江苏垃圾焚烧发电项目汽轮机平台梁预埋螺栓套管顶模技术施工工法

'钢筋混凝土汽轮机平台梁预埋螺栓套管顶模技术施工工法二O一一年五月十日13 目录一、前言……………………………………………………………1二、特点……………………………………………………………1三、使用范围………………………………………………………1四、工艺原理………………………………………………………1五、施工工艺流程及操作要点……………………………………2六、仪器与设备……………………………………………………7七、质量控制………………………………………………………8八、安全措施………………………………………………………8九、环保措施………………………………………………………9十、效益分析………………………………………………………9十一、应用实例……………………………………………………913 1、前言钢筋混凝土汽轮机基础工程，作为发电厂工程的重点工程部位，其重要性莫过于人的心脏，因其工艺特殊、结构复杂，向来成为土建施工中的一大难点。其中，特别是钢筋混凝土汽轮机平台梁内螺栓套管的预留、预埋，更是重点中的重点，施工中一旦出现差错或位移，补救非常困难，严重的要拆除整个钢筋混凝土基础。因此，钢筋混凝土汽轮机平台梁中螺栓套管的施工质量控制，是整个发电厂工程施工过程中的关键施工步骤，是关系到汽轮机工程施工成败的大事，是重点，也是难点。南通市**建筑安装工程有限公司协同江苏省**安装公司，强强联手，积极钻研科技业务，进行科技创新，取得了“钢筋混凝土汽轮机平台梁螺栓套管顶模技术施工”这一领先的科技成果，同时形成了以钢筋混凝土汽轮机平台梁螺栓套管顶模技术施工工法，在福建辽源生活垃圾发电厂汽轮机工程施工过程中取得了明显的社会效益和经济效益。2、工法特点2.1钢筋混凝土汽轮机基础作为同类型钢筋混凝土构件，要求精度高，施工难度大，专业性比较强。2.2螺栓套管安装的质量直接影响到汽轮机基础的施工质量。2.3钢筋混凝土汽轮机平台梁螺栓套管作为关键线路上的关键工序，工艺节点重要。2.4钢筋混凝土汽轮机平台梁螺栓套管采用顶模技术打破了常规的施工方法，施工方法简便、快捷、精度高。2.5安全、可靠、工期短，经济效益显著。3、适用范围各类发电厂工程中钢筋混凝土汽轮机平台梁螺栓套管预埋施工工程。4、工艺原理施工中，在钢筋混凝土汽轮机平台梁底板模板安装完成后，在模板上统一放线，将各个预留螺栓孔在底板模板上弹线、确定螺栓套管位置，保证精度。然后制作螺栓套管等直径的圆形胶合板模板（该模板厚度取15mm13 ，直径同螺栓套管内直径，将其命名为：顶模），将制作好的顶模用钉子固定在套管位置的平台梁底板模板上，使平台梁底模表面形成“凸起”，其作用是确定螺栓套管的位置，使“凸起（顶模）”承插到螺栓套管内，保持螺栓套管底部就位的准确，保证螺栓套管底部不发生水平位移，同时，确保下一步钢筋安装过程中合理规避螺栓套管的位置，方便后期螺栓套管的安装。平台梁钢筋、模板安装完成后，将螺栓套管对应各顶模进行承插，调整套管垂直度，螺栓套管上部采用钢筋焊接加固，校正螺栓套管位置、垂直度无误后，方可分层、对称浇注汽轮机平台梁混凝土，养护强度达设计要求后，拆模即可。5、施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程：不合格不合格平台梁底模板安装梁底板上放线返工重做不合格顶模制作白色大号笔描线顶模安装作废尺寸检验梁钢筋安装梁模板安装验线螺栓套管安装、加固验线返工重做混凝土浇筑养护、拆模13 5.2操作要点：5.2.1汽轮机平台梁模板施工（1）模板施工工艺：阀板基础、柱混凝土施工完成→阀板基础上表面测量放线→搭设平台梁底模板脚手架→制作、安装平台梁底模板→模板拼缝贴胶带→模板平面位置及标高校验→制作并安装顶模→平台梁钢筋安装→平台梁侧模板安装加固（2）整个汽轮机基础为“工”字型，由三部分组成，即：下面为钢筋混凝土阀板基础，中间为钢筋混凝土框架柱，上面为钢筋混凝土异型平台梁，其中螺栓套管位于平台梁内部。