梁志剛

(山西漳山發(fā)電有限責任公司，山西 長治 046021)

1 設備概況

隨著我國國民經濟的快速發(fā)展，電力需求呈現穩(wěn)定的上升態(tài)勢。盡管目前核電、水電、風電等新能源發(fā)展迅速，這些清潔能源占據的比重將越來越大，但我國以火電為主的格局在今后較長時期內不會改變?；痣姀S的NOx成為繼SO2后的又一重要污染物，根據GB 13223—2011《火電廠污染物排放標準》的要求，全國已建火電廠都在進行脫硝設備改造。

山西漳山發(fā)電有限責任公司一期2×300 MW機組于2004年9月投產發(fā)電，鍋爐為WGZ1045/17.5-1型亞臨界自然循環(huán)汽包爐，中儲式鋼球磨煤機制粉系統(tǒng)，熱風送粉，直流式百葉窗水平濃淡固定式燃燒器，四角布置切向燃燒方式，鍋爐本體采用單爐膛Π形布置方式，一次再熱、平衡通風、全鋼構架、半露天島式布置。燃用煤質屬于低揮發(fā)分貧煤。由于建廠時間較早，鍋爐未設計脫硝系統(tǒng)，此次脫硝改造方案為低氮燃燒器改造和脫硝改造同時進行。

2 脫硝改造工程概況

該改造工程采用選擇性催化還原法(SCR)脫硝裝置，在設計煤種、NOx質量濃度為650 mg/m3(6％O2，干態(tài))、鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量(BMCR)工況、處理100％煙氣量條件下，脫硝效率按90％設計。催化劑按“2+1”層設計，即2層催化劑設計層加1層催化劑預留層。脫硝裝置支撐鋼架荷載按遠期3層催化劑裝滿考慮。

加裝脫硝裝置的建構筑物包括SCR區(qū)脫硝鋼架、煙氣分析儀表間、管架及設備基礎等。SCR區(qū)脫硝鋼架設在原鍋爐尾部風機間支架上方，并在F軸往電除塵器950 mm處新立一列鋼柱作為脫硝本體反應設備安裝區(qū)域。原鍋爐尾部風機間支架及基礎不能承受加裝的脫硝裝置，因此，脫硝鋼架施工前，需要對原鍋爐尾部風機間支架及基礎進行加固處理，建成后的脫硝鋼架與下部鋼筋混凝土框架為一體。

3 基礎植筋加固方案

根據工藝要求，此次增加的脫硝系統(tǒng)仍利用原風機房鋼筋混凝土框架結構，但原設計未考慮脫硝裝置荷載的影響。根據計算，原D，E，F軸向基礎采用植筋加固的方案，并在縱向連接新的基礎，使基礎承載力滿足要求。原風機間基礎如圖1所示，改造后的風機間基礎如圖2所示。

圖1 原風機間基礎

圖2 改造后的風機間基礎

4 基礎植筋技術要求

(1)混凝土強度等級：基礎加大截面加固，C35；柱加大截面加固，C40。

(2)鋼筋屈服強度：HPB235，σs=210 MPa ；HRB335，σs=300 MPa ；HRB400，σs=360 MPa。

(3)該工程采用的鋼材及焊條參數見表1。

表1 鋼材及焊條參數[1]

(4)承重結構用的膠粘劑中嚴禁使用乙二胺作改性環(huán)氧樹脂固化劑；嚴禁摻加揮發(fā)性有害溶劑和非反應性稀釋劑。

(5)結構膠必須具有焊接適用性。

(6)混凝土結構加固用的膠粘劑在進入市場前必須通過毒性檢驗。對完全固化的膠粘劑，其檢驗結果應符合實際無毒衛(wèi)生等級的要求。

(7)植筋膠粘劑。種植錨固件的膠粘劑必須采用專門配制的改性環(huán)氧樹脂膠粘劑或改性乙烯基酯類膠粘劑(包括改性氨基甲酸酯膠粘劑)，該工程植筋膠采用A級膠，具體性能指標見表2。

表2 A級膠性能指標

5 施工工藝

5.1 工藝流程

彈線定位→鉆孔→原基礎鑿毛→洗孔→植筋孔干燥處理→清孔→鋼筋處理→注膠→植筋→固化養(yǎng)護→抗拔試驗[2]。

5.2 工藝要求

(1)彈線定位。按施工圖紙鋼筋分布要求確定孔位。

(2)鉆孔。錨孔孔徑D應比鋼筋直徑d大2～5 mm，錨孔應避開受力主筋，廢孔應用錨固膠填實。該工程設計植筋錨固深度較深：非受力鋼筋為15d；直徑16～20 mm的受力鋼筋為26d；直徑22～32 mm的受力鋼筋為28d；直徑為28 mm的柱筋植入原基礎40d深，植入深度為1 120 mm，鉆孔難度極大。針對這種情況，采取的方法是：直徑小于16 mm且植筋深度較淺的鋼筋采用電錘打眼，電錘打眼的優(yōu)點是速度快，缺點是深度不能太深、孔徑不能太大；直徑大于16 mm且植筋深度較深的鋼筋則采用水鉆打眼，水鉆打眼的優(yōu)點是孔徑大、深度深。

