火電廠(chǎng)汽輪發(fā)電機(jī)組地腳螺栓安裝及質(zhì)量控制

中國(guó)電建集團(tuán)貴州工程有限公司 王 坤

由于火電汽輪發(fā)電機(jī)組各地腳螺栓的重量、大小不等，且其標(biāo)高、垂直度等安裝精度高，施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)處懸空無(wú)吊掛點(diǎn)，這給預(yù)埋定位加固等增加不少困難。應(yīng)建設(shè)單位要求，借鑒其他項(xiàng)目機(jī)組施工工藝，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的情況，為全面保障工程質(zhì)量達(dá)到安裝驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，采用了地腳螺栓固定架及外框架施工工藝。

貴州某2×660兆瓦機(jī)組工程汽機(jī)本體基礎(chǔ)預(yù)埋件的安設(shè)，其作用是起到安裝中的定位和運(yùn)轉(zhuǎn)中對(duì)縱橫兩個(gè)方向熱膨脹的限制、即滑銷(xiāo)系統(tǒng)，運(yùn)行中使機(jī)組各中心、間隙等不變，從而保證機(jī)組能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。這套系統(tǒng)主要由汽輪機(jī)的92件地腳螺栓和發(fā)電機(jī)的38件地腳螺栓組成，集中在13.65m 運(yùn)轉(zhuǎn)層。地腳螺栓施工重點(diǎn)：螺栓、套管的尺寸、標(biāo)高定位；施工難點(diǎn)：地腳螺栓安裝加固。

1 施工工藝流程

130件地腳螺栓的規(guī)格與數(shù)量（個(gè)）分別為：M36×2890mm（貫穿）10、M48×1718mm（貫穿）4、M48×1174mm（埋入）4、M36×1063mm（埋入）4、M36×1081mm（埋入）66、M36×2515 mm（貫穿）2、M48×1255mm（埋入）2、M64×1500mm（埋入）28、M48×1150mm（埋入）4、M30×700mm（埋入）6；地腳螺栓質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)：地腳螺栓、套管和機(jī)組中心線(xiàn)平面誤差-2mm ≤p ≤2mm，地腳螺栓垂直度（L 為地腳螺栓總長(zhǎng)度）＜L/450mm，地腳螺栓標(biāo)高0mm ≤h ≤3mm，發(fā)電機(jī)地腳螺栓套管垂直度（L為地腳螺栓套管總長(zhǎng)度）＜L/450mm。

1.1 技術(shù)特點(diǎn)及主要施工流程

通過(guò)型鋼設(shè)置地腳螺栓固定架及外框架等措施，有以下特點(diǎn)：地腳螺栓的標(biāo)高、垂直度調(diào)節(jié)工作量顯著減少且便于調(diào)節(jié)；增強(qiáng)了混凝土澆灌過(guò)程中抵抗側(cè)壓力及振搗力的能力，減少安裝精度的不定項(xiàng)變化；提高了地腳螺栓和錨固板的整體穩(wěn)定性。

主要施工工藝流程：工作開(kāi)始→技術(shù)交底→施工準(zhǔn)備→預(yù)埋埋件→安裝鋼梁框架→清點(diǎn)驗(yàn)收地腳螺栓→清洗地腳螺栓、制作地腳螺栓套管→確認(rèn)機(jī)組中心參考線(xiàn)→確定地腳螺栓及套管預(yù)留孔位置→制作安裝地腳螺栓固定框→確定螺栓框架位置→確定螺栓及套管標(biāo)高→焊接牢固→預(yù)埋螺栓套管安裝→精度檢查調(diào)整→檢查驗(yàn)收→工作移交→澆筑混凝土。

