淺談汽輪機基礎(chǔ)施工技術(shù)

1、概述某廠汽輪機基座基礎(chǔ)為800?mm厚鋼筋混凝土筏形基礎(chǔ)，筏板底標(biāo)高為–3.500?m，汽輪機基座板面標(biāo)高為5.500?m，基座板厚1?300?mm鋼筋混凝土板。中間為鋼筋混凝土框架柱（圖1）。圖1汽輪機基礎(chǔ)立體結(jié)構(gòu)使用年限50年，結(jié)構(gòu)安全等級為二級。結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防烈度為8度，建筑抗震設(shè)防類別乙類。汽輪機基礎(chǔ)混凝土采用C30混凝土。鋼筋采用HRB400E三級熱軋鋼筋，圖集執(zhí)行16G101。汽輪機基礎(chǔ)筏板長12.280?m，寬5.9?m，厚0.8?m，底標(biāo)高為–3.500?m?；彘L12.28?m，寬6.9?m，厚1.3?m基座頂標(biāo)高為5.500?m。筏板與基座板之間8根框架柱連接，框架柱標(biāo)高–2.700~4.200?m。~軸跨內(nèi)為風(fēng)道，風(fēng)道采用100?mm厚鋼筋混凝土薄壁板。1.1

項目難點分項工程汽輪機風(fēng)道混凝土壁板，隔板厚100?mm，凈高6?900?mm，混凝土施工振搗困難。風(fēng)道壁板上部出現(xiàn)多處變成斜板墻，并且板墻斜度不一致，鋼筋與模板安裝施工順序安裝要求高，支模和混凝土施工困難。汽輪機基礎(chǔ)的風(fēng)道板頂部施工精度要求高。汽輪機基座板風(fēng)道壁板處頂部的預(yù)埋套筒距離風(fēng)道板邊距離10~45?mm，間距較小，且風(fēng)道內(nèi)側(cè)需要安裝設(shè)備。如果薄板施工偏差大，會造成螺栓孔下部堵孔或內(nèi)側(cè)尺寸過小設(shè)備安裝困難。（1）汽輪機基座預(yù)埋螺栓套筒長，安裝垂直度、定位精度高，關(guān)聯(lián)性強。汽輪機基座預(yù)埋套筒施工凈高1.3?m，需要設(shè)計穩(wěn)定預(yù)埋套筒固定支架。（2）汽輪機基座板頂面標(biāo)高變化多，有多處預(yù)留油管溝槽、預(yù)留孔、設(shè)備基座槽頂面標(biāo)高各不一致?；屙斆嬗质窃O(shè)備安裝層，要求標(biāo)高精度高，因此造成汽輪機基座板混凝土施工標(biāo)高控制要求高。汽輪機基座底部四邊下部邊坡各不一致，模板加固施工難度大?；孱A(yù)留洞口、埋件等種類多，施工步驟復(fù)雜。（3）鋼筋構(gòu)造復(fù)雜，交叉嚴重，施工難度大。由于汽輪機基座頂面標(biāo)高復(fù)雜，且基座板四周邊坡各不相同，造成鋼筋下料種類多，綁扎復(fù)雜。汽輪機基座內(nèi)多為暗梁，且基座板鋼筋包裹暗梁，需要合理安排鋼筋綁扎順序和設(shè)計有效的基座板筋馬鐙。汽輪機基座部分預(yù)埋套筒多位于暗梁上，暗梁鋼筋需躲避預(yù)埋套筒。1.2

屬于危險較大、分部、分項工程本工程汽輪機基座板腳手架搭設(shè)凈高度6.9?m，超過5?m屬于危險較大分部分項工程。汽輪機基座板厚度1.3?m，混凝土面荷載大于15?kN/㎡，模板支撐體系分項工程屬于危險超過規(guī)模的分部分項工程，屬于組織專家論證的范圍。2、施工工藝技術(shù)2.1

