Construction of Qinshan Phase III Turbine-Generator Platform

何建平 （核工业二二建设公司，浙江海盐 314300）

摘 要： 介绍秦山三期汽轮机平台施工中的模板、混凝土浇筑、养护及裂缝控制技术，以及为使平台施工质量符合设计要求所采取的一些技术措施。 关键词： 秦山三期 汽轮机平台 施工

Abstract： The paper introduces formwork construction, concrete pouring, curing and crack control techniques for the construction of Qinshan Phase III project turbine-generator platform, and also the measures taken to meet design quality requirement. Key words： Qinshan Phase III project Turbine-generator platform Construction 　　

    秦山三期汽轮机厂房是三期工程的几大主要组成部分之一，共两个厂房，分别为1号与2号汽轮机厂房。该厂房由美国Bechtel公司设计，按功能划分为辅助跨和汽轮机大厅，汽轮机平台则是汽轮机大厅的核心部分。

　　汽轮机平台为矩形16 200×52 300mm，由8根矩形钢筋砼柱和一堵中间墙共同支承，柱体分为A、B、C、D型柱各两根，其中A型截面尺寸为3 500× 3 500 mm，B型为3 000×3 500 mm，C型为2 500 ×2 900 mm，D型为3 000×2 200 mm，墙体截面尺寸为16 200×2 023 mm。墙、柱坐落在5.8 m厚的钢筋砼底板上，底板顶面标高84.0 m（该工程标高100.0 m,相当于黄海高程+12.000 m），柱、墙高度为15.74 m。顶部矩形平台厚3.5 m，顶面标高为103.24 m，平台四面临空。平台内由西向东分布有五个贯穿矩形设备孔洞，其平面尺寸为1 000×702 mm、4 214×11 415 mm、10 202×9 202 mm、10 202 ×9 202 mm、7 710×6 706 mm。

　　平台顶面为压光面层，五个孔洞四周留设二次灌浆区，浇注标高分别为：103.101 m、103.063 m、103.096 m、103.024 m，表面预留有93 m长设备安装凹槽，槽底标高为103.09 m。

 　　该平台特点：浇注高度大（3.5 m厚，15.74 m高），内含预埋件多（600多件），埋件加固支撑密（泵管接入较困难），施工难度大。

 　　施工日期1号汽轮机平台为1999年5月至1999年8月；2号汽轮机平台为1999年8月至1999年11月。 1 　施工规范及要求 　　该工程按设计规定使用以下标准：

　　（1）A23.1-94 A23.2-94《砼材料和砼施工方法、砼试验方法》

　　（2）98-20200-TS-701《NSP/BOP（包括反应堆厂房）砼施工及相关工作技术规范》

 　　（3）汽轮机平台设计图纸及相关设备工艺图纸要求：汽轮机座设备孔尺寸偏差为－10 mm，不允许产生正误差。砼表面拆模后不作装饰要求。灌浆区保证骨料均匀分布。

 2 　施工工艺

2.1 模板工程

2.1.1 模板支设情况

　　底模支承面积560 m2，侧模支设面积1 000 m2，砼一次性浇筑高度3.5 m。底面、侧面和顶面的预埋铁件多，两侧端头角部侧模无法对拉，加固难度大，并且内部的贯穿套管、电缆管、设备支架多，尤其是汽轮机固定螺栓的样板架分多层贯穿于整个汽轮机平台，为模板加固和拉杆穿设等工作带来很大的难度。 2.1.2 模板设计

　　根据支设面积大、工期紧、表面不作装饰的工程特点，我们采用特制大模板来施工。侧面大模板采用18 mm厚芬兰进口胶合板，背肋采用10号热轧槽钢，在制作车间加工校核成型。拉杆采用φ20 mm的精轧螺纹钢筋，相配套的锥形顶帽和蝶形螺母固定模板。

　　底模也采用18 mm厚进口芬兰板铺设，底模承重架由汽轮机基座面84.0 m标高开始搭设，架体高度为15.74 m，使用φ48 mm焊接钢管，玛铁扣件联接。通过对承重系统强度、稳定性验算，确定支架立杆平行于梁长方向间距为300 mm，垂直于梁长方向为600 mm，水平连接管间距为1 200 mm。支承架并与钢筋砼柱以环箍形式顶紧连接，每1 500 mm设置一道。承重立杆顶部安放可调顶托，上面放置220×150（mm）木枋龙骨，间距300 mm，并与顶托绑扎固定，上铺芬兰板。

