1、前言

弹簧支承隔振技术至今已被用于世界上500多台汽轮发电机上，而且近30多年来一直运行良好。在国外，弹簧支承隔振体系早在上世纪70年代就应用于汽轮发电机组，其中：火电机组的最大功率达到1000MW，核电机组的最大功率达到1360MW。在国内，从河南登封电厂(6MW机组)于1978年首次采用我国自行开发的弹簧基础开始，已经逐步应用于汽轮发电机组，比如北京第一热电厂、合肥第二发电厂等。湖北大别山电厂一期工程是国内600MW超临界火力发电机组首次采用该技术，弹簧隔振器由隔而固(青岛)减振技术有限公司设计制造。

湖北大别山电厂一期工程汽轮发电机组采用北重－阿尔斯通汽轮发电机厂产品。其中汽轮发电机基座为非常规设计，采用了先进弹簧隔振技术，即在基座框架柱头上+9.930～+10.500米设置弹簧隔振器，将基座框架与顶台板分开，隔振器主要起减振、方便设备调整及消除基础不均匀沉降等作用。本工程汽轮发电机基座框架设计为五个轴线，共10个柱头，根据不同的承载每个柱头上设置4～6个弹簧隔振器，弹簧隔振器分五种型号共51组。弹簧隔振器安装过程包含就位、调整两个工序。

2、准备工作

2.1施工脚手架设计                                                   

（1）地基基础处理：为了减少脚手架沉降，将脚手架直接支撑在汽轮发电机基座底板上。

（2）脚手架立横杆间距的设计：汽轮发电机顶台板宽11～15米，长44.4米，板厚3.15～4.5米，混凝土方量为1315m3。根据以上数据，结合施工经验并考虑到沉降间隙问题，脚手架采用φ48×3.5钢管体系，立杆纵横方向间距400mm，步距为1200mm，经计算立杆承受最大荷载19.87KN，远远小于容许荷载37.19KN，且稳定性符合要求。

2.2沉降间隙的设计

弹簧隔振器安装采取预留沉降间隙的施工方案，即弹簧隔振器与其上方预埋钢板预留一定的沉降间隙，预埋钢板支撑在周围台板底模上，等混凝土浇筑完成后，预埋钢板接近或正好接触到弹簧隔振器上面。经过三次专题会议研究讨论、类似承载实验以及以往类似工程施工经验，最终确定沉降间隙为10mm。经对顶台板面12个沉降观测点在脚手架拆除前后实测数据的比较，10个观测点沉降在7～8mm，其余2个观测点沉降为10mm，效果良好。                                                                                       

2.3弹簧隔振器下接触面的处理                

下接触面（即柱顶面）处理直接影响弹簧隔振器安装及最终工作状态，必须非常重视。

（1）设计因素：应管理方要求，中南电力设计院没有按照其它基础那样下设置预埋铁件，而是在弹簧隔振器安装标高+9.930以下100mm预留，作二次灌浆，这样便于下接触面标高、平整度的控制及处理。二次灌浆料强度应控制在C40以上。

（2）施工控制：柱顶面控制标准：标高偏差小于2.0mm，平整度不大于2.0mm。基座框架施工至+9.920米，+9.920～+9.930米进行二次灌浆。二次灌浆前，施工缝严格按照施工规范要求进行凿毛、湿润，调整预留插筋，保证上保护层不小于25mm。                                            

柱顶面四周设∠80×6（等边）角钢方框，用来控制标高及平整度，同时保护柱顶面棱角。角钢方框在车间加工制作，制作完毕后作仔细校正，             

重点控制方框方正及角钢上面平整度在2.0mm范围内。

二次灌浆前，首先把角钢方框可靠固定到柱顶面（角钢锚筋可与柱竖向主筋焊接固定），然后按照要求认真检查角钢面的标高及平整度，把误差控制在标准要求范围内。灌浆过程用刮尺即时对混凝土面进行处理，然后分别用木抹、铁抹进行压光。           

2.4弹簧隔振器上接触面覆盖钢板的制作                     

覆盖钢板厚度25mm，最大为2400×2150mm。由于钢板自重而产生的挠度以及考虑到混凝土浇筑过程中对钢板压力所导致的变形，经过计算，在钢板上面设置两根工字钢（20a）并满焊，以增加钢板的刚度。覆盖钢板锚筋、工字钢焊接完成后，对钢板进行校正、整平，校正后用靠尺检查其平整度不大于2.0mm。同时必须消除焊接变形。                              

3、安装就位

3.1安装

安装工序为：隔振器检查 → 柱顶面标高、平整度检查→ 隔振器放置位置标记→ 隔振器位置标高、平整度实测并记录 → 放置防滑垫片（按照产品要求）→ 安装隔                     图 四

