梁志剛

(山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司，山西 長(zhǎng)治 046021)

1 設(shè)備概況

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力需求呈現(xiàn)穩(wěn)定的上升態(tài)勢(shì)。盡管目前核電、水電、風(fēng)電等新能源發(fā)展迅速，這些清潔能源占據(jù)的比重將越來(lái)越大，但我國(guó)以火電為主的格局在今后較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)不會(huì)改變?；痣姀S的NOx成為繼SO2后的又一重要污染物，根據(jù)GB 13223—2011《火電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求，全國(guó)已建火電廠都在進(jìn)行脫硝設(shè)備改造。

山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司一期2×300 MW機(jī)組于2004年9月投產(chǎn)發(fā)電，鍋爐為WGZ1045/17.5-1型亞臨界自然循環(huán)汽包爐，中儲(chǔ)式鋼球磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)，熱風(fēng)送粉，直流式百葉窗水平濃淡固定式燃燒器，四角布置切向燃燒方式，鍋爐本體采用單爐膛Π形布置方式，一次再熱、平衡通風(fēng)、全鋼構(gòu)架、半露天島式布置。燃用煤質(zhì)屬于低揮發(fā)分貧煤。由于建廠時(shí)間較早，鍋爐未設(shè)計(jì)脫硝系統(tǒng)，此次脫硝改造方案為低氮燃燒器改造和脫硝改造同時(shí)進(jìn)行。

2 脫硝改造工程概況

該改造工程采用選擇性催化還原法(SCR)脫硝裝置，在設(shè)計(jì)煤種、NOx質(zhì)量濃度為650 mg/m3(6％O2，干態(tài))、鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量(BMCR)工況、處理100％煙氣量條件下，脫硝效率按90％設(shè)計(jì)。催化劑按“2+1”層設(shè)計(jì)，即2層催化劑設(shè)計(jì)層加1層催化劑預(yù)留層。脫硝裝置支撐鋼架荷載按遠(yuǎn)期3層催化劑裝滿考慮。

加裝脫硝裝置的建構(gòu)筑物包括SCR區(qū)脫硝鋼架、煙氣分析儀表間、管架及設(shè)備基礎(chǔ)等。SCR區(qū)脫硝鋼架設(shè)在原鍋爐尾部風(fēng)機(jī)間支架上方，并在F軸往電除塵器950 mm處新立一列鋼柱作為脫硝本體反應(yīng)設(shè)備安裝區(qū)域。原鍋爐尾部風(fēng)機(jī)間支架及基礎(chǔ)不能承受加裝的脫硝裝置，因此，脫硝鋼架施工前，需要對(duì)原鍋爐尾部風(fēng)機(jī)間支架及基礎(chǔ)進(jìn)行加固處理，建成后的脫硝鋼架與下部鋼筋混凝土框架為一體。

3 基礎(chǔ)植筋加固方案

根據(jù)工藝要求，此次增加的脫硝系統(tǒng)仍利用原風(fēng)機(jī)房鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，但原設(shè)計(jì)未考慮脫硝裝置荷載的影響。根據(jù)計(jì)算，原D，E，F(xiàn)軸向基礎(chǔ)采用植筋加固的方案，并在縱向連接新的基礎(chǔ)，使基礎(chǔ)承載力滿足要求。原風(fēng)機(jī)間基礎(chǔ)如圖1所示，改造后的風(fēng)機(jī)間基礎(chǔ)如圖2所示。

圖1 原風(fēng)機(jī)間基礎(chǔ)

圖2 改造后的風(fēng)機(jī)間基礎(chǔ)

4 基礎(chǔ)植筋技術(shù)要求

(1)混凝土強(qiáng)度等級(jí)：基礎(chǔ)加大截面加固，C35；柱加大截面加固，C40。

(2)鋼筋屈服強(qiáng)度：HPB235，σs=210 MPa ；HRB335，σs=300 MPa ；HRB400，σs=360 MPa。

(3)該工程采用的鋼材及焊條參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 鋼材及焊條參數(shù)[1]

(4)承重結(jié)構(gòu)用的膠粘劑中嚴(yán)禁使用乙二胺作改性環(huán)氧樹(shù)脂固化劑；嚴(yán)禁摻加揮發(fā)性有害溶劑和非反應(yīng)性稀釋劑。