（3）阀板及柱混凝土施工完成后，按施工图中钢筋混凝土平台梁的断面尺寸，对上部荷载和梁底模板支撑系统进行详细的计算，保证架体支撑的强度、刚度、稳定性满足施工需要。（4）架体钢支撑采用扣件式脚手架搭设，材料必须经过检验合格后方可使用，脚手架步距和纵横间距要均匀一致，剪刀撑布置满足规范要求，顶部丝托外露长度不大于200mm。（5）汽轮机平台梁模板采用竹胶板，板厚为15mm，安装过程中，为便于下步作业，不考虑平台梁异形边缘及预留洞口处模板的切除，施工中，统一搭设，形成一个大平台，便于后续工作施工。（6）模板背楞采用50mm×80mm方木，间距不大于200mm,模板固定要牢固，拼缝要严密，模板铺贴过程中板缝之间加塞海绵条，缝隙上表面全部采用黄色胶带粘贴，防止后期漏浆影响汽轮机平台梁混凝土质量。（7）梁侧模高度大于700mm时，采用工具式对拉螺栓拉结，螺栓间距为600mm×600mm见方，梁模板内侧螺栓与钢筋焊接施工。（8）模板安装平整度用靠尺和塞尺检查，偏差≦2mm，梁侧模拉线检查，模板轴线位移≦3mm，平台梁顶预留矩形洞口对角线允许偏差≦3mm。5.2.2圆形顶模制作与安装施工工艺：选用15mm厚胶合板模板→使用圆规划样→开孔器裁模板→检验尺寸→平台梁底模板上放线→白色号笔描线→安装顶模→验收→顶模上涂漆标示13 5.2.2.1圆形顶模制作（1）选用厚度为15mm胶合板模板，在模板上按照螺栓套管内直径尺寸采用圆规划圆，使所划圆的直径等同于螺栓套管内径。（2）采用开孔器对画好圆的模板沿线进行机械切割，数量满足图纸要求，将切割好的圆模板采用钢尺检验直径及圆率，并对顶模边角进行机械打磨，使其有一定得坡度。（如下图所示）打磨边角顶模铁钉打磨前的顶模（图1）打磨后的顶模（图2）（3）为防止圆模板尺寸偏大或者是偏小，影响螺栓套管安装质量，应在圆模板中心钉一颗钉子，拿着钉子，看圆模板是否能顺利通过螺栓套管，若能通过，间隙在2mm以内为合格。顶模螺栓套管顶模检验示意图（图3）5.2.2.2顶模安装（1）在已经安装好的汽轮机平台梁模板顶放线，将图纸中预留洞口、预埋铁件、预留螺栓套管中心线位置全部用墨线弹出。（2）因墨线为黑色，竹胶板上弹线不清晰，可采用白色号笔和直尺将弹好的墨线描成白色，施工中要严格保证白线的顺直度和粗度，粗细以2mm为宜。（3）组织监理、建设、安装单位对描好的白线进行验收，保证其轴线间距误差在2mm以内，验收合格后方可进行下道工序施工。（4）将已经验收合格的顶模圆心钉入平台梁底模板弹好线的螺栓套管中心位置，施工中，固定顶模板的钉子不应少于3颗，钉子长度以30-50mm为宜。施工中保证顶模牢固。13 （5）为防止后安装的顶模与底板模板颜色一致，俯视时不宜区分，给后期施工带来不便，将每个顶模上用红漆涂刷标示，施工中注意不要污染钢筋。5.2.3平台梁钢筋、模板施工1钢筋安装（1）钢筋安装前应先检验后置顶模位置的准确性，保持其轴线位置控制在2mm以内为合格，可进行钢筋安装。（2）钢筋安装前，要查看顶模上表面涂刷的红漆是否干硬，禁止油漆污染钢筋。（3）钢筋安装过程中，根据已经安装好的顶模位置，纵横钢筋合理避开顶模上方水平投影的位置，使钢筋在平面、立面方向均不与顶模相冲突，保证顶模在钢筋骨架的孔中，促使后期螺栓套管顺利通过钢筋笼子承插到顶模位置。