汽机基座施工方案.docx
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汽机基座施工方案
1工程概况
1.1工程简介
广州石化热电站资源综合利用改造工程CFB机组工程，其1#、2#汽机位于主厂房内，用于汽机施工的总体布置、机械配备及HSE管理等内容已在主厂房施工方案中统一考虑。
1#、2#汽机基座结构形式为：
底板为现浇钢筋混凝土筏板式基础，底板平面尺寸为9.20m×24.498m，厚度为0.30m，底板纵向两侧设置了2.50m（宽）×1.50m（高）截面尺寸的大梁,形成汽机基座基础，底板横向设置了6条横向框架梁，形成基础横向框架。
底板上布置有12条柱子，以支承汽机基座上部结构，其中截面为1300mm*1300mm共6条，1000mm*1300mm、600mm*1300mm和600mm*600mm各两条，以及布置有8个钢筋混凝土支墩，用以支承冷凝设备，最东跨在4.000米标高处有发电机出线小室楼板层，出线小室西面相连有发电机空冷器室，其楼板面标高设在3.500米处，空冷器室边墙与汽机柱相连。
汽机运转层标高设在8.97米，运转层大梁梁高最大为2.50米，汽机预埋螺栓套管总共49条，其中29条Ф133*4，20条Ф108*4。
设计标高±0.000相当于1956年广州城建高程12.900。
汽轮发电机基座砼等级为C30，垫层采用C15，外露砼表面（除灌浆面外）均采用清水砼做法，钢筋接头采用直螺纹连接。
汽机基座定位，由汽轮发电机中心线与冷凝器中心线组成基本坐标系。
1.2施工现场布置
见附图一
2施工准备与组织部署
2.1施工准备
2.1.1技术准备
⑴编制详细的施工组织设计、施工方案，按程序审核、审批；
⑵组织有关人员进行图纸会审和技术交底，并记录存档；
⑶组织现场施工人员学习安全规程及有关规范、标准；
⑷按建设单位提供的测量控制点，做好现场平面控制网及水准点测设；
⑸收集有关的施工规范、验收规范及各种记录表格。
2.1.2物资材料准备
⑴本工程建筑类主要材料中，钢材由业主提供，砼采用商品砼。
⑵施工周转材的准备
主要建筑物混凝土工程采用木夹板施工，见表二。
2.1.3施工机械准备
25t汽车吊两台，载重汽车2辆，其他详见第四章“施工机械设备配置”。
表二主要周转材料供应计划表
序号
周转材料
单位
数量
1
方钢
T
25
2
门架
架
100
3
顶托
个
2000
4
钢管
t
80
5
管扣
个
12000
6
方木
M3
30
7
木模板
M2
2000
2.2施工组织机构
为满足工程的施工安全、质量、进度要求，充分利用我单位专业技术专长，以及加强内外的联系、协调、指挥、管理工作，本工程施工实行项目部管理模式，由项目部对工程施工实行全面统一管理。
项目部设项目经理、副经理、项目总工程师及工程部、质量部、安监部、物资部、计财部、综合部等职能部门、各施工作业分部。
作业分部负责各分项项目的具体施工工作；
职能部门对作业分部进行业务指导与监督；项目总工程师负责整个工程的技术管理工作；项目副经理负责项目的日常生产管理工作；项目经理全面指挥管理整个工地的施工工作。
组织机构见组织机构图。
2.2.1各部门主要职责范围
2.2.1.1项目经理（副经理）
⑴认真贯彻国家和上级的有关方针、政策、法规及各项规章制度。
⑵项目全过程施工生产的组织者、指挥者和全权责任者。
作为承包商的代表，接受并贯彻项目法人、监理工程师有关工程质量、安全、施工进度等方面的指令。
为承包商在本工地的安全、质量第一责任人。
⑶协调各部门之间的关系，科学地组织和调配参加工程施工的人、财、物资源，以确保工程按计划完成。
⑷对本工程的安全、质量负责，贯彻上级有关的安全、质量、法规和条例。
