汽轮机运转层直埋螺栓钢套管定位及加固施工工艺研究

王晓飞

（中国电建市政建设集团有限公司， 天津 300000 ）

1 工程概况

孟加拉巴瑞萨电厂汽轮机上部结构为二层现浇钢筋混凝土框架结构，位于主厂房A～B列与2～7轴之间，纵向汽轮发电机机组中心线与主厂房2/A轴重合，横向有Ⅰ～Ⅴ共5条轴线和10个框架柱。一层平台标高为6.25m，在Ⅰ～Ⅲ轴以及Ⅳ～Ⅴ轴之间有框架梁，框架梁之间设有钢筋混凝土现浇板；二层即运转层局部有挑台，顶部标高为12.55m，长度37.3m，宽度12.8mm，最大梁高4.6m。

汽轮机基座12.55m，运转层预埋地脚螺栓钢套管为贯穿型，从梁顶面埋设至梁底面，共计112根。Ⅰ～Ⅲ轴高中压进汽装置周围直埋Φ76mm钢套管30个，地脚螺栓规格为M36×3070mm。Ⅲ～Ⅳ轴低压进汽装置周围直埋Φ76mm钢套管36个，地脚螺栓规格为M36×1760mm；直埋Φ89mm钢套管18个，地脚螺栓规格为M48×4610mm。Ⅳ～Ⅴ轴汽轮发电机周围直埋Φ114mm钢套管28个，地脚螺栓规格为M42×2600mm。为确保直埋钢套管安装时标高、轴线位置准确，需要制作安装一个可调式固定钢架模具。

2 施工难点

汽轮机运转层直埋地脚螺栓钢套管埋设要求精度高，数量多。

地脚螺栓套管固定支架安装、地脚螺栓钢套管安装、砼框架结构钢筋安装、预埋钢板锚固件安装、热控埋管安装、电气埋管安装等各专业施工工序交叉穿插作业，相互影响大。

为确保地脚螺栓钢套管的安装精度，在施工过程中，设置了比较多的工字钢、槽钢、角铁等加固构件，增大了运转层框梁钢筋安装的施工难度。

3 施工对策

设计制作可调式地脚螺栓钢套管固定钢架模具，并在汽轮机运转层下部框架柱浇筑时，将固定钢架主支撑立杆预埋至框架柱内，加强固定钢架的刚度和稳定性，确保地脚螺栓钢套管埋设的中心距、垂直度等控制参数满足精度要求。见图1。

图1 汽轮发电机基础运转层螺栓钢套管固定支架平面图

4 施工工艺流程及操作要点

4.1 确定安装精度

预埋地脚螺栓应该以排汽装置中心线和发电机中心线定位，严禁串联定位，预埋管固定架安装应有足够的强度、刚度和稳定性，预埋套管中心偏差不大于0.11（1为螺栓直径），且不大于3mm；垂直度不大于6/200，（6为螺栓长度）且不大于5mm，套管中心和螺栓中心在自由状态下不得大于1mm。

4.2 轴线及高程定位

将汽机岛附近水准控制点BM5引测到主厂房钢结构立柱上，使用引测的标高做为汽轮发电机运转层螺栓及埋件标高测量基准。

在汽机岛附近煤仓间12.6m楼层板上设置测量基站复核校准中心轴线位置，以“一纵两横”三条主要的测量轴线为基准，控制地脚螺栓钢套管的平面位置，即：横向汽轮发电机中心线、横向低压进汽中心线、纵向汽轮发电机机组中心线（主厂房2/A轴）[1][2]。三条主测量基准轴线采用花篮螺栓和22#钢丝挂设到稳固的钢管龙门架上，龙门架焊接固定到汽机岛四周的钢结构框梁上[3]。

4.3 固定钢架加工及安装

预埋螺栓固定刚架立柱及主梁使用I20a工字钢，拉杆采用角钢L70×6mm等，刚架在钢结加工厂加工好后用平板车倒运到现场，然后采用50t履带吊就位，先安装好立柱，吊到位置后底部与运转层梁底M3030B2预埋件焊接，作为运转层地脚螺栓固定支架的受力点[4]。

固定支架顶面采用16#槽钢作为地脚螺栓钢套管的定位杆件。立柱、主梁安装时要横平竖直，连接部位焊接要求焊缝饱满。

4.4 螺栓钢套管定位及粗调

在框架梁底模安装就位固定后和框架梁钢筋绑扎前，测量人员在梁底模上测放出地脚螺栓钢套管的平面位置，使用定位木塞固定牢靠。首先将木制圆形塞用M12螺栓固定在梁底部模板上，套管底部安装在木塞上，套管下部采用L70×6mm角钢稳固连接钢套管，套管上部采用16#槽钢通长反扣定位钢套管平面尺寸位置。槽钢尽量通长并贯通布置，与固定钢架焊接成整体，并在钢套管四周焊接设置微调螺栓。见图2。

图2 埋管定位详图

钢筋绑扎前必须重新对所有钢套管复测定位，检查中心距和垂直度。

预埋套管必须结合厂家提供的安装施工图进行复核无误后方可施工。预埋套管和定位支架必须单独形成受力体系，不得与钢筋骨架和模板加固体系发生联系，定位支架高度超出运转层粗浇面300mm，便于对地脚螺栓钢套管精确调整。

4.5 螺栓钢套管精调

汽机运转层钢筋骨架绑扎和模板体系全部加固完成后，并且不再变动后，对预埋螺栓、基础支架轴线和标高位置重新校核，使用微调螺栓对地脚螺栓钢套管上部进行精调[5]。精调完成后，将微调螺栓和螺母焊死，并把地脚螺栓钢套管与固定定位支架焊接牢靠，防止松动。见图3。

图3 贯穿型地脚螺栓定位剖面图

4.6 混凝土浇筑

汽轮机运转层钢筋、模板、埋件、套管施工完毕后，要组织土建、汽机、电气、热控专业进行联合验收，要求所有螺栓套管中心距和垂直度等精度符合设计及规范要求。

地脚螺栓套管定位支架高出粗浇面300mm，模板加固体系脚手架施工通道和砼浇筑作业平台高出粗浇面500mm，在砼浇捣过程中严禁碰撞地脚螺栓套管及其定位固定钢架防止其位移。

在砼浇筑过程中，在每排地脚螺栓套管上方30mm处中心线上挂设22#钢丝检查套管移位情况，钢丝的松紧使用两端的花篮螺栓调整。如果发现钢套管中心移位大于3mm时，立即进行校正。

汽轮机运转层混凝土浇筑完毕后，要立即进行螺栓、埋件的二次检查，如果发现问题马上组织处理。

5 结束语

汽轮发电机运转层预埋地脚螺栓钢套管安装施工一直是火力发电厂建设工程中的施工难度和重点，如安装精度满足不了后续设备安装需求，将对工程后续工作开展造成不利影响。本工程采用运转层梁底框架柱内的可调式地脚螺栓钢套管固定钢架模具来达到加固钢套管的目的。通过实践发现，这种施工方法安全可靠，值得在以后类似工程中推荐使用。