     2.1.3 模板支设

　　大模板采用塔吊安装就位，按照所弹设的模板位置线和控制线调整准确，同时采用钢管进行临时固定，在双面模板就位后，穿设φ20 mm拉杆和锥形顶帽。在模板全面安装完毕后，进行垂直度的校核。校核标准按照每3 m不超过1/400执行，模板垂直度符合要求后，旋紧蝶形螺母和锥形顶帽进行模板固定。

 　　四个端角模板支设：在四端的砼柱施工缝顶面成双"十"字型，钻两排直径40 mm、深350 mm的孔，孔内插入550 mm长的直径25 mm钢筋，并用1：2水泥砂浆灌实孔洞。模板的拉杆斜拉焊在预埋的钢筋锚杆上。

　　模板外部单独搭设操作双排架和砼输送泵管架，不与模板进行任何联接，避免造成模板的位移或变形。

　　施工结果：在砼施工结束28天后，拆除底模，测得砼底面标高仅比设计标高最大低5 mm，满足设计规范要求。根据现场检查及分析，主要由木枋与顶托接触的截面受压缩、模板受荷后的压缩值累积所致。

　　预留汽轮机设备孔测量复核为－9 mm，模板整体加固系统符合要求。立面垂直度测量符合施工允许偏差。

 2.2 预埋件固定

2.2.1 预埋件类型和分布状况

　   平台内预埋件主要有：矩形预埋铁件、预埋套管（贯穿上下表面或斜向水平设置）、H型钢顶进柱（下表面伸入砼内850 mm）、钢结构预埋螺栓。预埋件分布于平台的上下表面和两个侧面。

2.2.2 预埋件固定措施 　　

（1）底面预埋件在制作时，距四边50 mm各钻4个6 mm孔。采用全站仪在调整好的底模上打出各轴线控制线，放出预埋件位置，并按预埋件尺寸在模板上画出边线和中心点，并复核所有预埋件的中心坐标，符合要求后，用铁钉将埋件钉在底模上。 　

（2）顶面矩形预埋件、斜向水平贯穿预埋管和钢结构预埋螺栓由底部模板固定钢板，板面焊接8号槽钢支架，预埋件初步调平后放置在支架上，采用全站仪测定中心坐标，用直径14 mm钢筋焊接在槽钢支架上予以固定。 　　

（3）垂直贯穿套管采用全站仪确定中心坐标后，画出边线，底部对角采用四块钢板钉于模板上固定，上口用支撑钢筋进行焊接固定。所有固定的支架不与结构钢筋接触，防止砼浇注时主筋位移造成埋件偏位。 　　在砼浇注过程中，利用全站仪随时对已浇注好部位的预埋件坐标予以复核。对发生位移的预埋件在砼初凝前予以校正。

　　施工结果：砼养护结束后，撤去覆盖层，使用全站仪对所有预埋件的坐标进行检查，仅有1号汽轮机平台的几个钢结构预埋螺栓超偏，其余埋件均在允许偏差范围内，施工效果良好。为此，在2号汽轮机平台的施工中，针对预埋螺栓的加固，在反砼浇注方向，我们增加拉结钢筋，消除流动砼的挤压力，结果收到很好的效果，保证了预埋螺栓的设计坐标。

 2.3 砼工程

2.3.1 砼浇注特点

　　高空一次性整体浇注，内部预埋件和热电偶测温探头多，内部钢筋和样板支架密集，并且不能碰触。砼圆柱体强度等级Cy28/20，砼浇注总量为1 980 m3。 2.3.2 施工措施

　　为保证砼输送管不碰撞汽轮机螺栓样板架，在平台浇筑区内搭设专用吊架，吊架与样板架和模板加固架绝对分离。

　　根据平台特点和浇筑量计算浇筑强度，采用三台泵送设备可以保证浇筑强度，分别为一台三菱30 m砼泵车，一台三菱17 m砼泵车，一台32 m德国砼泵车。 　　

（1）机械布置：在汽机厂房南侧道路上接龙式布置三台泵车，前后分别为30 m与32 m泵车，中间为17 m泵车。 　　

（2）布管：采用三台泵接三条地管，地管由南侧道路顺爬坡泵管架进入汽轮机平台，仅中间管穿10.9轴，其余两管走两侧至浇注位置。西端拆管浇注，东边边浇边接管。

　　泵送管分配：30 m与32 m泵车接管分别负责两侧边梁板，另一台泵车主浇中间的梁板，并兼顾两侧梁板的辅助性补灰。 　　

（3）人员组织：三条浇筑泵管配备三组施工人员三班连续作业。各组配备振捣、泵管接拆、清理、模板看护、水电检修、找平压光等人员，各司其职。 　　

（4）浇注方式：采用斜向分层，由西向东浇注，分层厚度控制在30~40 cm。初始浇注在西端沿长度6 m范围内，三条地管同时采用水平分段分层浇注，减小对端头侧模的侧压力。将西端头3.5 m厚的梁板砼浇注至103.24 m后，开始采用斜向浇注，斜向分层布料必须保证由下向上，左右均匀下料。 　　

