摘要：针对杭州钢铁集团公司炼铁分厂，依据烧结机烟气余热回收利用工程，将回收利用180m2和2x105m2烧结机环（带）冷机烟罩废气中的余热，将废气通过余热锅炉产生的蒸汽，用于汽轮发电机底板大体积混凝土施工项目，确定大体积混凝土施工过程中各材料的选择，通过对预埋螺栓单根直径大、数量多，布置密集，精度要求准备工作，为后续施工提供保障。最后选用合理的浇筑顺序等方法进行混凝土浇筑。施工前进行混凝土裂缝控制计算，提出采取相应的养护、保温、裂缝与测温措施。通过以上各种措施，避免了混凝土养护过程中产生大量温度裂缝，达到预期强度要求，确保了施工质量。
关键词：汽轮机发电；大体积混凝土；浇筑；温度控制；施工技术
1、工程概况
工程建设在杭州市半山区杭州钢铁集团公司炼铁分厂厂区内，新建180m2烧结机和105m2烧结机附近空地。三台烧结机余热对应两套余热锅炉和一套汽机主厂房及循环水站，占地约4000 m2。该装置留有环冷机、烧结机尾星轮、除尘管道及发电系统设备的检修通道，本厂址与钢铁厂的厂区道路相连，交通运输方便；用地范围内有地下或地上障碍物需要拆除。1×20/5.5t/h +1×26/6t/h双压余热锅炉配1×12MW补汽抽凝式汽轮发电机组；根据国家关于综合利用二次能源及保护环境的政策规定和杭钢生产的需要，工程共有1套180m2烧结机环冷机和2套105m2烧结机带冷机，向大气排放250～450℃左右的“低温废气”，其中还含有一定数量的矿物粉尘。本着“节约能源，保护环境”的原则，为利用钢铁厂烧结环冷机所产生的废气的显热，利用2台余热锅炉和1台汽轮发电机组，利用中低温的废气产生蒸汽，来推动汽轮机组做功发电。
2、汽轮发电机底板施工
2.1施工准备工作
针对底板大体积混凝土施工的特点，选用低水化热的矿渣水泥或粉煤灰水泥配制混凝土，掺加缓凝剂或缓凝型高效减水剂。选择合宜的砂石级配，尽量减少水泥用量。为方便施工、安全生产，在汽机基座外侧随施工进展搭设双层排架，挂安全防护网封闭施工区域。在基座两端分别布置钢管斜道和垂直运输井字架。施工前进行混凝土裂缝控制计算，依此采取相应的养护措施并准备好物资。为保证梁主筋位置正确和便于施工，梁上层主筋采用钢筋骨架固定，钢筋骨架同时也可用于固定对拉螺栓的埋件的受力点，骨架间距不大于2000mm。钢筋绑扎与埋件及预埋螺栓的安装交替进行，预埋件安装后要对碰的钢筋作调整和加固。
2.2预埋螺栓
汽轮发电机基础顶部预埋螺栓单根直径大、数量多，布置密集，精度要求高，采用螺栓固定架固定，要求固定架整体性好、刚度高、预留孔位置精确，因此在制作、现场组合固定时必须认真施工，预埋件直接用木螺丝固定到模板上，预埋管的固定采用固定架固定，埋管两端用木塞封堵，如图1-2所示。混凝土浇筑前必须由各方（土建、机务、建设单位、监理、汽轮机制造商）联合验收，确保各螺栓、预留孔洞、预埋管等位置准确无误，且固定牢固。
图1 埋件固定示意图 图2 埋管固定示意图
2.3模板施工
采用胶木大模板施工工艺，技术人员熟悉图纸，进行模板放样并绘制放样图，木工依据放样图在木加工场进行胶木模板配制，配制好的模板编号后运至现场拼装使用。立柱模板围楞采用#12槽钢，间距由计算确定，内侧设φ16对拉螺栓，外护φ18塑料套管（有一定刚度，不易变形），以便拆模后，对拉螺栓能够抽出。运转层平台梁侧模及底模板采用组合钢模加铺胶木板。
汽轮机基座施工时，搭设双层脚手排架，双排架外侧挂安全防护网，平台施工时搭设满堂脚手排架。
排架立杆底座直接放在裸露的岩石上，立杆垂直立设在底座上，间距500mm左右，相邻两根立杆的接头错开500mm以上。横杆的安装要保持水平，大横杆在同一步距内高差不得超过6cm，接头不宜在同一跨内，小横杆与大横杆垂直，双排架的小横杆与满堂排架要连接牢固。横杆双向布置，其垂直间距不大于900mm。排架设剪刀撑。剪刀撑与水平方向成45°~60°，布置在排架的转角、端头及沿纵向每隔约2.5m处。每档剪刀撑从底到顶连续布置，最下面与立杆连接处距地面不得大于500mm。
