电厂2 ×300 MW 机组主厂房施工组织设计
林小红
[摘 要] 根据电厂2 ×300 MW 机组的设计特点,对主厂房的施工平面布置、设备基础、主体结构等重点工程进行合理的施工组织设计,所采用的主要施工方法也取得了良好的效果,7 个科技项目的推广应用加快了施工进度,保证了机组如期投产。
[关键词] 2 ×300 MW 机组 主厂房 施工组织设计 技术措施
1 工程概况
电厂2 ×300 MW 机组汽机房、除氧煤仓间、锅炉房由南向北顺序排列,两炉之间设集控楼,厂房向东扩建的方式布置。主厂房柱距12 m、长度169. 5 m、汽机房跨度27 m、除氧间跨度9 m、煤仓间跨度13 m、运转层标高46 m。汽机房桁车轨顶标高25 m ,除氧间、煤仓间屋顶标高分别为36. 4 m、46. 36m。
汽机房屋盖采用正方四角锥型、螺栓球节点网架。汽机房外侧是现浇混凝土,A 排柱横向与除氧煤仓间框架通过钢网架连接形成排架结构,纵向为多层多跨框架结构,汽机房吊车梁为钢梁。除氧煤仓间横向、纵向为现浇钢筋混凝土框架结构,其楼面采用预应力纵梁现浇叠合结构。
2 施工平面布置
施工用电采用现场环形布置,10 kV 的开关站就近接入,配置相应的变压器。施工用水由电厂集中供应。前期在1 号机D 排外布置1 台150 t·m 塔机,在A 排外布置1 台80 t·m 塔机,后期150 t·m 搭机安装在2号机B排外侧, 集中控制楼东侧布置1 台60 t·m塔机。在厂区东侧布置1 座60 m3/ h 混凝土站,1 个预制场设置1 台10 t/ 25 m 桁车起吊机,备有2 台10 t/ 25 m 、5t/ 17 m吊机的钢结构加工厂2 座。
3 主要施工方法
3. 1 基础
电厂基础全部为大放脚独立混凝土柱基础,数量多且复杂,埋置深度不一,其中汽机基础、磨煤机基础、电动给水泵基础均属大而复杂型基础。埋深多数在- 4. 5～ - 5. 5 m ,最大埋深- 7. 2 m ,主要地质条件为强风化的泥岩,局部有砾岩出现,为岩石裂隙发育。全场均采取浅孔爆破方式开挖,先进行- 4. 5 m 以上土体的大揭盖开挖,局部采用人工修整或坑挖。为满足总体进度和施工要求,1、2 号机基础顺序施工。施工的原则为先深基,后浅基;先柱基础,后设备基础;对于部分深度在2. 0 m 左右的浅基可待框架施工完后再结合沟管道施工穿插进
行。
汽机基础施工:汽机基础是主厂房的心脏,关系到发电机组的可靠运行,是主厂房的关键项目。1台汽机基础的混凝土方量为2 464. 6 m3 ,锚固板11块,直埋螺栓138 个,锚固板单块重量6. 6 t 。汽机基础采用直埋螺栓的中心偏差小于1. 6 mm ,垂直度偏差不大于L/ 450 mm ,高差0～ + 10 mm。锚固板的中心偏差±3 mm ,垂直度偏差不大于1. 5 mm ,高差不大于3 mm。为保证精度,在ý 9. 50 m 层平面埋设10 块T5050D 埋件,焊接10 根钢柱,支撑一个高程为13. 0 m 钢平台,用于固定螺栓和锚固板。混凝土分层浇筑,外封模板采用竹胶大模板,采用<12 @400 对拉螺栓加固。直埋螺栓采用同心套管和3 个隔套进行定位加固,避免在螺栓上焊接降低强度,同时又可保证其精度。
3. 2 A 排柱、除氧煤仓间框架
1 台机由A、B、C、D 排柱及B - C - D 框架组成,柱距12 m ,每台机由8 排柱7 跨组成。A 排柱施工时,整体上升,只留水平施工缝,B - C - D 框架组成除氧煤仓间,每层水平施工缝设在梁顶或梁底,不留垂直施工缝。由于除氧煤仓间板梁为预应力次梁与板叠合组成楼层,因此,施工时先把预制次梁吊到位后,再同楼板一起浇筑。
3. 3 汽机房网屋架