振器 → 放置调平钢板及防滑垫片     隔振器保护→ 覆盖钢板就位→ 台板结构施工→ 隔振器释放→ 隔振器调整（直至满足设备要求）

（1）弹簧隔振器检查：根据图纸设计及到货清单对隔振器到货情况进行仔细检查，检查内容包括：隔振器型号、数量；调平钢板及防滑垫片型号、数量；隔振器实际高度的实测并作好记录。发现问题，及时进行整改或者返厂更换。

（2）柱顶面标高、平整度检查及处理：用普通水准仪初步检查柱顶面标高、平整度检查，如果超出设备（或图纸）要求范围，用砂轮打磨处理，直至满足要求。

（3）隔振器放置位置标记：柱顶面清理完后，按照设计要求用墨线清楚的标识出隔振器的放置方框，方框内清楚标识隔振器型号，同时要求方框大小、位置及方向均应符合设计要求，以便隔振器就位。

（4）隔振器位置标高、平整度实测并记录：在所标识的隔振器放置位置范围，标记出五个测点并依次编号（建议五个点分别布置在四个角及中心）。然后用沉降观测仪进行标高测量，依据测量结果来对隔振器放置位置标高、平整度偏差进行控制。控制标准：标高偏差不超过+2.0mm，平整度不大于1.0mm，同时要求相邻隔振器（柱头）标高偏差不大于3.0mm。具体作法：将五点实测数据进行比较，确保差值不大于1.0mm，并选其最大值作为平整度实际数值；然后在此情况下将五点标高的平均值作为隔振器放置位置标高的实测值，最后作好详细记录。

（5）放置防滑垫片（按照产品要求）：隔而固产品要求隔振器与基础接触面之间放置一张2.0mm自粘纺织垫片，依此方法固定隔振器。自粘纺织垫片应与隔振器底面尺寸匹配，且应平整无折皱，厚度应均匀。

（6）安装隔振器：按照安装顺序要求（一般按照柱头布置依次安装）依次用桁车将隔振器吊装就位，找平找正，要求其中心轴线安装偏差不大于5mm。单个柱头上隔振器吊装顺序为先中间后两边，隔振器吊装前吊环安装必须牢固。

（7）放置调平钢板及防滑垫片：隔振器就位后，仔细检查其型号、位置、铭牌朝向是否符合设计、产品要求，以及上下是否颠倒。检查结果合格后，按照产品要求在隔振器上依次放置自粘纺织垫片（1层）、调平钢板（若干）、自粘纺织垫片（1层）。纺织垫片要放平放正，且与调平钢板、隔振器顶面尺寸应匹配。调平钢板的数量应符合产品要求，但考虑到隔振器基底的标高偏差，可作适当调整。为了便于                    

今后调整，调平钢板总厚度不应小于25mm，且薄钢板尽量放在上面。

（8）隔振器保护：以上工序验收合格后，用较厚的塑料布从上到下连同调平钢板与隔振器一起严密包裹，保护设备避免施工过程污染。

（9）覆盖钢板就位：覆盖钢板就位前应检查台板底模标高及模板支撑是否符合施工要求。台板底模标高应考虑到预留间隙，即为台板底模标高=柱顶设计标高+隔振器理论高度+放置的纺织垫片、调平钢板厚度（根据产品要求的标准放置）+沉降间隙。然后按照设计要求安装覆盖钢板，覆盖钢板的边缘支撑在预留空洞的边沿，单边搭接宽度不小于50mm，同时钢板四周应有防止移动妥善固定措施。覆盖钢板就位后，可用水平尺或者水准仪检查钢板的平整度是否符合要求（见图四）。

（10）台板结构施工：在上述工序验收合格后，进行台板结构钢筋、模板和混凝土的施工。应注意的是台板混凝土浇筑应采取平面分层的方法，避免混凝土布料不均而造成脚手架的不均匀沉降，同时在浇筑过程必须密切注意台板的沉降是否均匀，并作好记录。

2.2检查并作好记录

在以上工序施工过程，必须认真检查并如实、认真、详细的记录，所有记录均为以后调整依据。建议编制两个表格：一个是隔振器安装准备记录表；一个是隔振器安装记录表。

4、隔振器释放、调整

3.1隔振器释放：隔振器释放必须在台板上所有荷载全部就位后方可进行。隔振器释放即解除锁定螺栓，使弹簧隔振器自由受力。释放必须按照柱头布置一定的顺序（逆时针或顺时针）依次进行，严禁随意无规则释放。隔振器释放前必须对台板上设置的沉降观测点进行沉降观测，并作好详细记录。

