安 嘉 昱

(山西宏廈建筑工程第三有限公司，山西 陽泉 045000)

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2×660 MW發(fā)電項(xiàng)目磨煤機(jī)基礎(chǔ)施工工藝

安 嘉 昱

(山西宏廈建筑工程第三有限公司，山西 陽泉 045000)

以2×660 MW發(fā)電項(xiàng)目磨煤機(jī)基礎(chǔ)為例，介紹了大型設(shè)備基礎(chǔ)的施工工藝，并從測量放線、鋼筋安裝、冷卻管設(shè)置、模板搭設(shè)、預(yù)埋件安裝、大體積混凝土澆筑等方面，闡述了具體的施工方法及質(zhì)量控制措施，有效地保證了該基礎(chǔ)的施工質(zhì)量。

鋼筋，冷卻管，模板，大體積混凝土

1 工程概況

陽煤集團(tuán)西上莊2×660 MW低熱值煤發(fā)電項(xiàng)目磨煤機(jī)為2×6臺(tái)MGS4760雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)，位于主廠房C/D列之間，12臺(tái)磨煤機(jī)基礎(chǔ)平面尺寸均為15.52 m×7.56 m，基礎(chǔ)埋深為6 m，±0.00以上為2.565 m，總高度8.565 m，-6 m～-4.9 m為C20毛石混凝土，-4.9 m以上為C40混凝土，鋼筋采用HRB400，HPB300，鋼材采用Q235B，焊條為E43型。該基礎(chǔ)工程中電纜、熱控、水管、煤氣管線等預(yù)留孔洞多，設(shè)備預(yù)埋件定位要求高、混凝土體量大，施工存在諸多困難，充分做好工序控制，優(yōu)化施工工藝是保證施工質(zhì)量的關(guān)鍵。

工序流程：測量放線→毛石混凝土→基礎(chǔ)鋼筋→基礎(chǔ)模板→預(yù)埋件安裝→冷卻管安裝→基礎(chǔ)混凝土。

2 施工方法

2.1 測量放線

依據(jù)GB 50026—2007工程測量規(guī)范，根據(jù)主廠房軸線進(jìn)行建筑定位，放出磨煤機(jī)主要軸線。按主廠房標(biāo)高引出磨煤機(jī)基礎(chǔ)標(biāo)高，定位放線測距精度控制在萬分之一以內(nèi)，角度測量精度控制在20″以內(nèi)，層間垂直度偏差控制在3 mm以內(nèi)，基礎(chǔ)全高垂直度測量偏差控制在3h/10 000，且不大于10 mm，每次放線后須經(jīng)技術(shù)員、質(zhì)檢員復(fù)線。

2.2 毛石混凝土及隔震層

基礎(chǔ)墊層采用C20毛石混凝土，毛石粒徑控制在200 mm以下，毛石量控制在25%，施工時(shí)先澆筑300 mm厚混凝土，然后拋擲毛石，均勻拋擲一層后繼續(xù)澆筑混凝土，重復(fù)以上施工至-4.9 m。

磨煤機(jī)基礎(chǔ)與已經(jīng)施工完畢的主廠房C列D列基礎(chǔ)側(cè)采用100 mm擠塑板隔震，水平面采用中粗砂作緩沖層。

2.3 鋼筋安裝

磨煤機(jī)基礎(chǔ)受力鋼筋布置在四周表面，中間為溫度筋，遇預(yù)留孔洞主筋繞過不得斷開并設(shè)環(huán)狀箍筋，基礎(chǔ)底部、頂面及四周鋼筋為C14雙向網(wǎng)片布置，間距均為200 mm，基礎(chǔ)中間溫度筋為C12三向網(wǎng)片布置，間距600 mm，如圖1所示，鋼筋采用綁扎搭接，同一截面內(nèi)接頭不大于鋼筋截面總量的25%。