機(jī)組縱橫中心線(xiàn)、標(biāo)高測(cè)定。為取得地腳螺栓中心的測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)，可將汽輪發(fā)電機(jī)組縱橫向中心線(xiàn)引測(cè)至堅(jiān)固并便于保存觀(guān)察的位置上并形成十字中心點(diǎn)?？筛鶕?jù)主廠(chǎng)房基準(zhǔn)標(biāo)高引測(cè)地腳螺栓標(biāo)高控制基準(zhǔn)。固定架安裝固定后，將汽輪機(jī)中心線(xiàn)投影到固定架的測(cè)量平臺(tái)上，測(cè)量人員在其上可復(fù)測(cè)各軸線(xiàn)和定位線(xiàn)標(biāo)高[1]。

1.2 地腳螺栓固定架安裝要點(diǎn)

在6.8m 中間層每根混凝土立柱中心按水平位置預(yù)埋一塊埋件。固定架分為外圍和內(nèi)圍，外圍立柱采用H 型鋼（HW300×300a）焊接在預(yù)埋件上，另一端在標(biāo)高為14.54m 層采用工字鋼（工25a）連接，并用槽鋼和角鋼做斜撐焊接固定。內(nèi)圍固定架類(lèi)似外圍固定架（圖1），不同的是立柱及水平支撐增加采用14號(hào)槽鋼，內(nèi)圍固定架增加了加強(qiáng)筋及型鋼等予以增加整體穩(wěn)定性，內(nèi)外圍框架之間采用型鋼予以連接，由此形成一個(gè)整體固定架（圖2）。由于地腳螺栓頂部穿過(guò)內(nèi)圍框架水平支撐（[14槽鋼），安裝精度尤為重要，螺栓的標(biāo)高往往根據(jù)廠(chǎng)房立柱引測(cè)，并在內(nèi)圍固定架立柱上設(shè)置小角鋼限位裝置，槽鋼頂標(biāo)高應(yīng)與各螺栓頂標(biāo)高一致，以便焊接固定，不出現(xiàn)太大偏差。

圖1 內(nèi)部固定架示意圖

圖2 內(nèi)部固定架與外框架連接示意圖

圖1、圖2中：1#件為200×200×6預(yù)埋件；2#件為地腳螺栓固定架支撐柱，采用[14槽鋼；3#件為固定螺栓用[14槽鋼；4#件為固定連接件，可采用32螺紋鋼；5#件為外圍框架與內(nèi)框架連接用，主要固定內(nèi)圍框架用。材料槽鋼或角鋼；6#件為外圍框架立柱與橫梁斜撐固定件，采用槽鋼或角鋼；7#件為外圍框架立柱，采用HW300×300型鋼；8#件為300×300預(yù)埋件；9#件為外圍框架的連接立柱橫梁，采用I25a 工字鋼。

制作螺栓及套管。制作套管時(shí)必須先熟悉圖紙、關(guān)鍵部位。做好進(jìn)場(chǎng)復(fù)查工作，并將螺栓、螺母、墊片清洗干凈。在地面上將螺栓與套管、錨板進(jìn)行組合，按圖紙要求套上墊片和螺母，將有錨板一端的螺母點(diǎn)焊牢固。安裝時(shí)根據(jù)實(shí)際情況采用不同形式的支撐及加固確保埋管位置的準(zhǔn)確性和自身的穩(wěn)定性。

1.3 地腳螺栓安裝

螺栓粗裝：在已做好的內(nèi)側(cè)框架上測(cè)出中心線(xiàn)、標(biāo)高。根據(jù)測(cè)出來(lái)的中心線(xiàn)確定螺栓框架位置，并按照?qǐng)D紙要求用槽鋼做一個(gè)整體螺栓框架固定在H型鋼框架上，用水準(zhǔn)儀、刮式水平儀、磁力線(xiàn)錘將槽鋼框架找平、找正，并測(cè)出螺栓框架中心線(xiàn)；根據(jù)測(cè)量組縱向、橫向各參照線(xiàn)，在[14槽鋼上找到各地腳螺栓的中心點(diǎn)，首先需要使用放線(xiàn)法來(lái)確定其具體位置，而后使用螺絲刀、沖子等在預(yù)定位置做好標(biāo)記[2]，然后在槽鋼上開(kāi)孔，開(kāi)孔尺寸應(yīng)略大于螺栓外徑尺寸，將地腳螺栓按圖3樣式套進(jìn)槽鋼孔內(nèi)，保證垂直度偏差在規(guī)定范圍內(nèi)，放置時(shí)分清螺栓正反，避免螺栓裝反；用水準(zhǔn)儀控制地腳螺栓標(biāo)高在+5mm 范圍之內(nèi)，最好不出現(xiàn)負(fù)偏差。

