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[摘要] 本文结合三门核电厂AP1000工程1#机组常规岛钢结构地脚螺栓安装的实际情况,介绍了地脚螺栓的结构特点,分析了地脚螺栓安装过程中的难点、重点,阐述了其具体的安装方法,并且探讨了在与土建单位交叉作业的情况下,如何协调、梳理钢结构地脚螺栓安装与土建施工的相互关系。对其它机组具有类似情况的施工具有一定的借鉴意义。
[关键词] 三门核电 AP1000 常规岛 钢结构地脚螺栓 安装方法 土建 交叉作业
1.引言
三门核电厂AP1000工程1#机组常规岛主厂房0米层以上结构设计为钢结构桁架形式,整个厂房长117米、宽70米、高35.6米(见图1)。厂房立柱通过其底部的地脚螺栓孔就位在土建基础上的地脚螺栓上,然后拧紧螺帽将立柱紧固在土建基础上(见图2)。在钢结构安装之前的土建施工阶段,需要将地脚螺栓先行预埋在钢筋梁内,然后与土建基础一起浇筑成型。由于与土建单位施工存在交叉作业的情况,施工过程相互影响,给地脚螺栓安装工作造成很大的不便,另一方面,如果地脚螺栓位置、标高安装值偏差较大,可能会造成后续钢结构立柱无法正常就位,或者就位后无法通过螺帽将立柱与地脚螺栓紧固连接,因此施工现场对钢结构立柱的地脚螺栓安装质量要求较高。
图1 图2
2.地脚螺栓设计特点
图3
由于地脚螺栓安装后至基础浇筑混凝土前时间较长,期间需要继续对土建梁绑扎钢筋,施工人员会不可避免地碰到已完成就位的地脚螺栓。螺栓受外部因素影响而发生移位、倾斜等问题比较突出。
因此,厂家在制作地脚螺栓的过程中额外提供了固定地脚螺栓用的螺栓架(见图3)。螺栓架采用角钢、平板焊接而成,分上、下两层,呈“井“字结构。安装时将地脚螺栓从螺栓架顶部四角的螺栓孔穿进整个框架,调整好螺栓标高后通过螺帽将其固定在上、下层的平板上。为了达到更大的牢固性和稳定性,螺栓架采用较大规格的角钢、平板制作。
3.地脚螺栓安装尝试
由于螺栓架采用较大规格的材料制作,外形尺寸比较大,需要先把螺栓架就位到设计位置处,然后将地脚螺栓穿入螺栓架上对应螺栓孔内,调整好螺栓标高及相对位置后再进行土建梁钢筋绑扎工作。但是按照该思路在施工过程遇到了困难:由于地脚螺栓安装区域往往是两根土建梁交汇区域,该区域土建梁主、吊筋纵横交错,箍筋严密,螺栓架就位后占据了土建梁主、吊筋的位置,使得主、吊筋基本上无法穿过,个别主、吊筋勉强穿过后又占据了地脚螺栓的安装位置,使得地脚螺栓也无法正常就位。针对这一情况,施工人员试图通过掰、撬钢筋的方法以让出螺栓架及地脚螺栓的安装位置,由于筋太多太密,该方法效果不理想。随后技术人员又对螺栓架进行瘦身处理:将角钢边割窄、将平板边长割短、割去不必要的加固材料,再次尝试安装,同样以失败结束。实践说明之前采用的传统方法不能解决现实中遇到的问题。
4.新安装方法介绍
针对实际中遇到的问题,技术人员与施工班组经过研究,大胆地调整了施工顺序:土建梁钢筋绑扎 螺栓架安装 地脚螺栓安装 土建模板支设 混凝土浇筑。