本工程现场组织管理机构如下图所示：
现场组织机构网络图
制定和执行保障施工安全、质量的措施。
⑸自觉维护项目法人的及职工的合法权益，以确保项目法人的要求和局下达的各项经济、技术指标的全面完成。
⑹定期向本单位领导汇报工作。
2.2.1.2技术负责
⑴带头执行国家有关施工技术政策和上级颁发的有关技术规程、规范和各项技术管理制度。
⑵认真贯彻上级对工程质量的有关法规和制度，贯彻我单位ISO9001质量管理体系标准和程序文件，对工程质量在技术上负全面责任。
⑶领导和组织施工组织设计和施工技术准备工作计划的编制，主持技术会议，负责解决施工中的重大技术问题，审批施工技术措施。
⑷经常深入现场检查和指导工作，指导和协助分公司进行技术革新活动。
⑸定期与项目法人及监理单位保持联系，协同解决工程中出现的问题。
⑹协助项目经理搞好工程项目管理工作。
2.2.1.3工程部
⑴负责项目实施过程中的施工技术管理工作。
解决施工中存在的各种技术问题。
⑵负责施工过程中的生产调度、协调工作。
⑶接受监理工程师有关设计变更方面的指令，确认后下达到各职能部门及各作业公司。
⑷编制施工进度计划，并监督实施跟踪，做好工程项目的生产调度工作。
2.2.1.4安监部
⑴负责项目施工过程中的安全管理，制定相应的管理制度并监督执行；
⑵负责施工过程中施工安全、文明施工监督检查以及交通安全、防火防爆的管理工作；
⑶配合监理工程师安全检查验收及现场监理工作。
⑷定期进行现场安全检查。
2.2.1.5质量部
⑴负责项目施工过程中的质量管理，制定相应的管理制度并监督执行；
⑵配合监理工程师质量检查验收及现场监理工作。
⑶定期检查质量，组织工程中间验收和竣工验收检查工作，以及竣工资料汇编整理。
2.2.1.6物资部
⑴负责材料的接收、采购、检验、运输、保管和分供。
⑵负责机具设备管理，做好机具设备的调配、运输和保管工作。
⑶负责顾客提供产品的管理，即业主提供设备的接收、领用、检验、保管和分供等。
2.2.1.7综合部
⑴负责协调地方关系。
⑵负责项目部行政和后勤管理接待工作。
⑶负责项目经理部的其它日常事务。
2.2.1.8计财部
⑴负责项目工程的预结算。
⑵负责财务的日常管理。
⑶负责项目内部的经济责任制的落实工作。
3施工力能供应
3.1施工用电布置
自业主提供的电源位置接配电箱至各工作面，计划用电量如表三，配电箱布置详见《施工总平面布置图》。
表三施工计划用电量
序号
计划用电量（kW）
配电箱
供用电部位
1
150
＃1
汽机岛及设备基础等施工，设备及管道安装
2
100
＃2
钢筋厂、预埋件厂、木工厂、仓库、钢结构加工厂等
3
50
＃3
现场办公室及班房
合计：
300kW
因土建与安装工作的延续性及考虑用电设备使用的不同步性，用电负荷按上述容量的50%考虑布置，并兼顾安装时的用电负荷。
3.2施工用水布置
由于本工程砼采用商品砼，施工用水只考虑砼浇筑、养护及其他施工用水，现场已布置好。
3.3施工用气
3.3.1氧气、乙炔
因本工程施工用氧气、乙炔量较少，且用户分散，故采取分散瓶装供气方式。
安装和土建施工用乙炔、氧气均采取外购瓶装气供应。
4.1汽机机座施工方案
4.1.1土石方工程
4.1.1.1土石方开挖及回填
基础开挖：
进行负挖，开挖机械设备以反铲挖掘机为主，使用自卸汽车运输至指定位置卸弃，利用推土机平整场地。
（1）土方开挖应遵循从上到下，依次分层开挖的原则，每一层开挖厚度为1.5米。
（2）利用机械开挖至基底设计标高时，应预留至少150mm保护层，以免机械挖掘破坏基底土的天然结构，从而降低地基承载能力。
保护层的开挖采用人工挖掘、整平至基底设计标高。
（3）基础四周边坡按1：