汽輪機島基礎(chǔ)施工流程根據(jù)施工圖紙FA11171S-T0309-01設(shè)計說明中有關(guān)施工說明要求：混凝土施工縫不允許設(shè)置垂直施工縫；水平施工縫可設(shè)置在基座頂板底面下。根據(jù)施工圖紙和施工規(guī)范要求并結(jié)合現(xiàn)場實際情況，將汽輪機基礎(chǔ)施工劃分為4個施工段，即汽輪機筏形基礎(chǔ)施工、框架柱施工、風(fēng)道薄壁隔墻板施工、汽輪機基座頂板施工。（1）整體施工流程定位放線→墊層施工→汽輪機底板施工→~軸滿堂腳支架和~軸框架柱支架搭設(shè)→基座框架柱施工→拆除~軸框架柱腳手架→風(fēng)道壁板施工及~軸滿堂支架搭設(shè)→基座預(yù)埋螺栓支架安裝及預(yù)埋套筒安裝→基座鋼筋模板、埋件施工→基座混凝土施工→驗收。（2）風(fēng)道壁板施工流程汽輪機基礎(chǔ)底板施工時預(yù)埋風(fēng)道板豎向鋼筋→~軸框柱施工時柱側(cè)預(yù)埋風(fēng)道壁板水平筋→風(fēng)道壁板內(nèi)模安裝→風(fēng)道壁板鋼筋安裝→壁板預(yù)留洞口護邊角鋼及埋件安裝→風(fēng)道壁板外模安裝加固→風(fēng)道壁板頂部洞口位置矯正→混凝土施工。（3）汽輪機基座預(yù)埋套筒安裝流程汽輪機框柱施工時預(yù)埋套筒支架立柱→預(yù)埋套筒支架安裝預(yù)埋套筒下部木塞制作→基座頂板底模上定位放設(shè)套筒木塞位置并安裝→在套筒支架上定位放設(shè)套筒位置→預(yù)埋套筒安裝→套筒上部封堵2.2

鋼筋施工（1）鋼筋施工方法及技術(shù)質(zhì)量措施1）鋼筋進廠必須有出廠合格證，杜絕使用不合格的材料,且經(jīng)取樣試驗合格后才可以使用。2）基座頂板鋼筋暗梁應(yīng)當(dāng)根據(jù)預(yù)埋套筒的位置及直徑，合理規(guī)劃梁縱筋避讓套筒，在規(guī)范允許并經(jīng)設(shè)計認可情況下調(diào)整梁的箍筋尺寸。鋼筋下料單進行調(diào)整現(xiàn)場確認后才可以下料。3）鋼筋應(yīng)按配料表要求加工，施工中全部采用機械連接，直徑不得小于22。連接頭錯開為1.3倍的搭接長度，不大于50%。加工完成的鋼筋，應(yīng)按現(xiàn)場要求掛牌編號并分類堆放。絲頭用塑料套做好保護，以免破絲。直徑不小于22的鋼筋采用機械連接，直徑小于22的鋼筋采用搭接連接。鋼筋在現(xiàn)場工棚內(nèi)下料加工，筏形基礎(chǔ)鋼筋在墊層上綁扎安裝。鋼筋的位置、間距根據(jù)設(shè)計圖紙尺寸，綁扎時在墊層上彈線標(biāo)注主筋間距，按線進行排放、綁扎。為保證底鋼筋保護層符合設(shè)計和規(guī)范要求。鋼筋底板保護層需要采用50?mm×40?mm×30?mm的高強度等級砂漿墊塊（底板保護層為4?cm），間隔1?m布置1塊，呈梅花形布置。4）汽輪機基座基礎(chǔ)底板鋼筋馬鐙筋馬鐙鋼筋采用上下層鋼筋規(guī)格較大的鋼筋，縱橫間距為600?mm，兩個下部水平支撐拐長度為300?mm，頂面水平支撐長度300?mm，豎向長度為構(gòu)件上下層鋼筋的距離。5）汽輪機基座頂板馬鐙筋采用預(yù)埋套筒加固支架。6）因鋼筋種類多，由項目工程師負責(zé)組織熟悉施工圖紙，進行技術(shù)交底，并由專業(yè)鋼筋工長翻樣，劃出實樣。加工時按翻樣實樣進行加工制作。鋼筋加工的先后順序應(yīng)根據(jù)施工工藝安排，先施工的部位先制作，保證工程施工有序進行，如期完工。對制作好的鋼筋做好標(biāo)簽并進行分類堆放。在實際使用中由于汽機基座結(jié)構(gòu)形式差異較大，應(yīng)先確定綁扎安裝順序在進行鋼筋綁扎安裝，并對每個作業(yè)人員進行交底，保證在施工時鋼筋的排列順序，縱橫穿插層次順序符合設(shè)計要求，防止錯層漏筋。綁扎后班組進行自檢復(fù)核，如有問題要及時進行糾正。（2）鋼筋的制作1）汽輪機基座頂板懸挑板鋼筋及暗梁鋼筋交叉處交叉嚴重，懸挑板板筋作如下處理，斷口處搭接長度不小于200?mm，懸挑板斷開處搭接處采用焊接，單面焊接長度不小于10?d。其余鋼筋制作時，按翻樣單并結(jié)合施工圖進行下料。根據(jù)總進度計劃安排制作順序，先施工先加工。加工與綁扎密切配合。2）鋼筋進場制作加工前，先檢查表面是否潔凈，粘著的油污、泥土、浮銹使用前必須清理干凈。3）盤圓鋼筋調(diào)直后，不得有局部彎曲、死彎、小波浪形，其表面?zhèn)鄄坏檬逛摻罱孛鏈p少5%。4）鋼筋切斷應(yīng)根據(jù)鋼筋型號、直徑、長度、長短搭配，嚴禁長料短用，先斷長料、后斷短料。盡量減少鋼筋接頭，節(jié)約鋼材。2.3