土建梁主、吊筋必须绑扎且不能割断决定了需要先进行施工。考虑到土建梁钢筋绑扎完成后,螺栓架无法放进,现场对厂供的螺栓架进行了改造:只利用其上层的平板和支撑用角钢,将原来设计就位于钢筋里的螺栓架改为就位在土建钢筋梁上(见图4)。土建梁钢筋绑扎完成后再就位经过改造了的螺栓架,新的螺栓架顶部平板被简化的角钢支架支撑在土建梁的钢筋上方。支撑用角钢底部穿进钢筋内通过钢丝与钢筋绑牢,严禁角钢底部焊接在附近的钢筋上。然后将地脚螺栓从平板上方的螺栓孔一一穿进去,同时施工人员用钢棒撬开或者用链条葫芦绑在钢筋上拉开螺栓就位空间处的钢筋从而将螺栓就位。螺栓被穿到位后从土建梁侧面的钢筋缝隙内安装螺栓底部的锚固板。通过螺栓上自带的螺帽调整好螺栓标高和倾斜度后通知相关单位支设土建梁侧面的模板,在土建对梁浇筑混凝土前对地脚螺栓标高、位置进行复测。偏差较大的地方重新调整,直到各项指标满足图纸及厂家的要求。
图4
因为对厂家原来的螺栓架进行了现场改造,新螺栓架的结构简化了许多,并且新采用的角钢支撑不能与附近的钢筋焊接,使得仅靠通过四根角钢支撑新的螺栓架及螺栓显得单薄,现场也发现经过一段时间土建交叉施工后采用新的支撑方式后调整好的螺栓位置变化较大,针对这种情况,施工班组对新的螺栓架进行了再次加固:在螺栓架的四周分别用两根角钢来支撑,角钢一端与螺栓架通过焊接连在一起,角钢另一端焊接在预先绑扎在土建梁上的角钢上,由于土建梁上的角钢是横向布置,因而能更好地被绑扎在土建梁的钢筋上,从而增强了螺栓架整体的稳定性(见图5)。此外,现场通过细钢筋将定位好的螺栓也绑扎在附近的钢筋上。通过这些新的加固措施牢牢地将螺栓架及地脚螺栓定位在厂家要求的位置,并且不易被交叉土建施工所影响。
图5
由于是第一次采用这样的加固方法,效果如何无法确定。因此每次土建交叉施工后,施工班组都对已定位好的螺栓架及地脚螺栓重新复测相关尺寸以确定其变化量。结果显示所有地脚螺栓的标高及纵、横位置尺寸都在厂家要求的范围内。
在完成螺栓架及地脚螺栓最终的安装定位工作后,将螺栓的螺纹部分涂黄油、包裹干净的布条保护,然后将预制好的套筒罩在螺栓顶部以保护其清洁度和螺纹不被碰伤,最后进行土建梁的混凝土浇筑工作,待保养期到后拆除模板(见图6)。模板拆除后复查地脚螺栓相关数据,均在厂家要求的范围内。
图6
6.交叉作业问题
螺栓架及地脚螺栓预埋工作与土建梁及楼板施工交叉进行,过程中相互影响与制约。如何梳理、协调两者之间的施工关系和顺序成为本次施工的重点与难点。为避免相互制约而影响彼此工作,两家单位将彼此的施工方案整合为一个总方案,方案中明确了施工顺序和各自每道工序施工的先决条件等内容,并且对各自班组进行了详细的交底,另外还成立了联合协调小组,负责协调、解决现场中出现的各类棘手问题。通过这些措施,有效地解决了交叉施工而相互影响的难题。
7.结束语
钢结构地脚螺栓安装质量的好坏直接影响到后续钢结构能否顺利就位的问题,意义重大,不可小视。这种先绑扎钢筋再安装螺栓架及地脚螺栓的方法不仅很好地解决了土建与机务专业交叉施工而相互影响的老问题,又能保证厂家的安装要求。因此在其它具有类似结构的主厂房安装中具有很好的借鉴和指导作用。
参考文献:
[1]宁波华业钢结构有限公司地脚螺栓架布置图T5238-D1-001、002.
[2]宁波华业钢结构有限公司地脚螺栓架详图 T5238-D1-01-001~078.