（5）砼下料：泵管接专用吊架，穿过样板架空隙，在下灰点采用橡皮软管穿入钢筋空挡，伸至离浇注面不超过1.5 m。

　　所接的泵管不能碰触螺栓样板架和其它预埋件，下料点随斜向浇注坡度，由下向上布料，不能只停在一个地方堆料，浇筑至分层高度就要拆管向上接管下料。 　　暴露于太阳下的泵管采用湿麻袋覆盖，并常浇水润湿，以便降温，防止管内砼干结。 　　

（6）砂浆处理：润滑泵管的砂浆由塔吊挂料斗接出。浇注开始时，利用塔吊挂斗配合，三条泵管按顺序进行润滑。 　　

（7）砼操作：振捣采用插入式振捣棒，振捣人员分成顶部、中间和底部三排。振捣要求快插慢拔、排列式插点、插点均匀，振捣棒的插入间距在30~40 cm，距模板边不大于15 cm，振捣根据表面泛浆，无气泡产生为准，振捣时间也应根据砼的坍落度大小掌握，不准漏振，也不允许过振造成重骨料下沉。

　　接拆管时，钢筋上所遗落的砼和砂浆由清理人员清除干净，避免影响钢筋与砼的粘结强度。

 　 在振捣棒伸入较困难的地方，解开钢筋让操作人员进入钢筋内振捣，振捣完毕后重新绑扎好钢筋。 　　

（8）细部及表面处理：在标高103.24 m浇注区内，表面要求随打随压光，表面平整度在8mm/3m偏差以内。由于纵横杆件和安装单位的加固角钢多，刮尺无法通长刮面。现场采用了在大模板边103.24 m标高处钉设斜边长为20 mm的等腰直角三角形倒角条，使平台边部形成斜面护角。在三角条的顶面每间隔4 m钉一个小圆钉，当砼浇筑完后，通过圆钉和小白线拉设平台标高找平控制网。找平压光工作待砼振捣密实后施工，避免在浇完砼后未振捣就进行拍平拉毛，造成振捣人员的漏振。在砼振捣完成后按标高控制线进行第一次刮平粗找平；第二次在初凝前，再进行短时间的二次振捣，砼沉实后进行精找平。压光前利用海绵块清除表面的泌水，在终凝前压好。

　　二次灌浆区的表面采用木抹子进行两遍压平拉毛。由于振捣后粗骨料下沉，表面的砂浆层较厚，现场铲除一层表面砂浆，并重新在表面均匀补一层带骨料的砼，振捣密实后再进行拍平拉毛。在砼初凝前，清除表面泌水后进行二次抹压拉毛。养护期结束后，凿除灌浆区的表面砂浆层至设计标高，根据现场的凿除情况来看，表面粗骨料分布均匀，并且未出现无骨料区，达到设计要求。

（9）模板检查：模板看护人员跟随浇注点，随时进行模板垂直度和轴线的校核，并安排专人在底模下进行跟踪检查，在模板产生偏差时，及时进行纠偏，保证了平台尺寸的标准。 　　

（10）养护：浇注过程中，在砼表面压光后3 h以内，进行覆盖湿麻袋，再用塑料薄膜进行覆盖，表面加盖干麻袋。并由专人负责浇水保持底层麻袋始终湿润，养护期为30 d。在侧模拆除后立即用麻袋进行包裹，外侧封上塑料薄膜，根据测温情况，保证降温梯度不大于2℃/d，内外温差不大于30 C。在表面温度过低造成温差超值时，采用加盖干麻袋进行保温；在内外温差相差很小时，撤除干麻袋，同时进行表面浇适量的水进行散热。