（4）钢筋制作安装严格按照图纸及规范要求施工，间距均匀一致，搭接长度满足要求。2模板安装：（1）钢筋安装验收合格后方可进行平台梁侧模及预留洞口边模板安装；（2）模板采用竹胶板，阴阳角对缝出切割成45°坡角，拼缝要严密，并采用黄胶带粘贴密封。（3）模板背楞采用50mm×80mm方木，配合钢架管固定加固梁侧模，采用工具式螺栓加固。（4）模板安装过程中涂刷隔离剂，施工中禁止隔离剂污染钢筋。（5）汽轮机平台梁上预留洞口和凹槽部位模板要支设牢固，吊模下面焊钢筋支撑，为保证其精度，拉对角线校正预留洞口模板，保证其满足施工规范要求。5.2.4螺栓套管安装（1）按照图纸要求，制作钢质螺栓套管，使螺栓套管直径、壁厚、高度都能满足设计图纸要求。（2）将螺栓套管沿顶模上方插入钢筋笼内，螺栓套管承插顶模。（3）使用水平尺上的垂直尺校正螺栓套管的垂直度，保证套管垂直度准确无误后，方可采用200mm长螺纹12钢筋对螺栓套管顶部进行“井”字型焊接加固。加固钢筋以贴近平台梁上平钢筋为宜。13 位移虚线顶模加固用“井”字型钢筋螺栓套管螺栓套管顶模螺栓套管向顶模内承插（图4）螺栓套管受顶模固定（图5）（4）加固螺栓套管的时候，要注意加固钢筋不要直接焊接在梁的主筋上，以免烧伤主筋，降低梁的使用寿命。（5）钢筋混凝土汽轮机平台梁内螺栓套管全部安装完成后，要对螺栓套管的垂直度和平面位置进行钢尺检验，保持单个螺栓套管的垂直度和整体螺栓套管的轴线、中心对角线长度误差在±2mm以内。5.2.5混凝土浇筑（1）混凝土浇筑前，先采用塑料布、蛇皮袋等将预留螺栓套管内填塞密室，洞口顶部采用塑料胶带封贴，防止混凝土浇筑过程中混凝土流入螺栓套管内堵塞套管。(2）混凝土浇筑过程中，应在汽机平台梁上搭设行人作业通道，确保施工过程中，作业人员不踩踏钢筋、螺栓套管、模板施工。(3）混凝土采用商品泵送混凝土，强度等级满足设计要求，坍落度控制在160-180mm范围之间。(4）混凝土浇筑过程中应分层对称浇筑，每层厚度不超过400mm,沿梁四周向中间浇筑，严禁从一侧向另一侧平铺浇筑，造成预留洞口模板发生位移，进而影响螺栓套管的施工质量。（5）分层浇筑过程中,在振捣上层混凝土时,振捣器应插入底下一层中50mm左右,以消除两层之间的接缝，在振捣上层砼时,要在下层砼初凝前进行。13 （6）在混凝土振捣时，防止振动棒别撬螺栓套管振捣。（7）在浇筑上层混凝土时,应对下层混凝土进行二次振捣。同时，采用砼提浆机进行提浆，采用人工将混凝土上表面进行抹平、压光。（8）采用塑料布和棉毡汽轮机平台梁进行覆盖养护，当日平均气温在20°C左右时，连续浇水养护不少于7天，每天间隔2小时浇筑一次。（9）混凝土强度达到设计强度后方可拆除梁底模，进行下到工序施工。5.2.6劳力组织情况表5.2.6劳力组织情况表序号单项工程所需人数备注1管理人员32技术人员43顶模制作安装24模板安装85钢筋安装106混凝土浇筑87抹压防水砂浆3合计38人6、仪器与设备本工法无需特别说明的材料，采用的机械设备见下表：（表6-1）种类（名称）数量型号出厂日期生产能力自动安平水准仪2ADO-322010年4月8日曲线机2MIQ-Y-652010年3月25日混凝土振动棒10IS100-80-160A2009年5月臂长6m混凝土运输车4200QJ2009年8月9m³/车混凝土泵车2SKW50-802009年4月60m³/小时13 混凝土磨光机2AP-99252010年6月/7、质量控制7.1钢筋混凝土汽轮机平台梁的脚手架搭设和模板安装必须按照已经审核批准的方案执行。7.2各工种操作人员要持证上岗，做好技术交底和新工人岗前培训。