作者简介:
刘伟先(1981-),男,本科,助理工程师,主要从事汽轮机安装技术工作。
叶以有(1967-),男,高级技师,主要从事汽轮机安装管理工作。
“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”
[关键词] 三门核电 AP1000 常规岛 钢结构地脚螺栓 安装方法 土建 交叉作业
1.引言
三门核电厂AP1000工程1#机组常规岛主厂房0米层以上结构设计为钢结构桁架形式,整个厂房长117米、宽70米、高35.6米(见图1)。厂房立柱通过其底部的地脚螺栓孔就位在土建基础上的地脚螺栓上,然后拧紧螺帽将立柱紧固在土建基础上(见图2)。在钢结构安装之前的土建施工阶段,需要将地脚螺栓先行预埋在钢筋梁内,然后与土建基础一起浇筑成型。由于与土建单位施工存在交叉作业的情况,施工过程相互影响,给地脚螺栓安装工作造成很大的不便,另一方面,如果地脚螺栓位置、标高安装值偏差较大,可能会造成后续钢结构立柱无法正常就位,或者就位后无法通过螺帽将立柱与地脚螺栓紧固连接,因此施工现场对钢结构立柱的地脚螺栓安装质量要求较高。
图1 图2
2.地脚螺栓设计特点
图3
由于地脚螺栓安装后至基础浇筑混凝土前时间较长,期间需要继续对土建梁绑扎钢筋,施工人员会不可避免地碰到已完成就位的地脚螺栓。螺栓受外部因素影响而发生移位、倾斜等问题比较突出。
因此,厂家在制作地脚螺栓的过程中额外提供了固定地脚螺栓用的螺栓架(见图3)。螺栓架采用角钢、平板焊接而成,分上、下两层,呈“井“字结构。安装时将地脚螺栓从螺栓架顶部四角的螺栓孔穿进整个框架,调整好螺栓标高后通过螺帽将其固定在上、下层的平板上。为了达到更大的牢固性和稳定性,螺栓架采用较大规格的角钢、平板制作。
3.地脚螺栓安装尝试
由于螺栓架采用较大规格的材料制作,外形尺寸比较大,需要先把螺栓架就位到设计位置处,然后将地脚螺栓穿入螺栓架上对应螺栓孔内,调整好螺栓标高及相对位置后再进行土建梁钢筋绑扎工作。但是按照该思路在施工过程遇到了困难:由于地脚螺栓安装区域往往是两根土建梁交汇区域,该区域土建梁主、吊筋纵横交错,箍筋严密,螺栓架就位后占据了土建梁主、吊筋的位置,使得主、吊筋基本上无法穿过,个别主、吊筋勉强穿过后又占据了地脚螺栓的安装位置,使得地脚螺栓也无法正常就位。针对这一情况,施工人员试图通过掰、撬钢筋的方法以让出螺栓架及地脚螺栓的安装位置,由于筋太多太密,该方法效果不理想。随后技术人员又对螺栓架进行瘦身处理:将角钢边割窄、将平板边长割短、割去不必要的加固材料,再次尝试安装,同样以失败结束。实践说明之前采用的传统方法不能解决现实中遇到的问题。
4.新安装方法介绍
针对实际中遇到的问题,技术人员与施工班组经过研究,大胆地调整了施工顺序:土建梁钢筋绑扎 螺栓架安装 地脚螺栓安装 土建模板支设 混凝土浇筑。