鋼筋的直螺紋連接（1）鋼筋下料時，要求鋼筋端面與鋼筋軸線垂直，端頭不得彎曲、不得出現(xiàn)馬蹄形。下料時應(yīng)用月牙形鋼筋切斷機或砂輪鋸，不得用氣割或鋼筋切斷機下料。（2）鋼筋套絲：1）套絲機不得用機油潤滑或不加潤滑液套絲，必須用水溶性切削冷卻潤滑液。2）鋼筋套絲小端直徑必須在卡規(guī)上標(biāo)出的允許誤差之內(nèi)，鋼筋的牙形必須與牙形規(guī)相吻合，其質(zhì)量必須用牙形規(guī)與卡規(guī)檢查。

3）在操作工人自檢的基礎(chǔ)上認真填寫檢驗記錄，質(zhì)檢員必須保證每批抽檢不少于3%，且不少于3個。4）檢查合格的鋼筋直螺紋，一端按規(guī)定的力矩值，用扭力扳手擰緊連接套，另一端應(yīng)立擰上塑料保護帽。2.4

鋼筋安裝（1）基礎(chǔ)底板鋼筋綁扎前應(yīng)根據(jù)設(shè)計圖紙，確定標(biāo)高，明確各型號鋼筋的綁扎位置及水平尺寸，吊線綁扎，確保鋼筋位置正確，同時留好柱插筋，確定數(shù)量及位置準確，并用腳手架固定牢固。（2）柱鋼筋綁扎過程中，首先確定柱身高度，縱筋搭接采用直螺紋連接，箍筋錯開綁扎，間距滿足設(shè)計圖紙及規(guī)范要求。（3）施工過程中按照平臺模板上畫出的預(yù)留洞口和預(yù)留套管螺栓孔的位置，安裝鋼筋。底座鋼筋綁扎前，先在平臺模板上彈線，標(biāo)注好預(yù)留洞、預(yù)埋件的位置，然后安裝鋼筋位置，從下到上依次安裝。過程中合理規(guī)避，確保后期洞口和套管螺栓預(yù)留過程中不切割底座受力鋼筋。（4）鋼筋保護層的控制采用焊接鋼筋定位支撐與模板對拉片螺栓全方位控制，保持保護層厚度為40?mm。（5）基座板鋼筋安裝過程要避讓套筒，不得強力碰撞已安裝好的套筒。2.5