基礎(chǔ)內(nèi)采用鋼管搭設(shè)腳手架，立桿、橫桿間距1.5 m，為保證穩(wěn)定性，采用φ16鋼筋與底板焊接固定立桿，腳手架的作用包括固定支撐預(yù)留螺栓盒、固定冷卻水管、固定鋼筋，同時(shí)立桿伸出基礎(chǔ)混凝土澆筑面還要起到散熱作用，施工完畢采用高一級膨脹細(xì)石混凝土對立管進(jìn)行高壓注漿堵實(shí)。

2.4 模板安裝

承臺(tái)總高度7.465 m，模板采用15 mm厚膠合板組裝，內(nèi)楞為50 mm×100 mm木方，間距150 mm，橫向安裝；外楞為100 mm×100 mm方木作為加勁肋縱向安裝，水平間距300 mm，橫向采用φ48×3.5 mm鋼管加固，2根為一組，間距600 mm，四個(gè)角做封角加固，形成封閉箍，外側(cè)搭設(shè)雙排腳手架，固定模板及搭設(shè)施工平臺(tái)，6臺(tái)磨煤機(jī)基礎(chǔ)之間采用腳手架連接成整體，以提高模板體系的穩(wěn)固性，側(cè)向設(shè)斜撐，間距600 mm，如圖2所示。

模板對拉螺栓驗(yàn)算：

1)螺桿強(qiáng)度驗(yàn)算：

混凝土對模板的側(cè)壓力：

F=0.22γct0β1β2V1/2=0.22×24×4×1.2×1.15×31/2=

50.48 kN/m2。

F=γc×H=24×4.9=117.6 kN/m2。

取較小值為標(biāo)準(zhǔn)，則：

側(cè)壓力設(shè)計(jì)值：

F=1.2×50.48=60.58 kN/m2。

基礎(chǔ)箍承受的均布荷載：

q=F×0.6×0.6=60.58×0.6×0.6=21.81 kN。

基礎(chǔ)底部中間螺栓受拉力最大值：

N=F×a×b=60.58×0.6×0.6=21.81 kN。

φ16對拉絲桿截面面積：

S=3.14×162/4=200.96 mm2。

側(cè)壓力在對拉絲桿中產(chǎn)生的拉應(yīng)力：

δ=N/S=21.81/200.96=108.53 N/mm2。

δ

2)螺紋抗滑移能力：

NL=0.8Afb=0.8×157×210=26.37 kN>21.81 kN，滿足要求。

2.5 預(yù)埋件安裝

2.5.1 預(yù)留盒制作

深度較小的預(yù)留孔，用15 mm多層板制作比設(shè)計(jì)孔口截面尺寸小45 mm的木模，木模四周用30 mm厚，容重為22 kg/m3的聚苯板包裹，并用膠帶紙包好，再用2 mm厚三合板包面，外側(cè)用φ12鋼筋焊成骨架，水平及豎向鋼筋間距均為100 mm，形成100 mm×100 mm方格狀骨架，上、下部位鋼筋延伸320 mm，做固定點(diǎn)，骨架外側(cè)采用1層3 mm～5 mm鉛絲網(wǎng)及2層1 mm～2 mm鉛絲網(wǎng)包裹。深度較大(大于1 m)的預(yù)留孔，采用鋼模具焊接而成，鋼模具外側(cè)上、中、下部位分別焊接4根φ16鋼筋，呈#字形，延伸長度320 mm。

2.5.2 預(yù)留盒固定

混凝土施工前對預(yù)留孔位置進(jìn)行放線定位，預(yù)留盒子按設(shè)計(jì)位置安裝完畢后，采用φ16鋼筋與預(yù)留盒子鋼筋骨架焊接固定在腳手架鋼管上，為防止預(yù)留盒子在澆筑混凝土過程中上浮，在預(yù)留盒子頂用兩道φ16鋼筋焊制于周圍鋼筋上，鋼制模具預(yù)留盒用φ25鋼筋與腳手架鋼管焊接固定，固定點(diǎn)不少于3層。