圖3 發(fā)電機(jī)地腳螺栓上部安裝示意圖（標(biāo)高m）

螺栓精裝：根據(jù)參照標(biāo)高旋轉(zhuǎn)螺母，調(diào)整地腳螺栓頂部高度達(dá)到地腳螺栓預(yù)埋標(biāo)高。再根據(jù)水準(zhǔn)儀進(jìn)行細(xì)調(diào)，達(dá)到預(yù)埋精度要求+3mm；在螺栓四周焊接螺帽，通過(guò)微調(diào)螺栓來(lái)調(diào)整預(yù)埋螺栓套管的平面位置及垂直度[3]。具體為在螺栓四周擰上螺絲，螺栓偏向哪一方就擰哪一方的螺絲，以螺絲微調(diào)螺栓保證中心豎直。也可采用磁力線(xiàn)錘調(diào)整垂直度，控制偏差±3°，達(dá)到預(yù)埋要求后擰緊螺栓上部螺母；將地腳螺栓底部用槽鋼點(diǎn)焊在框架上固定牢固。按照相關(guān)技術(shù)要求進(jìn)行澆筑。

2 質(zhì)量控制措施

2.1 質(zhì)量控制體系

2.1.1 遵守管理制度

施工應(yīng)嚴(yán)格按照質(zhì)量控制管理制度施行，做到施工管理“三不準(zhǔn)施工”，質(zhì)量管理“三檢制”，過(guò)程管理“三階段動(dòng)態(tài)控制”，按計(jì)劃提請(qǐng)監(jiān)理單位專(zhuān)檢，未經(jīng)監(jiān)理檢驗(yàn)拒絕進(jìn)行下一步工作；嚴(yán)控人員素質(zhì)?，F(xiàn)場(chǎng)施工管理人員是工程建設(shè)的核心，其素質(zhì)的高低對(duì)工程最終的質(zhì)量有直接影響。如何提高施工人員勞動(dòng)素質(zhì)，可從開(kāi)展針對(duì)性的培訓(xùn)、體檢、安全教育、技能考試開(kāi)始，并持證到崗。安全技術(shù)交底在前，施工在后，立即報(bào)告現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)人出現(xiàn)的問(wèn)題，指派專(zhuān)人監(jiān)護(hù)危害作業(yè)；嚴(yán)控測(cè)量。編制測(cè)量制度，測(cè)量器具臺(tái)賬管理，不得引進(jìn)不合格、未檢定測(cè)量器具。測(cè)量前技術(shù)交底測(cè)量制度、儀器操作要領(lǐng)，做到有測(cè)必核，且測(cè)量與復(fù)核必須為不同人員使用同一儀器測(cè)量。C類(lèi)器具用于測(cè)量調(diào)整，記錄數(shù)據(jù)務(wù)必A、B 類(lèi)器具。

2.1.2 嚴(yán)格事中控制

嚴(yán)格施行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督管理制度，對(duì)施工方案各控制點(diǎn)嚴(yán)格把控，按照質(zhì)監(jiān)計(jì)劃進(jìn)行監(jiān)督，掃除不合格項(xiàng)、不符合項(xiàng)、缺陷等問(wèn)題。質(zhì)量監(jiān)督員必須對(duì)施工工藝、流程、方法，規(guī)程規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)等熟記于心，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)報(bào)告解決；所有預(yù)埋件如螺栓、套管等必須按圖施工，做好成品保護(hù)措施，避免施工過(guò)程中無(wú)意觸碰，減少混凝土澆筑振搗時(shí)產(chǎn)生的影響。地腳螺栓螺紋部分可采用涂黃油等防銹措施，并用套；基礎(chǔ)中鋼筋、預(yù)埋件稠密，布置不當(dāng)容易造成空間位置發(fā)生矛盾，可按如下優(yōu)先順序處理：錨固板=地腳螺栓=套管>預(yù)埋管>鋼筋>螺栓固定架，必要時(shí)可使鋼筋貫通螺栓固定架。