(5)結(jié)構(gòu)膠必須具有焊接適用性。

(6)混凝土結(jié)構(gòu)加固用的膠粘劑在進(jìn)入市場(chǎng)前必須通過(guò)毒性檢驗(yàn)。對(duì)完全固化的膠粘劑，其檢驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合實(shí)際無(wú)毒衛(wèi)生等級(jí)的要求。

(7)植筋膠粘劑。種植錨固件的膠粘劑必須采用專(zhuān)門(mén)配制的改性環(huán)氧樹(shù)脂膠粘劑或改性乙烯基酯類(lèi)膠粘劑(包括改性氨基甲酸酯膠粘劑)，該工程植筋膠采用A級(jí)膠，具體性能指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2 A級(jí)膠性能指標(biāo)

5 施工工藝

5.1 工藝流程

彈線定位→鉆孔→原基礎(chǔ)鑿毛→洗孔→植筋孔干燥處理→清孔→鋼筋處理→注膠→植筋→固化養(yǎng)護(hù)→抗拔試驗(yàn)[2]。

5.2 工藝要求

(1)彈線定位。按施工圖紙鋼筋分布要求確定孔位。

(2)鉆孔。錨孔孔徑D應(yīng)比鋼筋直徑d大2～5 mm，錨孔應(yīng)避開(kāi)受力主筋，廢孔應(yīng)用錨固膠填實(shí)。該工程設(shè)計(jì)植筋錨固深度較深：非受力鋼筋為15d；直徑16～20 mm的受力鋼筋為26d；直徑22～32 mm的受力鋼筋為28d；直徑為28 mm的柱筋植入原基礎(chǔ)40d深，植入深度為1 120 mm，鉆孔難度極大。針對(duì)這種情況，采取的方法是：直徑小于16 mm且植筋深度較淺的鋼筋采用電錘打眼，電錘打眼的優(yōu)點(diǎn)是速度快，缺點(diǎn)是深度不能太深、孔徑不能太大；直徑大于16 mm且植筋深度較深的鋼筋則采用水鉆打眼，水鉆打眼的優(yōu)點(diǎn)是孔徑大、深度深。

(3)原基礎(chǔ)鑿毛。施工時(shí)按規(guī)范及設(shè)計(jì)要求用錘鏨或電鎬在混凝土結(jié)合面上鏨出麻點(diǎn)，以鑿出原混凝土粗骨料為宜。常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)為100 mm×100 mm范圍內(nèi)不少于8個(gè)麻點(diǎn)；或?qū)⒈砻娲虺蓽喜?，溝槽深度?0 mm，間距為200 mm左右，并將原混凝土構(gòu)件的棱角打掉，同時(shí)除去浮渣、塵土。

(4)洗孔。鉆孔后應(yīng)立即清理，因?yàn)殂@孔后孔內(nèi)有很多灰粉、灰渣，直接影響植筋的質(zhì)量，所以一定要把孔內(nèi)雜物清理干凈。方法為：用高壓空氣加毛刷清除孔內(nèi)粉塵，然后用干凈物體臨時(shí)封堵孔口，以防塵土、砂粒等雜物落入。

(5)植筋孔干燥處理。為增強(qiáng)孔壁與結(jié)構(gòu)膠的黏結(jié)力，潮濕的植筋孔應(yīng)做干燥處理。具體方法為：用電烘槍對(duì)潮濕的植筋孔逐個(gè)進(jìn)行烘干，如植筋孔數(shù)量較多也可用若干烤熱的鋼筋插入潮濕的植筋孔；鋼筋可用炭火烤熱，但烘烤溫度不宜過(guò)高，以剛剛出現(xiàn)暗紅色為宜，以免孔壁混凝土發(fā)生高溫爆裂，如植筋孔過(guò)于潮濕，可反復(fù)多烘幾次直至其干燥。

(6)清孔。植筋孔進(jìn)行干燥處理后，粘在孔壁上的泥漿會(huì)變成干燥的粉塵，應(yīng)再次進(jìn)行清孔處理，可用棉布纏在鋼筋上伸入孔內(nèi)反復(fù)清理，使粘在孔壁上的灰塵脫落，再用高壓空氣吹掃。