0.75～1.0坡度进行开挖修整，基础底部开挖尺寸应按技术规范要求预留，见下页《土方开挖图》。
在开挖基坑周边留设200～500（宽）×200～300（深）集水沟及300～800（长）×300～800（宽）×300～500（深）的集水坑，以便对基坑底积水及时抽排
基础回填：
基础回填前，应清除填方区域杂物、积水、淤泥等，应对填方基底和已完隐蔽工程进行检查和中间验收，并作出记录。
回填材料按设计要求采用中粗砂等材料予以回填。
方施工前，应根据工程特点、填料种类、设计压实系数、施工条件等合理选择压实机具，并通过压实试验确定填料含水量控制范围，铺土厚度和压实遍数等参数。
回填料用自卸汽车运至回填区，推土机结合人工将料铺平，然后用振动棒冲水振实或压路机、打夯机压实，回填应分层进行，每层铺填厚度为200～300mm。
基础开挖回填工艺流程图
施工排水：
基础开挖常会遇到地下水和地表水大量渗入，造成基坑浸水，破坏边坡稳定，影响施工正常进行，因此必须做好基坑排水和地面截水、疏水工作，保证基础开挖的干法施工。
视具体情况，采用以下方法：
⑴地面排水
地面排水应结合整个厂区施工考虑，统一布置。
使得在整个施工过程中，能顺利排出地表积水和从基坑中抽出的水。
基坑顶面四周也可挖临时水沟，以拦截附近地表水，并尽可能将其导入系统排水沟内，以防止地表水浸入基坑内。
⑵基坑明沟排水
在基坑底部开挖轮廓线外缘的一侧或四周设临时排水沟，在四角或每40～50m设一个直径（或边长）300～800mm，深300～500mm的集水井，排水沟做成一定坡度，将水导入集水井内，用抽水泵将水井内水抽入基坑外排水沟内。
详见下图：
为避免渗水造成边坡塌方，渗水性土质边坡可适当用草袋或木桩支护边坡，排水沟亦可用草袋衬护，以保证排水畅通。
4.1.2汽机基座底板施工方案
A、施工工艺流程：
a.开挖→基坑验收→测量放样→安装垫层四周模板→投测垫层面中心线和高程→清除杂物积水→浇筑垫层混凝土。
b.在垫层面上投测汽轮机发电机中心线与凝汽器中心线→测量复测、校核→在垫层面上画出基础边线、纵横梁位及柱位中心线→木工搭设纵梁钢筋架→绑扎纵梁钢筋→绑扎横梁钢筋→立柱子插筋及冷凝器支墩主筋→木工用钢管架加固柱子主筋→绑扎纵横梁拉钩筋→绑扎底板钢筋→绑扎成型→拆除各种梁钢筋架→进行钢筋分项工程隐蔽检查，并现场取接头样品送检→全面安装模板→全面加固模板及补充支撑→测量柱位轴线及高程→进行柱位轴线及高程复测、校核→误差改正→四级检查验收合格后→浇筑底板混凝土并加各种插筋→养护→柝模。
c.在底板混凝土面上放出冷凝器支墩边线→绑扎钢筋→经四级隐蔽检查验收合格后→安装模板→全面加固及补充支撑→搭设仓面走道平台→浇筑混凝土→养护→拆模→清理材料。
B、分段施工方案
a.第一次浇筑混凝土为垫层混凝土，汽机基座基坑验收后，立即安装垫层四周模板，清理杂物，立即浇筑垫层混凝土。
b.第二次浇筑为底板混凝土，一次完成。
c.第三次为浇大柱及-1.00米梁混凝土。
d.第四次为与空冷器室相连的四个柱子与楼板一起浇注至3.500米。
e.第四次浇注汽机柱至大梁底
f.第五次浇筑混凝土为运转层梁、板及与空冷器室相连的四个柱。
g.钢筋制造在钢筋厂内进行加工制作，汽车运输到现场基坑边，人工或机械搬运至安装点进行散件组合形成钢筋骨架，钢筋的连接必须符合设计图纸和规范要求，钢筋接头拟采用直螺纹机械连接或单面搭接焊。
h.模板工程选用1220mm*2440mm的覆膜胶合板、100mm×100mm方钢、φ48mm×3.5mm钢管和定型组合式门架为主要材料，进行模板工程的安装。
在汽机底板面上搭设满堂红脚手架及铺设走道平台，作为堆放材料、行走之用。