汽机房屋盖为螺栓球节点四角锥网架,选用上弦支承,跨度27 m ,网格尺寸3 m ×3 m ,纵向长度169. 5 m。采用散装法安装,首先利用汽机房桁车轨道作为支承点,由3 榀桁架梁和6 根垂直支撑、水平支撑构成平台的主台架梁,平台铺设竹跳板及帆布作操作平台,单榀由50 t 履带吊从固定端吊入,组装成12 m ×27 m 散装平台。网架安装起步点选在A轴线1～2 号支点开始,以第1 榀为基础,用散装法进行安装,先下弦再腹杆后上弦依次推进,直至整个单元网架完成,再移动安装平台至下一跨,重复上述工序循环进行。
3. 4 预制构件
工程屋面板为预制先张法预应力板,尺寸为3 m ×3 m ×0. 03 m ,共计576 块,后张法预应力梁长11. 15 m、高0. 8 m ,共438 根,还有204 块各种规格的炉前高低封预制槽形板及风机支架柱、梁预制件。
单根预制梁重6. 7 t ,梁上部预应力筋为<L12冷拉Ⅳ钢筋,梁下部为<J15 钢绞线,采用抽拔钢管成孔方法,在梁侧预留灌浆孔灌浆,利用YDCQ260- 200 前卡式千斤顶单端对称顺序张拉。施工流程为:钢绞线、冷拉钢筋进场验收(外观检查、抽样试验) →预应力筋下料→绑扎非预应力筋→埋管制孔→立侧模→浇混凝土(取样) →抽管成孔→养护、拆模→清理孔道→穿预应力筋→张拉→灌浆→起吊运输。预制梁、板运至现场后用150 t·m 或80 t·m 塔机吊装就位。
3. 5 煤仓间煤斗
煤仓间有8 个原煤斗和4 个粉煤斗,原煤斗为双曲线钢结构,每只煤斗重约100 t ,高17. 2 m ,分为柱体、支承体、锥体,采用分片卷制制作,利用固定端32 m 层梁底埋件安装5 t 单轨吊,伸出固定端(扩建端) 6. 5 m , 经延伸至第2 根框架梁。在煤仓间ý 12. 6 m层上铺设钢轨及运输台车,搭设1 个8. 4 m见方的组合圆平台,成圆后的钢煤斗分层运至安装位置,利用5 t 卷扬机分层自上而下吊装焊接而成。粉煤斗为预制钢筋混凝土板梁组装式,单块重约80 t ,难以吊装就位,经与设计人员商讨后改为现浇式。现场搭设满堂脚手架、立模、绑扎钢筋、焊接钢结构一次性浇筑完成。
3. 6 压型楼承板、压型钢板
汽机房ý 5. 965 m、ý 8. 165 m、ý 12. 56 m、ý 10. 6 m层均采用δ= 0. 9 mm W2 压型钢板作底模。A 排柱外墙及两端山墙均采用δ= 0. 6 mm 厚V125型彩色压型钢板。楼承板施工工艺流程:钢构件检测→放样→混凝土梁、钢梁、柱角焊接堵缝角钢→铺板→节点处理→埋件处理→与下部钢梁焊接牢固。外墙压型钢板安装工艺流程:安装水平轻型檩条→弹出水平、垂直控制线→确定窗洞口边线→挂板→彩板与檩条用M5 自攻螺丝连接→彩板间拉铆钉@250 连接→包角板、上下泛水板、压顶板、阳角板安装。
3. 7 混凝土
混凝土由60 m3/ h 集中搅拌站生产,使用混凝土输送泵(60 m3/ h 型) 和3 辆(6 m3/ 车) 混凝土运输车运至现场,采用混凝土泵管直接送至仓面上的布料机,此布料机可以覆盖半径15 m 的范围,由其分料入仓。
3. 8 建筑装饰
工程工期长、工种多,土建与机务安装常有空间、平面、时间交叉作业,需综合协调施工。建筑大面均由测量放点,预先设置好散水方向,分块建设。严格按规程规范施工,并加强半成品、成品保护。
4 科技项目的应用
(l) 混凝土机械化一条龙作业,可大大提高工效。
(2) 竹胶大模板技术的使用达到了混凝土表面光滑、棱角分明,可成为清水混凝土的质量。
(3) 利用网架散装安装技术循序渐进安全可靠。
(4) 预应力梁、板施工技术便于制作维护。
(5) 预应力构件力学性能试验方法的科学应用
(利用荷载内力自身消耗法,不需加地锚及其他外荷载) 。
(6) 楼层压型板、外墙压型板施工技术。
(7) 汽机基础直埋螺栓技术的使用。
5 结语
2 号机组主要技术经济指标:主厂房工程质量达到省级优良工程;工期满足合同要求;工程无重大安全事故;文明施工获得各界人士好评。通过工程的实践,使我们认识到合理的施工组织设计,科学的施工方法不但能保证工程质量,加快工程进度还是安全施工的保证措施。工程的施工进度计划、质量保证、安全生产、文明施工均达到一个新的水平。
