王中軍WANG Zhong-jun；吳瑜靈WU Yu-ling；劉洪波LIU Hong-bo；范枝波FAN Zhi-bo；趙金龍ZHAO Jin-long

（①中鐵建工集團廣東有限公司，廣州 510000；②廣東建科創(chuàng)新技術研究院有限公司，廣州 510000）

1 工程概況

某資源熱力電廠位于廣州市增城區(qū)仙村鎮(zhèn)碧潭村西南部，建筑物基底擬占地面積46815m2，總建筑面積91709m2。本熱力電廠設計日均焚燒處理垃圾量為3000噸，配置4臺800噸/日垃圾焚燒爐和2臺50MW凝汽式汽輪發(fā)電機組，構筑物最大高度130米。汽輪發(fā)電機廠房運轉層用于安裝汽輪發(fā)電機等重要大型設備，屬于發(fā)電廠土建工程的核心部分[1]。發(fā)電機組所在汽機間的基礎的施工是資源熱力電廠建設中的重點和難點[2]，其預埋件的精度直接影響汽輪機的正常安裝。

本項目汽機間共配置2臺50MW凝汽式汽輪發(fā)電機組，汽輪機的額定轉速5500r/min，發(fā)電機的額定轉速為3000r/min，汽機間基礎需施工眾多的預埋件，數(shù)量約在200個左右，主要包含：5根預埋鋼管φ152、34根預埋套管φ89、5根平臺周邊預埋角鋼L50、其他梁側預埋件等。兩臺汽輪機主要是通過地腳螺栓進行安裝，而預埋套管主要用于穿設地腳螺栓，因此，預埋套管埋設要求施工精度很高，是一項非常精細的工作，每道工序必須嚴格把關，才能確保預埋套管達到設計及規(guī)范要求。倘若發(fā)生較大偏差后糾偏，將浪費大量的成本和時間，從而嚴重影響工期。

2 預埋套管定位方法

對于預埋套管施工，常規(guī)的定位方法是使用全站儀對預埋洞口進行橫向和縱向兩個方向上的定位，適用于預埋套管長度較短、數(shù)量較少的情況。施工單位在放置預埋件鋼套管時采用的傳統(tǒng)方法是套設木塞固定法。該方法具體施工步驟為：先進行基礎底模安裝固定和孔位放樣，將木塞固定于基礎底模之上，保持木塞間的間距，將鋼套管套于木塞之上。該方法施工速度較快，材料成本低，能有效確定套管下口的位置，但無法精準控制套管上口的位置，并且在施工時容易受到外界擾動。因此該方法的預埋套管安裝精度較低。

基于上述方法進行改進，在利用全站儀對預埋件孔洞進行多次測量定位后，使用單獨定位板代替木塞將預埋套管進行安裝固定，該方法所需的螺栓數(shù)量較多，套管下口得到了較高的精度控制，但由于套管上口未得到有效的固定，預埋套管在施工時抗側剛度較低，所以預埋套管整體精度的控制仍舊難以保證[3-5]。

后來鄧永星[6]提出角鋼整體定位法，該方法具體施工步驟為：梁底模安裝固定、孔位放樣定位完成后，將角鋼按套管外廓線通過鐵釘固定于底模之上，并分區(qū)域將底部角鋼焊接成整體，保證孔與孔間間距。套管上口分區(qū)域通過角鋼連接成整體，并與不與鋼筋相連的支撐腳手管焊接固定。對套管的上下口均用角鋼固定，但此方法易受工人操作技術的影響，定位精度不夠高，預埋件的固定同樣容易受到外部環(huán)境的干擾。

針對本工程的預埋套管長度較長、螺栓數(shù)量較多、精度要求高的情況，目前也有常用的成熟方法，本文稱之為槽鋼整體框架定位法，即利用全站儀多次雙向定位后，套管下口采用預制鐵板固定，套管上口使用槽鋼焊接形成的整體定位框架取代傳統(tǒng)的單獨定位板工藝進行固定[7]。此方法極大程度上提高了螺栓孔洞預埋的精準性和抗干擾能力，施工速度快、精度高。

從多角度、多方位對上述方法進行對比分析：套設木塞固定法的成本最低，但由于施工控制效果最差，安裝精度難以完全把控，可能會存在工期延誤、工程返工的風險；角鋼整體定位法的成本適中，預埋件安裝精度一般，由于固定設施不夠可靠，可能會受到施工引起的擾動，出現(xiàn)套管偏移的問題；槽鋼整體框架定位法的成本比另外兩組略高，但槽鋼在安裝完成后可進行回收利用，預埋件可實現(xiàn)高精度安裝，工期得以嚴格保證。因此本項目初步選擇采用槽鋼整體框架定位法。