i.混凝土运输主要采用一台三一重工HBT70和TX混凝土汽车泵进行输送混凝土，另一台HBT－60型拖泵作为备用泵，布置在现场，拟安排4～5台混凝土搅拌车运输混凝土，以保证混凝土浇筑工作的连续进行，保证混凝土的施工质量，同时再浇筑大柱时必须控制好浇筑速度，严禁浇筑过快，尽可能前次砼初凝前浇第二层，每层厚度控制在50公分左右。
宜采用边退边拆管的方法进行浇筑，靠
列柱一端做为浇筑起点，靠
列柱一端做为封仓终点。
。
C、质量目标及控制措施
汽机基座是火力发电厂工艺系统能量转换的关键部位结构，承受长期动力荷载，施工质量要求高。
为了保证汽机基座底板大体积混凝土的施工质量，符合设计和规范要求。
拟采取如下措施：
a.施工方案经审核批准后，必须向施工技术人员、质监员、安监员、木工、钢筋工、混凝土工和测量工进行一次全面的技术交底。
交底主要目的是使全体施工人员熟悉设计图纸和施工方案。
b.加强对原材料质量状态的追踪确认，钢材必须有生产厂家出厂合格证和到工地后的抽样复检合格证，保证所用的钢材质量符合设计图纸和规范要求，并做好钢材跟踪记录。
钢筋的加工和现场安装组合，严格按设计图纸和《钢筋混凝土结构施工及验收规范》（GB50204—2002）施工，保证加工精度符合《火电施工质量检验与评定标准》2005版（土建篇）中的标准要求。
c.模板工程需按施工设计和施工交底进行作业，保证轴线定位准确、尺寸正确、体型端正，保证有足够的强度、刚度、稳定性及密闭性，确保不漏浆、不移位、不变形、不炸模。
d.严格控制好测量定位放样工作，底板轴线偏差控制在±5mm以内,高程偏差控制在±5mm以内。
作业公司在垫层面上放好中心线和高程后，须经项目部测量班复测、校核，确保无误后，才准许绑扎钢筋。
e.混凝土施工方法
混凝土浇筑推进方向，由
列柱起向
列柱推进，分层3浇注，每层厚度不大于50cm。
分层浇筑推进与振捣，待底板混凝土振实过后，2小时内，用人工抛铲，将混凝土送入梁内，浇筑第3层梁内混凝土，直至梁面。
用直径Φ50mm振捣棒插入振捣，每点留振时间20～30秒以上，每点间距30cm左右。
控制好混凝土入仓前的温度，以当日浇筑混凝土的温度以不超过28℃为控制温度界线。
浇筑混凝土12个小时左右后，开始将混凝土的暴露面浇清水养护，并覆盖塑料薄膜，以减少混凝土表面的水份散发，起到保温作用，以减慢混凝土表面的降温梯度和缩减混凝土内外温度极差。
混凝土的浇水养护由混凝土班派专人进行，以保持混凝土暴露表面湿润为目的。
计划：
白天三次，中班一次，连续养护14天，做好养护记录。
若遇高温或烈日天气或大风天气，适当增加浇水次数。
混凝土的配合比应进行优化设计，根据理论和实践经验，拟采用42.5R强度等级的硅酸盐或普通硅酸盐水泥，掺入木钙减水剂，在满足施工要求的情况下，采用较小的水灰比，以降低水泥用量，减少水化热的产生，防止温度裂缝的产生。
在所有的施工面，将老混凝土表面100%凿毛，直至露出碎石为止，并冲洗干净。
浇筑新混凝土前需先灌入同强度等级的砂浆，以保证新老混凝土面接触良好。
严格执行“三检”制度，浇筑混凝土前的各项分项工程必须经四级检查验收合格后，方可开具浇筑混凝土准备工序合格证。
4.1.3汽机基座上部结构施工方案
（一）、结构特点
汽机基座上部结构为现浇钢筋混凝土空间框架平台结构。
在▽3.500m层布置有发电机空气冷却器室，8.970m层布置汽轮发电机运转层本体结构。
结构体型较复杂，柱、梁截面尺寸较大，在结构体上的各类预埋件、预埋螺栓套管、预留孔洞，各类沟、槽、凹穴、凸台较多，施工难度大。
（二）、浇筑方案
由于结构体型较复杂，柱、梁截面尺寸较大，为了确保预埋螺栓套管定位精确，便于施工，初步分段为：
第一次：
与空冷器室相连的四个柱子与楼板一起浇注至3.500米；