2.6 冷卻水管設(shè)置

2.6.1 混凝土溫度計(jì)算

大體積混凝土施工中，由于水泥水化熱引起澆筑混凝土內(nèi)部溫度應(yīng)力劇烈變化，由此而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力是導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫的主要原因，水泥水化熱引起的混凝土內(nèi)部實(shí)際最高溫度與混凝土的絕熱溫升有關(guān)。

絕熱溫升計(jì)算：

Th=(mc+k·F)Q/C·ρ=(390+0.3×130)×357/0.97×

2 400=65.8 ℃。

其中，mc為每立方米混凝土的水泥用量，取390 kg/m3；Q為每千克水泥28 d水化熱，取357 kJ/kg；C為混凝土比熱，取0.97 kJ/(kg·K)；ρ為混凝土密度，取2 400 kg/m3；F為混凝土活性摻合料用量,kg/m3,咨詢攪拌站后得出為130 kg；е為常數(shù)，取2.718；t為混凝土的齡期,d；k為摻合料折減系數(shù)，取0.3。

混凝土內(nèi)部中心溫度計(jì)算：

T1(t)=Tj+Thξ(t)。

其中，T1(t)為t齡期混凝土中心計(jì)算溫度，是混凝土溫度最高值；Tj為混凝土澆筑溫度(可采取澆筑當(dāng)日的咨詢平均氣溫)；ξ(t)為t齡期降溫系數(shù)。

取板厚4 mm處，不同齡期降溫系數(shù)ξ值如表1所示。

表1 板厚4 m處不同齡期降溫系數(shù)值

混凝土內(nèi)部中心溫度計(jì)算值(℃)如表2所示。

表2 混凝土內(nèi)部中心溫度計(jì)算值

混凝土養(yǎng)護(hù)計(jì)算：

1)保溫材料厚度:

δ=0.5h·λi(Tb-Tq)Kb/λo·(Tmax-Tb)=0.5×

8.565×0.04×15×1.3/2×25=6.7 cm。

其中，δ為保溫材料厚度，m；λi為各保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)，取0.58 W/(m·K)(水)；λo為混凝土的導(dǎo)熱系數(shù)，取2.33 W/(m·K)；Tb為混凝土表面溫度，取25 ℃;Tq為施工期大氣平均溫度，取15 ℃;Kb為傳熱系數(shù)修正值，取1.3。

2)混凝土虛厚度計(jì)算：

h′=k·λ/β=2.13 m。

其中，h′為混凝土虛厚度,m；β計(jì)算得0.73；k為折減系數(shù)，取2/3；λ為混凝土的傳熱系數(shù)，取2.33 W/(m·K)。

3)混凝土計(jì)算厚度：

H=h+2h′=11.26 m。

4)混凝土表面溫度:

T2(t)=Tq+4·h′(H-h′)[T1(t)-Tq]/H2。

其中，T2(t)為混凝土表面溫度,℃；Tq為施工期大氣平均溫度,℃；h′為混凝土虛厚度,m；H為混凝土計(jì)算厚度,m；T1(t)為t齡期混凝土中心計(jì)算溫度,℃。

不同齡期混凝土的中心計(jì)算溫度(T1(t))和表面溫度(T2(t))、中心溫度與表面溫度、表面溫度與大氣溫度如表3所示。

表3 不同齡期混凝土溫度表

由表3知，混凝土表面溫度與大氣溫度溫差小于20 ℃，符合要求，混凝土中心溫度與表面溫度溫差大于25 ℃，不符合要求，綜合需要采取降溫措施，降溫措施采用冷卻循環(huán)水管。

2.6.2 冷卻水管設(shè)置

根據(jù)混凝土產(chǎn)生的水化熱、升溫降溫情況、混凝土凝結(jié)時(shí)間、澆筑工藝及外界環(huán)境情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，冷卻水管采用φ48鋼管“弓”字形布置，上下層管間距1.5 m，距基礎(chǔ)頂1.5 m，3 m，4.5 m共3層，最外排冷卻管與混凝土邊緣距離50 cm～75 cm，如圖3所示，水管接頭采用絲扣套筒連接，混凝土施工前進(jìn)行通水試壓。

