淺談汽輪機(jī)基礎(chǔ)施工技術(shù)

1、概述某廠汽輪機(jī)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(jī)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(jī)基礎(chǔ)立體結(jié)構(gòu)使用年限50年，結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)。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(jī)基礎(chǔ)混凝土采用C30混凝土。鋼筋采用HRB400E三級(jí)熱軋鋼筋，圖集執(zhí)行16G101。汽輪機(jī)基礎(chǔ)筏板長(zhǎng)12.280?m，寬5.9?m，厚0.8?m，底標(biāo)高為–3.500?m?；彘L(zhǎng)12.28?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(xiàng)目難點(diǎn)分項(xiàng)工程汽輪機(jī)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(jī)基礎(chǔ)的風(fēng)道板頂部施工精度要求高。汽輪機(jī)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(huì)造成螺栓孔下部堵孔或內(nèi)側(cè)尺寸過(guò)小設(shè)備安裝困難。（1）汽輪機(jī)基座預(yù)埋螺栓套筒長(zhǎng)，安裝垂直度、定位精度高，關(guān)聯(lián)性強(qiáng)。汽輪機(jī)基座預(yù)埋套筒施工凈高1.3?m，需要設(shè)計(jì)穩(wěn)定預(yù)埋套筒固定支架。（2）汽輪機(jī)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(jī)基座板混凝土施工標(biāo)高控制要求高。汽輪機(jī)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(yán)重，施工難度大。由于汽輪機(jī)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(jī)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(jì)有效的基座板筋馬鐙。汽輪機(jī)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(xiǎn)較大、分部、分項(xiàng)工程本工程汽輪機(jī)基座板腳手架搭設(shè)凈高度6.9?m，超過(guò)5?m屬于危險(xiǎn)較大分部分項(xiàng)工程。汽輪機(jī)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(xiàng)工程屬于危險(xiǎn)超過(guò)規(guī)模的分部分項(xiàng)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(jī)島基礎(chǔ)施工流程根據(jù)施工圖紙F(tuán)A11171S-T0309-01設(shè)計(jì)說(shuō)明中有關(guān)施工說(shuō)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(chǎng)實(shí)際情況，將汽輪機(jī)基礎(chǔ)施工劃分為4個(gè)施工段，即汽輪機(jī)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(jī)基座頂板施工。（1）整體施工流程定位放線→墊層施工→汽輪機(jī)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(yàn)收。（2）風(fēng)道壁板施工流程汽輪機(jī)基礎(chǔ)底板施工時(shí)預(yù)埋風(fēng)道板豎向鋼筋→~軸框柱施工時(shí)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(hù)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(jī)基座預(yù)埋套筒安裝流程汽輪機(jī)框柱施工時(shí)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(jìn)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(yàn)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(jì)認(rèn)可情況下調(diào)整梁的箍筋尺寸。鋼筋下料單進(jìn)行調(diào)整現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)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(jī)械連接，直徑不得小于22。連接頭錯(cuò)開為1.3倍的搭接長(zhǎng)度，不大于50%。加工完成的鋼筋，應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)要求掛牌編號(hào)并分類堆放。絲頭用塑料套做好保護(hù)，以免破絲。直徑不小于22的鋼筋采用機(jī)械連接，直徑小于22的鋼筋采用搭接連接。鋼筋在現(xiàn)場(chǎng)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(jì)圖紙尺寸，綁扎時(shí)在墊層上彈線標(biāo)注主筋間距，按線進(jìn)行排放、綁扎。為保證底鋼筋保護(hù)層符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。鋼筋底板保護(hù)層需要采用50?mm×40?mm×30?mm的高強(qiáng)度等級(jí)砂漿墊塊（底板保護(hù)層為4?cm），間隔1?m布置1塊，呈梅花形布置。4）汽輪機(jī)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(gè)下部水平支撐拐長(zhǎng)度為300?mm，頂面水平支撐長(zhǎng)度300?mm，豎向長(zhǎng)度為構(gòu)件上下層鋼筋的距離。5）汽輪機(jī)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(xiàng)目工程師負(fù)責(zé)組織熟悉施工圖紙，進(jìn)行技術(shù)交底，并由專業(yè)鋼筋工長(zhǎng)翻樣，劃出實(shí)樣。加工時(shí)按翻樣實(shí)樣進(jìn)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(jìn)行，如期完工。對(duì)制作好的鋼筋做好標(biāo)簽并進(jìn)行分類堆放。在實(shí)際使用中由于汽機(jī)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(jìn)行鋼筋綁扎安裝，并對(duì)每個(gè)作業(yè)人員進(jìn)行交底，保證在施工時(shí)鋼筋的排列順序，縱橫穿插層次順序符合設(shè)計(jì)要求，防止錯(cuò)層漏筋。綁扎后班組進(jìn)行自檢復(fù)核，如有問(wèn)題要及時(shí)進(jìn)行糾正。（2）鋼筋的制作1）汽輪機(jī)基座頂板懸挑板鋼筋及暗梁鋼筋交叉處交叉嚴(yán)重，懸挑板板筋作如下處理，斷口處搭接長(zhǎng)度不小于200?mm，懸挑板斷開處搭接處采用焊接，單面焊接長(zhǎng)度不小于10?d。其余鋼筋制作時(shí)，按翻樣單并結(jié)合施工圖進(jìn)行下料。根據(jù)總進(jìn)度計(jì)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(jìn)場(chǎng)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(hào)、直徑、長(zhǎng)度、長(zhǎng)短搭配，嚴(yán)禁長(zhǎng)料短用，先斷長(zhǎng)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(shí)，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(shí)應(yīng)用月牙形鋼筋切斷機(jī)或砂輪鋸，不得用氣割或鋼筋切斷機(jī)下料。（2）鋼筋套絲：1）套絲機(jī)不得用機(jī)油潤(rùn)滑或不加潤(rùn)滑液套絲，必須用水溶性切削冷卻潤(rùn)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(rèn)真填寫檢驗(yàn)記錄，質(zhì)檢員必須保證每批抽檢不少于3%，且不少于3個(gè)。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?jǐn)Q緊連接套，另一端應(yīng)立擰上塑料保護(hù)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(jì)圖紙，確定標(biāo)高，明確各型號(hào)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(shí)留好柱插筋，確定數(shù)量及位置準(zhǔn)確，并用腳手架固定牢固。（2）柱鋼筋綁扎過(guò)程中，首先確定柱身高度，縱筋搭接采用直螺紋連接，箍筋錯(cuò)開綁扎，間距滿足設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范要求。（3）施工過(guò)程中按照平臺(tái)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(tái)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(guò)程中合理規(guī)避，確保后期洞口和套管螺栓預(yù)留過(guò)程中不切割底座受力鋼筋。（4）鋼筋保護(hù)層的控制采用焊接鋼筋定位支撐與模板對(duì)拉片螺栓全方位控制，保持保護(hù)層厚度為40?mm。（5）基座板鋼筋安裝過(guò)程要避讓套筒，不得強(qiáng)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(jī)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(jī)~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(zhǎng)度不小于300?mm，且彎折5倍鋼筋直徑，外露長(zhǎng)度130?mm。在柱模外側(cè)設(shè)置兩道通長(zhǎng)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(shí)。水平預(yù)埋鋼筋與柱模之間用對(duì)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(zhǎng)度不小于42?d，即336?mm?？v向鋼筋搭接區(qū)域水平鋼筋進(jìn)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(zhǎng)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(yán)重。先進(jìn)行風(fēng)道筒內(nèi)芯模、風(fēng)道筒外筒內(nèi)模安裝，再進(jìn)行鋼筋綁扎，然后進(jìn)行洞口預(yù)埋護(hù)邊埋件及壁板側(cè)埋件安裝，最后進(jìn)行外模安裝、模板加固以及洞口位置矯正。2.6