第二次；浇注汽机柱至大梁底；
第三次：
浇筑运转层梁、板混凝土。
模板系统拟采用清水砼的做法，施工流程为：
凿毛冲洗→测量轴线放样、高程点→搭设梁板顶架及外脚架→绑扎柱子钢筋→铺柱模、梁底模→测量放样梁板底埋件埋件→安装梁板底埋件→绑扎大梁钢筋→放样侧面埋件→隐蔽预检→安装预埋螺栓套管→安装运转层板钢筋→隐蔽预检→封模加固，同时安装侧面埋件→安装梁板面埋件→测量检查→隐蔽验收→浇筑混凝土→养护14d→模板拆除。
（三）、结构施工方案
（1）脚手架方案
A、使用材料
本工程采用扣件式钢管脚手架，所使用到的材料有φ48X3.5mm钢管、扣件、100*100方钢管、钢栅走道板、铁丝、顶托、安全网、挡脚板、垫板等。
B、布置及验算
脚手架按本工程情况可分为外走道脚手架及内承重脚手架，两者通过横杆连成一体，由于汽机柱与梁板砼分次浇注，故可利用井字架抱柱与外排架相连而形成连墙件。
从总体布置并考虑工期，施工至运转层梁板时，与其相邻的加热器平台9.00米层楼板已完成，故可利用加热器平台9.00米层楼板作为汽机的上料承重平台，本方案不需考虑上料平台的另外搭设。
同时，砼泵管排架应单独搭设，与汽机内外排架独立，若采用汽车泵时可不考虑。
外走道脚手架采用双排，立杆横距为1500m，纵距为1500mm，横杆步距1700mm，其中内立杆距结构边尺寸为400mm。
内脚手架立杆纵横间距（除大梁底部分）均为600mm；在大梁底，排架沿梁跨度方向间距为600mm，平行梁截面间距为300mm，注意在排架顶部支撑摸板系统的横杆，与立杆连接时，在立杆必须采用双扣连接，防止滑动。
所有横杆步距均为1200mm，内立杆距离柱边为300mm，内外脚手架布置详见附图。
由于运转层粱高最高为3500mm,故取该梁梁底支撑架作稳定性验算，详见如下计算书
运转层梁模板扣件钢管高支撑架计算书
高支撑架的计算参照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》（JGJ130-2001）,《施工技术》2002.3.《扣件式钢管模板高支撑架设计和使用安全》。
运转层大梁按600x3500mm截面验算，D=3500mm，模板支架搭设高度为9.0米，
搭设尺寸为：
立杆的纵距b=0.60米，立杆的横距l=0.30米，立杆的步距h=1.20米。
梁顶托采用100×100mm方钢管。
图楼板支撑架立面简图
图楼板支撑架立杆稳定性荷载计算单元
采用的钢管类型为
48×3.5。
一、模板面板计算
面板为受弯结构,需要验算其抗弯强度和刚度。
模板面板的按照三跨连续梁计算。
静荷载标准值q1=25.000×3.500×0.600+0.350×0.600=52.710kN/m
活荷载标准值q2=（1.000+1.000）×0.600=1.200kN/m
面板的截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=60.00×1.80×1.80/6=32.40cm3；
I=60.00×1.80×1.80×1.80/12=29.16cm4；
（1）抗弯强度计算
f=M/W<[f]
其中f——面板的抗弯强度计算值（N/mm2）；
M——面板的最大弯距（N.mm）；
W——面板的净截面抵抗矩；
[f]——面板的抗弯强度设计值，取15.00N/mm2；
M=0.100ql2
其中q——荷载设计值（kN/m）；
经计算得到M=0.100×（1.2×52.710+1.4×1.200）×0.250×0.250=0.406kN.m
经计算得到面板抗弯强度计算值f=0.406×1000×1000/32400=12.525N/mm2
面板的抗弯强度验算f<[f],满足要求!