根據(jù)混凝土澆筑過程中的測溫情況，適時(shí)向管內(nèi)通水，通過水循環(huán)帶走基礎(chǔ)承臺(tái)混凝土內(nèi)部分熱量，使混凝土內(nèi)部溫度降低到要求限度?？刂评鋮s水進(jìn)、出水溫差不大于5 ℃，根據(jù)測溫?cái)?shù)據(jù)相應(yīng)調(diào)整水循環(huán)流速。冷卻水管安裝時(shí)用內(nèi)腳手架固定，在承臺(tái)外設(shè)循環(huán)水池，將循環(huán)出的熱水用做養(yǎng)護(hù)用水，減少混凝土內(nèi)外溫差，施工完畢采用高一級膨脹細(xì)石混凝土對冷卻管進(jìn)行高壓注漿堵實(shí)。

2.7 大體積混凝土施工

1)優(yōu)化混凝土配合比：選用P.O42.5級水泥配制C20混凝土，采用高效減水劑減少水泥用量及用水量，選用5 mm～30 mm連續(xù)級配石子、中粗砂，石子含泥量控制在1%以內(nèi)，砂含泥量控制在3%以內(nèi)，減少混凝土收縮，摻合料使用優(yōu)質(zhì)粉煤灰推遲混凝土內(nèi)部蓄熱峰值時(shí)間。

2)做好工序控制：基礎(chǔ)承臺(tái)混凝土澆筑量大，須一次性連續(xù)澆筑，不留施工縫，混凝土澆筑采用斜面分層法，循序漸進(jìn)，薄層澆筑，自然流淌，分層厚度不大于50 cm。

在每個(gè)澆筑帶混凝土卸料點(diǎn)、中部、坡角處布置3道振搗器，使混凝土先形成自然坡度，而后進(jìn)行全面振搗，嚴(yán)格控制振搗時(shí)間、振搗點(diǎn)和插入深度，避免各澆筑帶交接處出現(xiàn)漏振。澆筑成型后混凝土表面水泥、砂較厚，應(yīng)按設(shè)計(jì)標(biāo)高用刮尺刮平，趕走表面泌水，初凝前在混凝土表面撒一層與混凝土級配相同的石子，反復(fù)碾壓，用木抹子搓壓表面2遍～3遍，消除塑性裂縫。混凝土澆筑完成后，在其表面覆蓋一層塑料薄膜，上覆棉氈被養(yǎng)護(hù)，及時(shí)進(jìn)行測溫，調(diào)整覆蓋保溫層厚度，控制降溫速率，減小溫度梯度，使混凝土表面溫度與混凝土中心溫度差始終控制在25 ℃以內(nèi)，通過有效的溫度控制，該基礎(chǔ)混凝土未出現(xiàn)裂縫。

3 結(jié)語

大型設(shè)備基礎(chǔ)混凝土體量大、鋼筋密集、預(yù)留孔多、施工難度大、質(zhì)量要求高，如何做好質(zhì)量控制是一個(gè)大的課題，在施工中加強(qiáng)工序管控、提高工藝水平、避免混凝土裂縫是保證質(zhì)量的關(guān)鍵。本文所述磨煤機(jī)基礎(chǔ)施工工藝是結(jié)合實(shí)際特點(diǎn)進(jìn)行的總結(jié)分析，希望能為類似工程提供借鑒。

Coal mill foundation construction technologies of 2×660 MW power generating project

An Jiayu

(ShanxiHongshaBuildingEngineering3rdCo.,Ltd,Yangquan045000,China)

Taking the coal mile foundation of 2×660 MW power generating project as an example, the paper introduces large-scale equipment foundation construction technologies, and describes specific construction methods and quality control measures from aspects of sampling, steel installation, cooling tube setting, template erecting, pre-embedded component installation and mass concrete grouting, so as to effectively guarantee the foundation construction quality.

steel, cooling tube, template, mass concrete

1009-6825(2017)13-0095-03

2017-02-20

安嘉昱(1988- )，男，助理工程師

TU476

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