風(fēng)道壁板鋼筋施工（1）風(fēng)道壁板鋼筋預(yù)埋1）汽輪機基礎(chǔ)底板施工期在風(fēng)道壁板處預(yù)埋風(fēng)道壁板豎向鋼筋，預(yù)埋鋼筋伸出底板不少于500?mm。2）汽輪機~軸框柱模板安裝后混凝土澆筑前，在框架柱鋼筋、風(fēng)道壁板交叉處的柱模板上打眼預(yù)埋風(fēng)道壁板水平鋼筋。預(yù)埋水平鋼筋深入柱模板內(nèi)長度不小于300?mm，且彎折5倍鋼筋直徑，外露長度130?mm。在柱模外側(cè)設(shè)置兩道通長豎向鋼筋用于固定水平筋預(yù)埋鋼筋。豎向鋼筋綁扎固定到框柱鎖模水平鋼管上，并與預(yù)埋水平筋十字扣綁扎結(jié)實。水平預(yù)埋鋼筋與柱模之間用對拉栓橡膠圈封堵固定，如圖2所示。圖2柱側(cè)預(yù)埋風(fēng)道壁板水平鋼筋（2）風(fēng)道壁板鋼筋安裝1）風(fēng)道壁板縱向鋼筋與基礎(chǔ)底板預(yù)埋縱筋采用搭接方式，搭接長度不小于42?d，即336?mm?？v向鋼筋搭接區(qū)域水平鋼筋進行加密?8@100，拉筋加密為?6@200。2）風(fēng)道壁板水平鋼筋與柱側(cè)預(yù)埋水平筋采用單面焊接，焊接長度不小于為10?d，即80?mm。3）風(fēng)道壁板鋼筋與模板施工交叉嚴重。先進行風(fēng)道筒內(nèi)芯模、風(fēng)道筒外筒內(nèi)模安裝，再進行鋼筋綁扎，然后進行洞口預(yù)埋護邊埋件及壁板側(cè)埋件安裝，最后進行外模安裝、模板加固以及洞口位置矯正。2.6