(3)原基礎鑿毛。施工時按規(guī)范及設計要求用錘鏨或電鎬在混凝土結合面上鏨出麻點，以鑿出原混凝土粗骨料為宜。常規(guī)標準為100 mm×100 mm范圍內不少于8個麻點；或將表面打成溝槽，溝槽深度為10 mm，間距為200 mm左右，并將原混凝土構件的棱角打掉，同時除去浮渣、塵土。

(4)洗孔。鉆孔后應立即清理，因為鉆孔后孔內有很多灰粉、灰渣，直接影響植筋的質量，所以一定要把孔內雜物清理干凈。方法為：用高壓空氣加毛刷清除孔內粉塵，然后用干凈物體臨時封堵孔口，以防塵土、砂粒等雜物落入。

(5)植筋孔干燥處理。為增強孔壁與結構膠的黏結力，潮濕的植筋孔應做干燥處理。具體方法為：用電烘槍對潮濕的植筋孔逐個進行烘干，如植筋孔數量較多也可用若干烤熱的鋼筋插入潮濕的植筋孔；鋼筋可用炭火烤熱，但烘烤溫度不宜過高，以剛剛出現暗紅色為宜，以免孔壁混凝土發(fā)生高溫爆裂，如植筋孔過于潮濕，可反復多烘幾次直至其干燥。

(6)清孔。植筋孔進行干燥處理后，粘在孔壁上的泥漿會變成干燥的粉塵，應再次進行清孔處理，可用棉布纏在鋼筋上伸入孔內反復清理，使粘在孔壁上的灰塵脫落，再用高壓空氣吹掃。

(7)植筋表面處理。鋼筋需檢驗合格后方可使用，可先用鋼絲刷除去植筋表面的鐵銹和氧化層，然后用丙酮除去殘留油污；處理后的鋼筋應盡快植入孔內，避免再次污染。質量控制關鍵是鋼筋植入部分表面干凈，以增加與結構膠的黏結力。

(8)植筋膠灌注。大多數結構膠為雙組分材料，常規(guī)做法是用長嘴器具伸入成孔底部，通過擠壓器將膠填入孔內并排出空氣，注膠量為孔深的1/3～1/2，以鋼筋插入后溢出少許膠液為宜。由于該工程設計要求植筋深度較深，因此植筋膠注入相對較困難。針對這種情況，具體做法是：垂直孔將膠直接搗進孔中即可；水平孔可用?6 mm的細鋼筋配合托膠板(干凈木板)往孔內搗膠，也可讓施工人員戴好皮手套，將配好的膠成團塞、搗進孔內；倒垂孔選用高觸變型植筋膠，該膠不流淌，可成團塞入孔內。質量控制關鍵是從底部開始注膠，膠體不得有氣泡存在。

(9)鋼筋植入。將處理好的鋼筋緩慢旋入孔內預定深度，如植入困難則用鐵錘和電鎬敲擊。具體做法為：以手錘擊打方式入孔，手錘擊打時，一手應扶住鋼筋，以保證對中并避免回彈；若鋼筋較長，在電鎬鉆頭端部焊接一塊10～15 mm厚且一側有豁口的鐵板，將豁口卡在鋼筋上，利用電錘的持續(xù)沖擊力來克服植筋膠的阻力，快速無回彈地將鋼筋送至孔底，植筋量大或植入大直徑鋼筋時可采用此方式。質量控制的關鍵是鋼筋必須緩慢旋入。

(10)養(yǎng)護固化。已植入孔內的鋼筋在常溫下進行養(yǎng)護，24 h之內嚴禁有任何擾動，直至使用的結構膠固結。其質量控制關鍵是保證固結時間，中間不得擾動。

6 拉拔試驗注意事項

(1)錨桿拉拔計在試驗過程中應固定牢靠。

(2)錨桿拉拔時應緩慢地逐級均勻加載，直到錨桿滑動或桿體破壞為止，并做詳細記錄。

(3)拉拔錨桿時，拉拔裝置下方和兩側不得站人。

(4)拉拔時設專人監(jiān)視頂板，以保證操作人員安全。

(5)錨桿按規(guī)定比例進行測試，選擇好測試點，不能做破壞性試驗。

(6)拉拔合格的錨桿要掛好合格標簽，不合格的錨桿要按規(guī)定補打后再進行測試。

(7)拉拔時嚴禁有人通過，兩邊放好警示標志，以防止工具脫落。

7 結束語

本文以山西漳山發(fā)電有限責任公司一期2×300 MW機組脫硝改造工程為研究對象，對基礎加固處理方法及植筋技術的工藝流程和注意事項進行了總結和分析。采用植筋技術加固原有基礎，不僅節(jié)約了改造成本，而且縮短了施工工期，取得了良好的效果，可為進行同類型脫硝改造的電廠提供參考。

參考文獻：

[1]高俊生，陳銘，齊惠.植筋施工新技術及其技術經濟效果[J].遼寧建材，2004(4)：68-69.

[2]董昌勝.建筑結構植筋加固施工技術[J].河南科技，2008(5):45.