2.5混凝土施工
混凝土采用中国一冶商品砼，在现场布置两台混凝土泵车，浇筑时接泵管两台泵车左右对称同时布料。底板混凝土浇筑采用斜面分层法浇筑，坡度1：6，分层厚度300mm，分层浇筑时后一层混凝土的浇筑必须在上层混凝土初凝前完成，防止出现冷缝。混凝土浇筑时，每个泵管出口处配备4台插入式振动棒，先分别在混凝土斜面上下两端同时振捣，使混凝土熟料自然流淌，然后再全面振捣，并严格控制振捣时间、移动间距和插入深度，特别是在斜面底部和边角处加强振捣，防止漏振。大流动性混凝土浇筑、振捣过程中，游离的泌水和浮浆顺混凝土坡面下流到坑底，利用基坑内的集水井进行排出。当混凝土坡底至顶端时，改变抽水方式，用小型潜水泵，将泵底抬高，逐步抽出水洼中的泌水。在浇筑后1~3h内，按标高用长刮尺刮平，在初凝后、终凝前用木蟹反复搓平压实，以控制混凝土表面龟裂。木蟹搓平压实的混凝土表面及时按预计的方案进行保温和养护。在底板上相关部位设自动测温装置，测温点的布置应能全面反映底板温度变化情况。采用热电偶测温技术自动监测混凝土内部温度变化情况，绘制温度变化曲线，根据具体情况随时调整养护措施。根据混凝土温度变化情况，进行施工后裂缝控制计算，并对保温及养护采取相应的调整措施。在螺栓周围尽可能下料均匀，使其四周砼面逐渐上升，避免高差过大，捣固时振动棒与螺栓间保持15~20cm的距离，要对称插入，以免碰动螺栓及固定架造成位移和偏斜。浇筑预埋管或埋件，先将砼浇筑至埋管下20~30cm处，然后在两侧对称均匀下砼，用振动器逐渐向埋管底送砼，防止挤偏埋件或埋管，振动器从两侧斜向插入振动，使砼涌出为止，必要时应用人工捣实。
3、裂缝控制
汽轮发电机基础属于大体积混凝土，大体积混凝土因其结构截面大，混凝土一次浇筑量大，所以水泥水化热使其结构内部与外界产生较大的温差，温差产生温度应力和温度变形，一旦温度应力超过混凝土所能承受的拉力极限值时，结构即会出现裂缝。本工程采取如下措施进行裂缝控制：
1）选择合宜的砂石级配，尽量减少水泥用量；选用低水化热的矿渣水泥或粉煤灰水泥配制混凝土，尽量减少水化热，降低温差。混凝土搅拌车要采取保温措施，尽量减少混凝土运输时间，选择早晨和晚上环境温度相对较低的时候浇筑，采用分层浇筑的方案，在不出现浇筑冷缝的情况下，尽量扩大浇筑面，尽量放缓混凝土浇筑速度，减少浇筑层的厚度，以保证混凝土在浇筑过程中尽可能的散发热量。
2）采用“蓄热保湿法”进行养护，在混凝土表面覆盖塑料薄膜，再覆盖草袋，在模板外面挂草袋，草袋的层数由计算确定，以确保混凝土内外温差控制在规范规定的范围之内。养护期间要做好排水工作，基坑内不得有积水。加强混凝土的早期养护，提高早期相应龄期的抗拉强度和弹性模量。在征得建设单位、监理或设计方同意的情况下，在基础垫层与岩石地基之间铺设砂垫层或铺设卷材滑移层，释放约束应力。
4、结束语
在汽轮发电机底板混凝土施工中，按照方案要求认真组织施工，通过对预埋螺栓单根直径大、数量多，布置密集，精度要求准备工作，为后续施工提供保障。加强混凝土的保温和养护工作，严格控制混凝土的温差。汽轮发电机底板混凝土施工完毕，在回填前监理和业主对混凝土隐蔽验收，混凝土表面无发现裂缝，通过施工严格控制，科学的管理，确保工程质量，取得了较好的技术，为今后借鉴推广应用，达到预期效果。
参考文献：
[1]张远惠.来电厂4号汽轮发电机底板大体积混凝土施工[J].施工技术，2011，40（4）
[2]邓俊华，刘华.火电厂汽轮发电机基座底板施工技术[J].建材与装饰旬刊，2011（9）：281-282
论文作者:陈瑜
论文发表刊物:《基层建设》2017年第22期
论文发表时间:2017/11/20
标签：混凝土论文; 螺栓论文; 排架论文; 底板论文; 汽轮发电机论文; 裂缝论文; 横杆论文; 《基层建设》2017年第22期论文;