(7)植筋表面處理。鋼筋需檢驗(yàn)合格后方可使用，可先用鋼絲刷除去植筋表面的鐵銹和氧化層，然后用丙酮除去殘留油污；處理后的鋼筋應(yīng)盡快植入孔內(nèi)，避免再次污染。質(zhì)量控制關(guān)鍵是鋼筋植入部分表面干凈，以增加與結(jié)構(gòu)膠的黏結(jié)力。

(8)植筋膠灌注。大多數(shù)結(jié)構(gòu)膠為雙組分材料，常規(guī)做法是用長(zhǎng)嘴器具伸入成孔底部，通過(guò)擠壓器將膠填入孔內(nèi)并排出空氣，注膠量為孔深的1/3～1/2，以鋼筋插入后溢出少許膠液為宜。由于該工程設(shè)計(jì)要求植筋深度較深，因此植筋膠注入相對(duì)較困難。針對(duì)這種情況，具體做法是：垂直孔將膠直接搗進(jìn)孔中即可；水平孔可用?6 mm的細(xì)鋼筋配合托膠板(干凈木板)往孔內(nèi)搗膠，也可讓施工人員戴好皮手套，將配好的膠成團(tuán)塞、搗進(jìn)孔內(nèi)；倒垂孔選用高觸變型植筋膠，該膠不流淌，可成團(tuán)塞入孔內(nèi)。質(zhì)量控制關(guān)鍵是從底部開(kāi)始注膠，膠體不得有氣泡存在。

(9)鋼筋植入。將處理好的鋼筋緩慢旋入孔內(nèi)預(yù)定深度，如植入困難則用鐵錘和電鎬敲擊。具體做法為：以手錘擊打方式入孔，手錘擊打時(shí)，一手應(yīng)扶住鋼筋，以保證對(duì)中并避免回彈；若鋼筋較長(zhǎng)，在電鎬鉆頭端部焊接一塊10～15 mm厚且一側(cè)有豁口的鐵板，將豁口卡在鋼筋上，利用電錘的持續(xù)沖擊力來(lái)克服植筋膠的阻力，快速無(wú)回彈地將鋼筋送至孔底，植筋量大或植入大直徑鋼筋時(shí)可采用此方式。質(zhì)量控制的關(guān)鍵是鋼筋必須緩慢旋入。

(10)養(yǎng)護(hù)固化。已植入孔內(nèi)的鋼筋在常溫下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，24 h之內(nèi)嚴(yán)禁有任何擾動(dòng)，直至使用的結(jié)構(gòu)膠固結(jié)。其質(zhì)量控制關(guān)鍵是保證固結(jié)時(shí)間，中間不得擾動(dòng)。

6 拉拔試驗(yàn)注意事項(xiàng)

(1)錨桿拉拔計(jì)在試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)固定牢靠。

(2)錨桿拉拔時(shí)應(yīng)緩慢地逐級(jí)均勻加載，直到錨桿滑動(dòng)或桿體破壞為止，并做詳細(xì)記錄。

(3)拉拔錨桿時(shí)，拉拔裝置下方和兩側(cè)不得站人。

(4)拉拔時(shí)設(shè)專(zhuān)人監(jiān)視頂板，以保證操作人員安全。

(5)錨桿按規(guī)定比例進(jìn)行測(cè)試，選擇好測(cè)試點(diǎn)，不能做破壞性試驗(yàn)。

(6)拉拔合格的錨桿要掛好合格標(biāo)簽，不合格的錨桿要按規(guī)定補(bǔ)打后再進(jìn)行測(cè)試。

(7)拉拔時(shí)嚴(yán)禁有人通過(guò)，兩邊放好警示標(biāo)志，以防止工具脫落。

7 結(jié)束語(yǔ)

本文以山西漳山發(fā)電有限責(zé)任公司一期2×300 MW機(jī)組脫硝改造工程為研究對(duì)象，對(duì)基礎(chǔ)加固處理方法及植筋技術(shù)的工藝流程和注意事項(xiàng)進(jìn)行了總結(jié)和分析。采用植筋技術(shù)加固原有基礎(chǔ)，不僅節(jié)約了改造成本，而且縮短了施工工期，取得了良好的效果，可為進(jìn)行同類(lèi)型脫硝改造的電廠提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1]高俊生，陳銘，齊惠.植筋施工新技術(shù)及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果[J].遼寧建材，2004(4)：68-69.

[2]董昌勝.建筑結(jié)構(gòu)植筋加固施工技術(shù)[J].河南科技，2008(5):45.