chǔ)準(zhǔn)確無(wú)誤。

（4）第四，澆筑混凝土：土建施工單位必須在澆筑混凝土的施工過(guò)程中架設(shè)測(cè)量?jī)x器，進(jìn)行監(jiān)測(cè)控制，若發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題應(yīng)及時(shí)的調(diào)整加固，保證成型基礎(chǔ)的誤差可以滿足規(guī)范要求。在汽輪發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)大方量澆筑混凝土的過(guò)程中，需控制溫度差，采取措施，確保澆筑質(zhì)量。

（5）第五，基礎(chǔ)交安：土建施工單位要按照相關(guān)的規(guī)定把施工基礎(chǔ)交安資料整理合格，由土建提出，監(jiān)理主持，安裝參加，一起對(duì)主要輔助設(shè)備和主設(shè)備基礎(chǔ)進(jìn)行測(cè)量復(fù)核及檢查驗(yàn)收，確定合格后正式交安，若有問(wèn)題應(yīng)由土建施工單位負(fù)責(zé)處理。

（6）因?yàn)榛痣姀S的基礎(chǔ)大多是大體積混凝土，所以為了防止其澆筑后出現(xiàn)表面裂縫，應(yīng)使用低水化熱礦渣水泥做底板，按照設(shè)計(jì)要求內(nèi)摻外加劑進(jìn)行控制。要嚴(yán)格控制石子、砂子的含水率、含泥量，同時(shí)必須做級(jí)配試驗(yàn)而且試驗(yàn)結(jié)果良好，水灰比≤0.5。

（7）一般澆筑大體積混凝土需要較長(zhǎng)時(shí)間，并且必須連續(xù)澆注混凝土，所以應(yīng)防止在澆注時(shí)由于現(xiàn)場(chǎng)混凝土的供應(yīng)不足而造成混凝土產(chǎn)生冷縫等質(zhì)量事故；必須分層進(jìn)行澆注，同時(shí)把分層厚度控制在30cm～40cm；應(yīng)在振搗過(guò)程中慢拔快插，對(duì)每個(gè)振點(diǎn)的振搗時(shí)間進(jìn)行控制以表面產(chǎn)生浮漿為準(zhǔn)，避免將表面的混凝土振搗密實(shí)后和下層發(fā)生離析、分層。為確?；炷恋膬?nèi)部不會(huì)產(chǎn)生氣泡，必須將振動(dòng)棒抽出時(shí)產(chǎn)生的空洞消除；應(yīng)及時(shí)的覆蓋養(yǎng)護(hù)澆注完成的混凝土，且要確保養(yǎng)護(hù)時(shí)間符合設(shè)計(jì)要求。

（8）施工時(shí)將1.5m寬的排架搭設(shè)在基礎(chǔ)四周作為施工通道，且脫離模板支撐系統(tǒng)，上鋪腳手板，混凝土側(cè)擘頂面和腳手板平齊，通道邊設(shè)1100mm高的安全欄桿。基坑和通道外連通，該通道能用作材料運(yùn)輸通道，并用作混凝土的施工通道，防止?jié)仓r(shí)混凝土施工設(shè)備及人員對(duì)倉(cāng)面鋼筋造成損壞等。

（9）如果混凝土表面的浮漿層比較厚，就需待表層的混凝土初凝30min左右，撒一層碎石骨料在其表層，采取二次抹面，即初凝后進(jìn)行表面抹壓（不少于三遍），以避免表面產(chǎn)生干縮裂縫。此外，為了避免混凝土側(cè)面產(chǎn)生裂縫，需在拆模后立刻突擊進(jìn)行土方回填或用毛氈覆蓋養(yǎng)護(hù)，以使基礎(chǔ)側(cè)面的裸露時(shí)間盡量減少。

（10）除了把基礎(chǔ)短柱插筋和基礎(chǔ)上層筋的中部綁扎牢固外，還需用鐵絲把短柱豎向插筋和表層筋交叉扎牢，且用鐵絲把表層筋四周固定在模板上，其間距應(yīng)為1.0m?；A(chǔ)的面積越大，馬凳筋也應(yīng)該越多。盡量使用強(qiáng)度等級(jí)較高的砂漿墊塊，以確保混凝土的保護(hù)層厚度，針對(duì)鋼筋較多、體積較大的基礎(chǔ)底板，混凝土墊塊可以使用短鋼筋頭代替，以防止因底板鋼筋的荷載過(guò)大而壓碎墊塊，導(dǎo)致鋼筋保護(hù)層厚度不夠、底板筋局部塌陷的現(xiàn)象產(chǎn)生。

（11）使用18mm厚的雙面覆膜木膠模板作為基側(cè)模，使用AUTOCADI程輔助制圖軟件進(jìn)行翻樣，為了承擔(dān)大部分側(cè)壓力，使其四周的支撐系統(tǒng)只對(duì)模板起到穩(wěn)固作用，要盡量采用螺栓對(duì)拉的形式進(jìn)行模板支護(hù)。如果條件允許，可使用基礎(chǔ)底板及表層筋端頭與短對(duì)拉螺桿進(jìn)行搭焊連接的方式，且要對(duì)現(xiàn)結(jié)構(gòu)配筋進(jìn)行充分的利用，使拉桿筋的用量減少，如果對(duì)混凝土的表面有要求，不可以使用對(duì)拉螺栓，就使用架管或槽鋼進(jìn)行加固。

5. 結(jié)語(yǔ)

應(yīng)該嚴(yán)格按照安全生產(chǎn)的要求在施工現(xiàn)場(chǎng)組織生產(chǎn)、組織施工，同時(shí)應(yīng)該在施工前對(duì)安全技術(shù)方案進(jìn)行編制，把操作細(xì)則制定好，將安全生產(chǎn)的教育工作做到位，使全員的安全意識(shí)得到充分的提高。制定安全保障體系，責(zé)任到人，需要配設(shè)專職的安全員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行不間斷的巡視。另外還要與地方的安全部門聯(lián)合建立有效的安全報(bào)警應(yīng)急機(jī)制，針對(duì)每一個(gè)施工的交叉點(diǎn)配設(shè)相應(yīng)的安全措施，保證工程的安全實(shí)施。

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[文章編號(hào)]1619-2737（2017）04-16-611