3 施工方法的改進

傳統(tǒng)的槽鋼整體框架定位法的主要施工流程如下：①搭設鋼平臺→②施工放樣→③形成槽鋼整體定位框架→④套管下口固定→⑤套管上口定位、微調和固定→⑥安裝精度校核及驗收。

在對以往的類似工程展開調研后，項目部發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的槽鋼框架定位法雖然能夠保證預埋套管的安裝精度，但綜合施工成本偏高，其主要原因在于該法通常需要制作鋼平臺，而鋼材的成本遠高于木材的價格。在汽輪機基礎運轉層框架梁底之上設置鋼平臺主要是為了使其承擔預埋套管施工時產(chǎn)生的各種荷載并保證套管定位的準確性，套管等預埋件先通過設置上下兩層環(huán)板來完成水平方向上的固定，然后豎直方向則支撐在穩(wěn)定可靠的鋼平臺上。鋼平臺可以采用預先埋置的鋼板或鋼管固定于運轉層滿堂腳手架上。然而，設置的滿堂腳手架可為預埋件的施工提供便利的同時還可充當豎向限位的主要措施，水平方向上的側移無需通過設置剛度較大的鋼結構來限制，鋼平臺可替換為木平臺。因此，本項目對該環(huán)節(jié)做出了改進，采用木平臺代替鋼平臺作為承載和預埋套管定位的施工平臺。

槽鋼框架定位法將套管下口固定的常規(guī)方法為：將預埋套管插入到鐵板的中心孔，并將預埋套管的底面與鐵板底面對齊后進行焊接成整體，在梁底模上進行施工放樣和位置標識后，采用4×M8的螺栓將鐵板固定梁底模的標識位置。套管下口固定的常規(guī)方法示意圖如圖1所示。

由上述可知，套管下口固定的常規(guī)方法需要進行焊接和螺栓固定的工序，施工工序較為繁瑣。為解決上述問題，本項目對套管下口固定方法進行了進一步的改進：首先，制作好帶卡扣的PVC托盤，PVC托盤的尺寸根據(jù)預埋套管大小確定，一般?。篖（不含卡箍的PVC托盤直徑）=D（預埋套管直徑）-30mm，卡扣的水平尺寸為20mm，卡扣的數(shù)量通常為4個，對稱均勻設置于托盤圓周，托盤的其他尺寸見圖2所示；在梁底模上進行施工放樣和位置標識后，利用自攻螺絲或鐵釘將PVC托盤固定于梁底模的標識位置，然后將預埋套管插入到PVC托盤中，卡扣由于受到預埋套管的擠壓，對其產(chǎn)生反作用力，套管下口因此而被牢牢固定。

4 施工技術要點

本項目對傳統(tǒng)的槽鋼整體框架定位法進行了改進，同時也帶來施工技術要點的改變，下文將對改進后的方法技術要點進行詳細的闡述，為以后類似的工程提供相應的施工經(jīng)驗。

4.1搭設木平臺 汽輪機、發(fā)電機等重要大型設備主要安裝在汽機基座運轉層上部，其施工質量對機組的安全運行起到了至關重要的作用，而木平臺則需依據(jù)預埋件的分布情況和重量均勻布置在運轉層框架梁之上，然后利用滿堂腳手架進行固定和支撐。

4.2施工放樣 若要保證預埋套管中心位置準確性，首先應保證軸線的準確性。汽機基礎框架梁底模鋪設固定后，通過全站儀放出汽輪發(fā)電機中心線以及各編號對應的軸線，確認無誤后將軸線彈于梁底模板上。然后根據(jù)設計圖紙尺寸初步確定每個預埋套管的中心點，然后測量中心點至軸線距離、點與點間距、對角線間距，再次做細微調整，直至上述距離誤差均小于2mm最終確定孔中心，孔中心確定后，直接以與預埋套管同型號鋼管為模具將套管外輪廓用紅油漆噴涂于梁底模之上。