3.2隔振器调整：①在紧靠每个隔振器的覆盖钢板和基底上各设一个测量基准点，上下两点应在同一铅垂线上。用内径千分尺在此基点上测量隔振器上下接触面的距离，结合台板上沉降观测记录作为进行调整的依据。在结合原设计压缩值的基础上，计算出每个隔振器应调整的数值。②用支撑在隔振器弹簧上钢板的千斤顶将基础台板微微顶起，拆除包裹在隔振器上的塑料布，按照计算好的调整数值抽出或者插入调平钢板进行调整，以满足汽机台板整体调平的需要。③第一次调整完成后用沉降观测仪再对沉降观测点进行观测，依此检查汽机台板标高及平整度的变化，结合隔振器旁测点的测量数值，计算出每个隔振器应调整的数值，然后按照②步骤进行调整。④不断重复③步骤内容，直至满足设备调整要求为止。

5、改进建议

5.1弹簧隔振器下接触面设计的改进

    湖北大别山电厂磨煤机基础、凝汽器基础也采用弹簧隔振技术，但隔振器下接触面设计要求预埋铁件，由于土建施工误差较大，很难达到设备要求标准，二次处理难度大，费时费力。在管理方的建议下，汽机隔振器下接触面采用二次灌浆处理方法，结果非常好，即容易满足设备要求标准，产生费用也相对较少。

5.2弹簧隔振器上接覆盖钢板的设计改进

    由于覆盖钢板较大，同时其承载力、刚度、平整度要求较高，施工单位设计制作难度较大。建议设计单位在结构设计时考虑对该钢板进行设计，设计时应充分考虑其承载力、刚度及钢筋安装时的影响，便于施工单位制作安装。

5.3施工方案的选择

目前隔振器位置模板的支撑方法采用较多的有两种：方案一，覆盖钢板直接支撑在隔振器上，四周模板高出覆盖钢板沉降间隙高度，覆盖钢板与底模相对独立；方案二，覆盖钢板支撑在预留孔洞四周的模板上，钢板与隔振器预留一定的沉降间隙。

方案一解析，预紧状态下的隔振器可视其刚度无限大，则直接支撑在隔振器上的覆盖钢板在混凝土浇筑过程基本不动，但周围的台板底模由于钢管的弹性而产生一定的沉降，这个沉降量会随荷载的不断增大而增加。由于台板混凝土量很大，混凝土浇筑时间相对较长，下层混凝土会在施工过程就初凝，而底模沉降量却不断增加，覆盖钢板不会产生沉降，这样会在覆盖钢板与底模交接位置产生内应力或内裂缝，严重影响台板混凝土的受力性能，故认为不可取。     

方案二，由于覆盖钢板支撑在底模上，如果沉降间隙预留合适则不会产生以上情况，覆盖钢板会和底模同时沉降，直至混凝土浇筑完毕，而此时覆盖钢板也恰恰与隔振器顶部接触，故建议选择方案二。

5.4沉降间隙的设计

按照方案二施工，沉降间隙的设计是施工过程一个非常重要的环节。由于施工脚手架是一个很复杂的超静定结构，简化后计算结果误差较大，因此在沉降间隙设计时建议采用结构计算与类似承载试验、施工经验相结合的方法。

另外沉降间隙设计应尽量精确，即混凝土浇筑完成后覆盖钢板基本和隔振器顶部完全接触，这样避免脚手架拆除后台板产生内应力，同时也减少了脚手架的拆除难度。

6.施工过程的注意事项

6.1隔振器基底混凝土表面应洁净、无油污等污染，标高、平整度必须满足设备要求标准。

6.2隔振器安装时应注意不能上下颠倒，且铭牌应朝外，便于施工人员检查。

6.3放置调平钢板时应注意检查钢板表面洁净无污染物，钢板边缘应平整，不能有卷边和毛边，否则应进行处理；自粘纺织垫片应平整、洁净，严禁折叠放置。同时要求隔振器接触面尺寸必须与自粘纺织垫片、调平钢板大小对应。

6.4台板混凝土强度达到100%后方可拆除脚手架。脚手架拆除前必须用塞尺逐一检查各隔振器顶部与台板是否有间隙，如果有，应塞入与空隙相同厚度的镀锌钢板进行垫实，以免脚手架拆除后在基础台板内产生不必要的内应力。

6.5隔振器调整过程应充分考虑台板上沉降观测点的沉降变化，并应保证调整完毕后沉降观测点沉降变化均匀、一致。如果隔振器调整完后，各沉降观测点的沉降变化不一致，相差较大，则应继续调整，否则台板将产生内应力。

7、结束语

弹簧隔振技术有着诸多的优势，有很大的发展空间，所以弹簧隔振基础是发展趋势。本人参加了大别山电厂汽机隔振器安装的全部过程，在没有相关经验可借鉴的情况下，经历了多次试验、总结，最终取得了较好的施工效果。