　　在养护期间，防止施工机具重敲地面，或过早在面层上踩踏，造成地面损坏和反砂。该成品保护措施，很好地避免了砼地面极易产生的质量通病。

 　　在现场增加3组同条件养护砼试块，测试7 d，14 d和28 d的强度。 2.3.3 裂缝控制措施

　　（1）由于1号汽轮机平台浇筑日期为1999年7月27日，2号汽轮机平台浇筑日期为1999年10月18日，此时砼的出机温度均在28℃左右，而该平台的设计规范砼入模温度为20℃，为保证砼的入模温度，采用在砼搅拌运输车内加液氮充分搅拌后降温的措施，现场测试检查其入模温度均控制在19~20℃。

　　（2）使用砼的双掺措施，加入RH561减水剂和粉煤灰，减小水灰比，降低水化热。粗、细骨料入棚遮阳，砼运输车的罐身包裹隔热棉。从现场浇注施工和养护阶段观察，泵送砼良好的工作性能和保证较小的水灰比，对减少砼离析和泌水以及后期水化热的产生都起到了重要的作用。

　　（3）为保证施工质量，搭设了天棚架遮阳防雨，同时也利于浇注后温度控制和养护。

　　（4）采用了斜向分层，控制浇筑速度，利于砼浇筑后的初始水化热的散失。

 2.3.4 砼内部温度测量

　　根据该平台的形状，在平台上安装8组热电偶测温探头，每组分为上、中、下3个，进行30 d测温，同时测定大气温度。根据温度变化曲线和各点之间的温差来控制养护。 　　

（1）测温频率：规定测温频率为第1－5天每2小时测一次；第6－10天每6小时测一次；第11－16天每12小时测一次；第17－30天每24小时测一次。 　　

（2）现场测温实测值表：根据平台测温探头的布置，选取平台中部布置的4号点的位置进行分析，具体数据见下表： 砼龄期（天） 3 6 9 12 15 18 21 24 27 28 中心温度（℃） 52.45 66.95 65.4 62.05 57.35 52.1 47 42.65 38.95 35.45 表面温度（℃） 41 37 39 38 29 26.5 28 28 20 16 底部温度（℃） 50.8 56.8 52.6 49.3 44.25 40.4 37.7 34.5 31.7 28.3 内外温差（℃） 10.4 29.95 26.4 24.05 28.35 25.6 19 14.65 18.95 19.45 　　根据表中的测温数据绘制曲线表，如下图： 　　

    施工结果：从测温曲线表来看，砼内部最高温度发生在浇筑后的第6天左右，其原因在于底部和侧面采用18 mm厚胶合板，外界温度保持在25 C以上，顶面采用了塑料薄膜和麻袋覆盖，其散热较慢；砼配制加入了RH561外加剂，液氮降低入模温度，水化热在初期的产生较慢，加之保温措施良好，内部热量聚集，以致内部温度最高期未按常规产生在浇筑后的第3天。由于根据测温情况，采取了相对应的养护措施，控制了砼温度的降温梯度每天不大于2 C，内外温差不超过30 C。经过28d的养护，撤除表面覆盖物，进行检查，未发现有任何表面有害裂缝和起尘、反砂等缺陷。

 3 　总结与体会 　　

（1）施工中的方案制定和措施的编制，应当与施工现场紧密结合，充分考虑现场的实际情况，加强其严密性和可行性，避免形式。该平台的施工模板加固和预埋件的安装存在较大难度，但由于措施的合理性，保证了施工正常进行。 　　

（2）汽轮机平台各工序的施工严格依照秦山三期工程质量保证大纲执行，确保了每一步都在受控状态，避免无原则施工造成返工和不符合项的发生。各工序的衔接均按程序完工移交后，方可进入施工。各分项确定负责管理人，严格按照批复程序和方案施工、检查。模板、预埋件和大体积砼的成熟施工工艺，降低了施工的复杂性。 　　

（3）根据业主的网络施工期和核工业厂房的特殊性，安装与土建施工交叉进行，造成各项的移交点多，双方合理的协调与工序安排是确保工期的重要因素。从汽轮机平台的承重架施工到砼养护结束，共四个月，作为业主的重要节点提前完成，该施工时间比同型的韩国月城核电站快。尤其在1号汽轮机平台施工后，及时进行了工程总结，保证了2号汽轮机平台的施工时间比1号施工周期更短。 　　

（4）通过1号和2号汽轮机平台的施工，在大模板、预埋件施工和大体积砼施工，以及砼裂缝控制方面，积累了比较成熟的经验，能为后期的同类型工程施工提供很好的技术资料和工程组织经验。