4.3槽鋼整體定位框架形成 在框架柱綁扎鋼筋階段，注意框架柱鋼筋的避讓，設置并固定一根槽鋼柱，柱高略低于預埋套管長度。槽鋼梁按照套管間距先做好標記，然后對標記的位置進行開孔，開孔的直徑比預埋套管直徑大10mm，即每邊預留5mm調節(jié)，然后在每個孔洞附近、槽鋼上翼緣位置對稱焊接四塊鋼板，然后在每塊鋼板上焊接M12螺母（螺母上配置匹配的螺栓）。待槽鋼梁加工完畢后，利用吊機將其吊至預定的位置，然后將槽鋼梁與槽鋼柱、槽鋼梁與槽鋼梁之間通過焊接的方式進行連接。焊接槽鋼形成整體框架時，對全部焊縫進行外觀缺陷及幾何尺寸檢查，其外觀可見缺陷及幾何尺寸偏差須符合三級焊縫合格標準要求。

4.4套管下口固定 將PVC托盤對準紅油漆標記后，并使用卷尺進行誤差校正，通過自攻螺絲或鐵釘固定于梁底模之上。此外，值得注意的是，在鋼筋安裝過程中，應適當調整主筋間距以避開預埋套管位置，這樣可以大大減小后期預埋套管安裝時鋼筋調整工作量。完成PVC托盤在梁底模上的固定工作后，將預埋套管垂直插入PVC托盤的中心孔，檢查預埋套管下口是否因卡扣給予的擠壓力而固定。若預埋套管下口未能進行固定，檢查PVC托盤卡扣的完整情況和回彈力，若出現(xiàn)損壞，則及時更換性能良好的PVC托盤。

4.5套管上口定位、微調和固定 將預埋套管穿過槽鋼梁開孔處，放置在模板上標記的輪廓線內，開始調整預埋套管垂直度，分兩次調整到位。首先用水平尺檢測，當氣泡居中后將套管下口臨時固定。第二次借用腳手架作為固定點，用細繩拉出汽輪機的中心線和軸線，通過調節(jié)M12螺栓的長度以調節(jié)套管平面位置，調整套管上口中心點至軸線距離、點與點間距、對角線間距直至誤差均小于3mm，調節(jié)完成后擰緊四個對稱布置的螺栓進行套管上口的固定。

4.6安裝精度校核及驗收 在預埋套管、地腳螺栓安裝完成后，利用汽輪機的中心線和軸線拉出細繩進行精度校核，使得安裝的誤差在規(guī)范設計的范圍內，若不滿足設計要求，應對預埋套管整體進行微調，直至誤差達到設計范圍之內。

4.7地腳螺栓的保護 在地基基礎施工和地腳螺栓安裝完成后，需采取措施對地腳螺栓進行保護。可采取的措施主要有：①在地腳螺栓外露的絲扣上涂上一層潤滑油，并用塑料薄膜或其它防水材料進行隔絕，以免在混凝土澆注時，螺紋被工程泥漿所污染，從而造成螺帽不能旋緊。②在混凝土支承面上鋪設覆蓋層，以確保支承表面清潔；③在混凝土支座周圍設置地腳螺栓警示架，并附有警示，不得碰撞錨桿等。

5 應用效果

在廣州某資源熱力電廠的建設中，汽機間預埋套管采用改進后的槽鋼整體框架定位法進行安裝，項目部組織參建各方對各預埋套管、地腳螺栓的定位進行驗收，預埋套管和地腳螺栓的偏差均在允許偏差范圍內，驗收通過率為100%，汽輪機也順利完成組裝。與常規(guī)的方法相比，本項目采用木平臺代替鋼平臺作為保持整體穩(wěn)定性的施工平臺，采用PVC托盤代替帶孔鋼板進行預埋套管的固定，改進后的這兩個環(huán)節(jié)由于需要的預埋件較少，預制構件加工和操作工藝也相對簡便，工期方面也得到了縮短。與同規(guī)模、同類型的工程項目進行對比，改進后的施工方法比常規(guī)的方法提前了9天的工期。因此，改進后的方法在保障安裝質量和安全的情況下，能夠起到材料成本、人工成本以及提高施工速度的有利效果。

6 結語

本工程對常規(guī)的槽鋼整體框架定位法進行了改進，并將其運用到汽機間基礎預埋套管的安裝中，實現(xiàn)了兩臺汽輪式發(fā)電機的精準安裝，預埋套管、地腳螺栓地安裝誤差達標率100%。相比常規(guī)的方法，本項目提出的改進方法，實現(xiàn)了工期的縮短和成本的節(jié)約，在保證施工質量的同時也取得了較好的經(jīng)濟效益。本文從以往施工方法的分析中提出新的解決方案，詳細介紹了該施工方法的操作要點和技術措施，以供類似工程參考使用。