土建梁主、吊筋必须绑扎且不能割断决定了需要先进行施工。考虑到土建梁钢筋绑扎完成后,螺栓架无法放进,现场对厂供的螺栓架进行了改造:只利用其上层的平板和支撑用角钢,将原来设计就位于钢筋里的螺栓架改为就位在土建钢筋梁上(见图4)。土建梁钢筋绑扎完成后再就位经过改造了的螺栓架,新的螺栓架顶部平板被简化的角钢支架支撑在土建梁的钢筋上方。支撑用角钢底部穿进钢筋内通过钢丝与钢筋绑牢,严禁角钢底部焊接在附近的钢筋上。然后将地脚螺栓从平板上方的螺栓孔一一穿进去,同时施工人员用钢棒撬开或者用链条葫芦绑在钢筋上拉开螺栓就位空间处的钢筋从而将螺栓就位。螺栓被穿到位后从土建梁侧面的钢筋缝隙内安装螺栓底部的锚固板。通过螺栓上自带的螺帽调整好螺栓标高和倾斜度后通知相关单位支设土建梁侧面的模板,在土建对梁浇筑混凝土前对地脚螺栓标高、位置进行复测。偏差较大的地方重新调整,直到各项指标满足图纸及厂家的要求。
图4
因为对厂家原来的螺栓架进行了现场改造,新螺栓架的结构简化了许多,并且新采用的角钢支撑不能与附近的钢筋焊接,使得仅靠通过四根角钢支撑新的螺栓架及螺栓显得单薄,现场也发现经过一段时间土建交叉施工后采用新的支撑方式后调整好的螺栓位置变化较大,针对这种情况,施工班组对新的螺栓架进行了再次加固:在螺栓架的四周分别用两根角钢来支撑,角钢一端与螺栓架通过焊接连在一起,角钢另一端焊接在预先绑扎在土建梁上的角钢上,由于土建梁上的角钢是横向布置,因而能更好地被绑扎在土建梁的钢筋上,从而增强了螺栓架整体的稳定性(见图5)。此外,现场通过细钢筋将定位好的螺栓也绑扎在附近的钢筋上。通过这些新的加固措施牢牢地将螺栓架及地脚螺栓定位在厂家要求的位置,并且不易被交叉土建施工所影响。
图5
由于是第一次采用这样的加固方法,效果如何无法确定。因此每次土建交叉施工后,施工班组都对已定位好的螺栓架及地脚螺栓重新复测相关尺寸以确定其变化量。结果显示所有地脚螺栓的标高及纵、横位置尺寸都在厂家要求的范围内。
在完成螺栓架及地脚螺栓最终的安装定位工作后,将螺栓的螺纹部分涂黄油、包裹干净的布条保护,然后将预制好的套筒罩在螺栓顶部以保护其清洁度和螺纹不被碰伤,最后进行土建梁的混凝土浇筑工作,待保养期到后拆除模板(见图6)。模板拆除后复查地脚螺栓相关数据,均在厂家要求的范围内。
图6
6.交叉作业问题
螺栓架及地脚螺栓预埋工作与土建梁及楼板施工交叉进行,过程中相互影响与制约。如何梳理、协调两者之间的施工关系和顺序成为本次施工的重点与难点。为避免相互制约而影响彼此工作,两家单位将彼此的施工方案整合为一个总方案,方案中明确了施工顺序和各自每道工序施工的先决条件等内容,并且对各自班组进行了详细的交底,另外还成立了联合协调小组,负责协调、解决现场中出现的各类棘手问题。通过这些措施,有效地解决了交叉施工而相互影响的难题。
7.结束语
钢结构地脚螺栓安装质量的好坏直接影响到后续钢结构能否顺利就位的问题,意义重大,不可小视。这种先绑扎钢筋再安装螺栓架及地脚螺栓的方法不仅很好地解决了土建与机务专业交叉施工而相互影响的老问题,又能保证厂家的安装要求。因此在其它具有类似结构的主厂房安装中具有很好的借鉴和指导作用。
参考文献:
[1]宁波华业钢结构有限公司地脚螺栓架布置图T5238-D1-001、002.
[2]宁波华业钢结构有限公司地脚螺栓架详图 T5238-D1-01-001~078.
作者简介:
刘伟先(1981-),男,本科,助理工程师,主要从事汽轮机安装技术工作。
叶以有(1967-),男,高级技师,主要从事汽轮机安装管理工作。
“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”