（2）抗剪计算[可以不计算]
T=3Q/2bh<[T]
其中最大剪力Q=0.600×（1.2×52.710+1.4×1.200）×0.250=9.740kN
截面抗剪强度计算值T=3×9740.0/（2×600.000×18.000）=1.353N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=1.40N/mm2
抗剪强度验算T<[T]，满足要求!
（3）挠度计算
v=0.677ql4/100EI<[v]=l/250
面板最大挠度计算值v=0.677×52.710×2504/（100×6000×291600）=0.797mm
面板的最大挠度小于250.0/250,满足要求!
二、支撑方钢管的计算
按照均布荷载下连续梁计算。
1.荷载的计算
（1）钢筋混凝土板自重（kN/m）：
q11=25.000×3.500×0.250=21.875kN/m
（2）模板的自重线荷载（kN/m）：
q12=0.350×0.250=0.088kN/m
（3）活荷载为施工荷载标准值与振倒混凝土时产生的荷载（kN/m）：
经计算得到，活荷载标准值q2=（1.000+1.000）×0.250=0.500kN/m
静荷载q1=1.2×21.875+1.2×0.088=26.355kN/m
活荷载q2=1.4×0.500=0.700kN/m
2.方钢管的计算
按照三跨连续梁计算，最大弯矩考虑为静荷载与活荷载的计算值最不利分配的弯矩和，计算公式如下:
均布荷载q=8.117/0.300=27.055kN/m
最大弯矩M=0.1ql2=0.1×27.06×0.30×0.30=0.243kN.m
最大剪力Q=0.6×0.300×27.055=4.870kN
最大支座力N=1.1×0.300×27.055=8.928kN
方钢的截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=10.00×10.00×10.00/6=166.67cm3；
I=10.00×10.00×10.00×10.00/12=833.33cm4；
（1）方钢管抗弯强度计算
抗弯计算强度f=0.243×106/166666.7=1.46N/mm2
方钢管的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
（2）方钢管抗剪计算[可以不计算]
最大剪力的计算公式如下:
Q=0.6ql
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×4870/（2×100×100）=0.730N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=115.00N/mm2
方钢管的抗剪强度计算满足要求!
（3）方钢管挠度计算
最大变形v=0.677×21.963×300.04/（100×210000.00×8333333.5）=0.001mm
方钢管的最大挠度小于300.0/250,满足要求!
三、托梁的计算
托梁按照集中与均布荷载下多跨连续梁计算。
集中荷载取方钢管的支座力P=8.928kN
均布荷载取托梁的自重q=0.096kN/m。
托梁计算简图
经过计算得到最大弯矩M=1.319kN.m
经过计算得到最大支座F=23.461kN
经过计算得到最大变形V=0.0mm
顶托梁的截面力学参数为
本算例中，截面惯性矩I和截面抵抗矩W分别为:
W=10.00×10.00×10.00/6=166.67cm3；
I=10.00×10.00×10.00×10.00/12=833.33cm4；
（1）顶托梁抗弯强度计算
抗弯计算强度f=1.319×106/166666.7=7.91N/mm2
顶托梁的抗弯计算强度小于205.0N/mm2,满足要求!
（2）顶托梁抗剪计算[可以不计算]
截面抗剪强度必须满足:
T=3Q/2bh<[T]
截面抗剪强度计算值T=3×14504/（2×100×100）=2.176N/mm2
截面抗剪强度设计值[T]=115.00N/mm2
顶托梁的抗剪强度计算满足要
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