汽輪機基座支撐體系汽輪機基座支撐體系腳手架施工計算采用施工安全計算軟件進行核算，腳手架搭設(shè)如下。表1模板支撐體系設(shè)計2.7

預(yù)埋套筒施工（1）預(yù)埋套筒加固支架設(shè)計預(yù)埋螺栓套筒設(shè)計思路是借用汽輪機基座頂板懸挑板上層板馬鐙筋進行設(shè)計兼作預(yù)埋套筒加固支架。汽輪機基座板中暗梁頂標(biāo)高為5.200?m，預(yù)埋套筒處基座板頂最低頂標(biāo)高為5.364?m。將預(yù)埋套筒加固支架頂標(biāo)高設(shè)為5.314?m，即預(yù)埋套筒加固支架位于基座板頂面以下50?mm，暗梁頂以上114?mm。預(yù)埋套筒加固支架既用于預(yù)埋套筒安裝加固，又用作汽輪機基座懸挑板鋼筋的鐵馬。加固支架通過綜合設(shè)計汽輪機基座混凝土澆筑以后，基座油管溝處會外露支架需要拆除，其余全部澆筑到基座板內(nèi)，如圖3所示。(a)(b)圖3預(yù)埋套筒加固支架設(shè)計圖(a)示意一；(b)示意二（2）預(yù)埋螺栓加固支架施工1）加固支架立柱安裝汽輪機基座預(yù)埋螺栓套管要求精度高，為保證工程預(yù)埋套筒施工精度，采用槽鋼或角鋼加固支架。在汽輪機基礎(chǔ)框架柱澆筑時，在每一個框架柱頂預(yù)埋一根L100×8角鋼或[10槽鋼作為預(yù)埋套管加固支架立柱。支架立柱到框架柱邊距離不小于200?mm，預(yù)埋深度不小于1?m，立柱外露頂標(biāo)高為5.364?m。每一個立柱位于柱的箍筋空隙中，并與柱子縱筋焊接結(jié)實。2）加固支架主要骨架安裝加固支架制作時，在每一個立柱上抄平5.314?m標(biāo)高線，先安裝軸、軸東西縱向水平桿，然后通過全站儀定位在軸、軸水平桿上南北橫向水平桿的位置并安裝，支架的頂標(biāo)高均為5.314?m。最后在加固支架上定位安裝套筒加固次要桿件。（3）預(yù)埋套筒安裝預(yù)埋套筒安裝采用套筒上下分別定位固定的安裝方式。套筒底部通過采用圓形木塞固定于基座底模板上，塞入套筒內(nèi)進行底部固定；上部通過在加固支架上定位安裝并焊接加固。1）預(yù)埋套筒底部定位固定定位木塞制作。預(yù)埋套筒底部圓形木塞采用厚度為12?mm的復(fù)合模板，每個木塞由兩個堆疊而成。圓形木塞制作采用木工開孔器開孔在模板上擴圓，開孔器截下來的圓木塞在木塞中心位置會留下約2?mm的圓心孔，作為木塞定位圓心。制作的圓木塞直徑分別是85?mm和120?mm。定位木塞安裝預(yù)埋套筒，定位木塞安裝前需要對基座板底模板進行加固，保證整體不會晃動。用全站儀在基座底模板上定位放線，放出預(yù)埋套筒的中心位置。然后用長度為70?mm釘穿過兩個圓木塞圓心孔處釘?shù)交啄０逄淄仓行奈恢锰?，確認無誤后，每一個定位塞上至少釘三個釘進行加固。最后用膠帶包裹密封，保證圓木塞與套筒內(nèi)壁接觸嚴密，防止?jié)仓炷習(xí)r水泥漿流入。（2）預(yù)埋套筒頂部固定在套筒加固支架上用全站儀定位放出預(yù)埋套筒位置，調(diào)整套筒上部位置，用水平尺檢查套筒的垂直度，符合要求后將套管點焊到支架上。預(yù)埋套筒全部就位后，組織驗收預(yù)埋套筒，確認無誤后，將套筒與支架焊接牢固，并在套筒周圍焊上加固桿件。（3）預(yù)埋套筒封閉預(yù)埋套管定位后，套管內(nèi)用砂子填滿，頂部用膠帶將套管口封死。（4）預(yù)埋套筒最后加固基座板暗梁鋼筋綁扎安裝后，進行預(yù)埋套筒最后加固?？梢酝ㄟ^鋼筋將套管中下部與接觸暗梁鋼筋、板底鋼筋焊接或用直徑為25?mm的鋼筋將套筒中下部焊接為一個整體，防止?jié)仓炷琳駬v時發(fā)生位移。（5）澆筑前套筒驗收混凝土澆筑前對預(yù)埋套筒進行整體驗收，以防止在鋼筋安裝、模板加固、預(yù)埋安裝等過程中造成套筒位移。（6）汽輪機施工段交叉施工方案汽輪機基礎(chǔ)上部框架柱、風(fēng)道板、基座結(jié)構(gòu)連在一起，施工交叉較多。主要包括框架柱與風(fēng)道板墻連接的模板交叉；短柱與風(fēng)道板連接的模板腳手架交叉；汽輪機基座與風(fēng)道板腳手架交叉。1）汽輪機框柱、短柱施工汽輪機框架柱及短柱交叉，因此澆筑混凝土前，應(yīng)在柱側(cè)面按板墻水平筋打孔預(yù)埋風(fēng)道板水平筋。風(fēng)道板墻水平鋼筋為?8@150，打孔直徑為20?mm。風(fēng)道板墻水平筋插入柱模板長度為柱的寬度，且彎折5倍鋼筋直徑，外露130?mm，插入鋼筋后采用錐形膠墊從外側(cè)插入模板孔內(nèi)封堵。風(fēng)道板墻外側(cè)豎向采用兩道8?mm鋼筋固定，防止柱混凝土施工時偏位。汽輪機支墩1頂標(biāo)高為1.27?m，支墩頂部東西方向為板墻預(yù)留洞口，洞口尺寸為1?800?mm×585?mm，澆筑前應(yīng)先將洞口護邊槽鋼[10預(yù)埋到柱頂。2）支墩短柱與風(fēng)道板施工交叉根據(jù)施工流程施工發(fā)現(xiàn)支墩1和頂部預(yù)埋槽鋼施工后會造成b-b剖處支墩1與洞口護邊[10形成封閉區(qū)域，無法澆筑。因此在支墩1頂部[10上開兩個80?mm×100?mm的洞口，以方便此段混凝土澆筑。