預(yù)埋螺栓、套管安裝注意事項(xiàng)：為避免混用，預(yù)埋套管、螺栓懸掛標(biāo)識(shí)牌存放；預(yù)埋螺栓、預(yù)埋螺栓套管均應(yīng)檢驗(yàn)合格，滿(mǎn)足安裝精度要求；安裝前可采用熱堿液浸泡或汽油清洗方法清除螺栓套管上的油脂，以利于套管與混凝土之間結(jié)合；螺栓頂部刻畫(huà)中心點(diǎn)，以便平面中心距離控制；同時(shí)校正地腳螺栓中心、垂直度及標(biāo)高滿(mǎn)足安裝精度；控制中心線(xiàn)采用0.5mm 的鋼絲，可在扶設(shè)架上焊小角鋼以便掛線(xiàn)、檢查、校正、調(diào)整，拉線(xiàn)長(zhǎng)度≤10m；扶設(shè)架應(yīng)獨(dú)立設(shè)置，不可與腳手架、模板等相連，否則位移振動(dòng)影響施工質(zhì)量；穩(wěn)步澆筑振搗混凝土，固定架、螺栓不得受到強(qiáng)烈振動(dòng)。當(dāng)螺栓被浸沒(méi)1/3和2/3時(shí)復(fù)測(cè)螺栓；經(jīng)各參與單位共同核對(duì)簽字才可進(jìn)行下一步工作；地腳螺栓安裝時(shí)，根據(jù)汽輪機(jī)廠(chǎng)供圖紙（軸系找中圖），在前軸承座及發(fā)電機(jī)后部分位置的地腳螺栓提高到相應(yīng)標(biāo)高，同時(shí)考慮基礎(chǔ)澆筑時(shí)防止下沉，統(tǒng)一將所有地腳螺栓標(biāo)高提高5mm。

2.2 質(zhì)量通病及預(yù)防措施

基準(zhǔn)點(diǎn)及基準(zhǔn)線(xiàn)偏移。施工過(guò)程中經(jīng)常測(cè)量，交付前復(fù)核基準(zhǔn)點(diǎn)及基準(zhǔn)線(xiàn)；機(jī)組中心參考線(xiàn)。螺栓定位前采用測(cè)量對(duì)角線(xiàn)長(zhǎng)度檢查各中心參考線(xiàn)的垂直情況；螺栓及套管在混凝土澆灌時(shí)發(fā)生偏斜。地腳螺栓下端固定連接，采用加強(qiáng)筋增加整體剛性；地腳螺栓絲牙損壞。利用雙面膠帶纏繞露出地面的絲牙，防止絲牙被電焊及砼澆灌時(shí)損壞；質(zhì)量控制點(diǎn)。汽輪發(fā)電機(jī)組地腳螺栓、套管安裝質(zhì)量控制點(diǎn)：H 點(diǎn)（停工待檢點(diǎn)）。

3 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)地腳螺栓安裝工藝及質(zhì)量控制措施的分析闡述，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工成果，采用型鋼配置固定架安裝地腳螺栓方法，施工工藝先進(jìn)，工期容易滿(mǎn)足，質(zhì)量得以保證，成功用于該項(xiàng)目，自投產(chǎn)以來(lái)機(jī)組運(yùn)行平穩(wěn)，工程質(zhì)量?jī)?yōu)良，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。在火電廠(chǎng)汽輪發(fā)電機(jī)地腳螺栓安裝過(guò)程中，應(yīng)充分重視安裝前后的質(zhì)量控制，嚴(yán)格按照施工工藝及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工管理。