7.3每完成一个施工环节，及时进行验收和评定，对不合格项进行整改再验收，严把质量关。7.4顶模的安装是施工质量控制的重点，一但偏移，混凝土浇筑完成后将无法调整。7.5混凝土浇筑前要对螺栓套管统一拉网式验收，合格后方可进行混凝土浇筑施工。7.6质量允许偏差：序号项目允许偏差（mm）检查频数检验方法1顶模轴线±2全部检查用钢尺2顶模坡角±2用钢尺3螺栓套管垂直度0用水平尺4螺栓套管轴线±2用钢尺5螺栓套管中线对角线±3用钢卷尺8、安全措施8.1认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家有关规定，条例，结合施工单位实际情况和工程的特点，组成专职安全员和班组兼职安全员以及工地安全用电负责人参加的安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，转好工程的安全生产工作。8.2施工现场按符合防火、防风、防雷、防触电等安全规定及安全施工要求进行布置，并完善各种安全标示。8.3施工中搭设脚手架人员必须佩带安全带。13 8.4上下平台梁要搭设钢爬梯，行人及物品通过爬梯上下或周转。8.5施工中电焊工、架子工等特种作业人员要持证上岗。8.6施工临时用电要有专业电工接拆，禁止乱拉乱扯。8.7电焊工使焊前要取得现场动火审批方可作业。8.8混凝土振捣手要佩戴绝缘手套，防止振动棒漏电伤人。8.9建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查，确保作业标准化，规范化。9、环保措施9.1施工中禁止模板碎片、锯末、钢筋头等乱堆乱放。9.2施工用脱模剂和油漆要妥善保管和使用，防止遗撒对环境和材料进行污染。9.2施工期间对噪声进行监测，不允许形成噪声污染。9.3混凝土运输车要及时进行清洗，清洗废水排入专用沉淀池内。10、效益分析10.1本工法确保汽轮机基础螺栓套管安装精度施工的成功运用，为同类工程的施工提供了可靠的决策依据和技术指标，先进的方法促进了整个施工进度的提前，收到业主和监理单位的一致好评，建设单位在对节点认真分析的同时，一次性给予16万元的奖励。10.2本工法与同类型汽轮机平台梁螺栓套管安装工程施工相比，施工进度加快，质量有保证，有利于整个工程的质量控制，形成了较好的经济效益和社会效益。11、应用实例11.1海安县生活垃圾焚烧发电项目我公司承建的海安县生活垃圾焚烧发电工程，建设总规模：3×250t/d垃圾焚烧锅炉+2×750MW汽轮发电机组，垃圾焚烧装置和余热锅炉及烟气净化系统采用Seghers技术，烟气排放指标达到欧盟II级标准，汽轮发电机组采用冷凝式。13 该工程汽轮机基础共分2组，均为钢筋混凝土结构，下部为筏板基础，厚1.2米，中间为框架柱支撑，柱截面尺寸为0.8*0.8米，上面平台梁为钢筋混凝土异型构件，梁厚1.3米，混凝土强度等级均为C30，作为设备基础，每组汽轮机平台梁上通长预埋直径为DN108螺栓套管41跟，δ=5碳钢管，设计安装精度高，是施工中的一大难点。11.2福建省辽源市生活垃圾焚烧发电厂钢筋混凝土汽轮机基础工程。附施工图片一组：汽轮机平台梁模板钢支撑搭设（图1）汽轮机平台梁底板模板安装后图片（图2）13 工作人员采用开孔机制作圆形“顶模”（图3）加工成型的圆形“顶模”（图4）13 施工人员对已经制作好的“顶模”进行钢尺检验（图5）施工人员对已经制作好的“顶模”进行试模（图6）13 施工人员根据放好的线，安装“顶模”（图7）对顶模表面进行涂漆标示（图8）13 施工人员对螺栓套管安装精度进行钢尺检验（图9）汽轮机平台梁底部螺栓套管安装效果图（局部）（图10）13'