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

預(yù)埋套筒施工（1）預(yù)埋套筒加固支架設(shè)計(jì)預(yù)埋螺栓套筒設(shè)計(jì)思路是借用汽輪機(jī)基座頂板懸挑板上層板馬鐙筋進(jìn)行設(shè)計(jì)兼作預(yù)埋套筒加固支架。汽輪機(jī)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(jī)基座懸挑板鋼筋的鐵馬。加固支架通過(guò)綜合設(shè)計(jì)汽輪機(jī)基座混凝土澆筑以后，基座油管溝處會(huì)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(jì)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(jī)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(jī)基礎(chǔ)框架柱澆筑時(shí)，在每一個(gè)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(gè)立柱位于柱的箍筋空隙中，并與柱子縱筋焊接結(jié)實(shí)。2）加固支架主要骨架安裝加固支架制作時(shí)，在每一個(gè)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(guò)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(guò)采用圓形木塞固定于基座底模板上，塞入套筒內(nèi)進(jìn)行底部固定；上部通過(guò)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(gè)木塞由兩個(gè)堆疊而成。圓形木塞制作采用木工開孔器開孔在模板上擴(kuò)圓，開孔器截下來(lái)的圓木塞在木塞中心位置會(huì)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(duì)基座板底模板進(jìn)行加固，保證整體不會(huì)晃動(dòng)。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(zhǎng)度為70?mm釘穿過(guò)兩個(gè)圓木塞圓心孔處釘?shù)交啄０逄淄仓行奈恢锰?，確認(rèn)無(wú)誤后，每一個(gè)定位塞上至少釘三個(gè)釘進(jìn)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(yán)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(diǎn)焊到支架上。預(yù)埋套筒全部就位后，組織驗(yàn)收預(yù)埋套筒，確認(rèn)無(wú)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(jìn)行預(yù)埋套筒最后加固?？梢酝ㄟ^(guò)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(gè)整體，防止?jié)仓炷琳駬v時(shí)發(fā)生位移。（5）澆筑前套筒驗(yàn)收混凝土澆筑前對(duì)預(yù)埋套筒進(jìn)行整體驗(yàn)收，以防止在鋼筋安裝、模板加固、預(yù)埋安裝等過(guò)程中造成套筒位移。（6）汽輪機(jī)施工段交叉施工方案汽輪機(jī)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(jī)基座與風(fēng)道板腳手架交叉。1）汽輪機(jī)框柱、短柱施工汽輪機(jī)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(zhǎng)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(shí)偏位。汽輪機(jī)支墩1頂標(biāo)高為1.27?m，支墩頂部東西方向?yàn)榘鍓︻A(yù)留洞口，洞口尺寸為1?800?mm×585?mm，澆筑前應(yīng)先將洞口護(hù)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(huì)造成b-b剖處支墩1與洞口護(hù)邊[10形成封閉區(qū)域，無(wú)法澆筑。因此在支墩1頂部[10上開兩個(gè)80?mm×100?mm的洞口，以方便此段混凝土澆筑。