油氣管道站場(chǎng)裝配式基墩制作及安裝質(zhì)量控制措施研究

荊國防，田 坤，刁鳳東

中國石油管道局工程有限公司，河北 廊坊

1.引言

一般油氣管道站場(chǎng)內(nèi)的基墩制作有2 種方式，即現(xiàn)澆整體式和裝配式[1]?，F(xiàn)澆整體式是在現(xiàn)場(chǎng)綁扎鋼筋、支模、澆筑基墩的施工方法，優(yōu)點(diǎn)是現(xiàn)場(chǎng)施工精度高、整體性好、剛度大、不需要二次運(yùn)輸和安裝、對(duì)不規(guī)則形狀的適應(yīng)性強(qiáng)、地腳螺栓精度高，缺點(diǎn)是需要大量的模板、現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)量大、工期也較長(zhǎng)。裝配式是在預(yù)制場(chǎng)先制作好基墩，然后在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)省模板、受氣候條件影響小、生產(chǎn)效率高、質(zhì)量高，缺點(diǎn)是整體性差、剛度差、需要二次運(yùn)輸和安裝。

沙特哈拉德項(xiàng)目站場(chǎng)工藝設(shè)備大部分為工藝管道和閥門，站場(chǎng)內(nèi)小型基墩比較多，對(duì)基墩的整體性、剛度要求低。站場(chǎng)處于沙漠腹地，氣候干燥，沉降小，綜合考慮：站內(nèi)除了36寸以上的閥門和球筒基墩采用現(xiàn)澆整體式外，其它小型基墩都采用裝配式，其基墩生產(chǎn)質(zhì)量好、效率高、安裝施工進(jìn)度快。筆者對(duì)裝配式基墩制作及安裝質(zhì)量的影響因素進(jìn)行了研究。

2.裝配式基墩質(zhì)量影響因素

基墩制作、安裝是站場(chǎng)施工的重點(diǎn)工作之一，其質(zhì)量直接決定工藝設(shè)備的安裝質(zhì)量[2]，影響質(zhì)量的主要因素如下：

2.1.人員方面因素

在預(yù)制場(chǎng)進(jìn)行基墩制作時(shí)，由于工人流動(dòng)性大，預(yù)制基墩的工人經(jīng)驗(yàn)不足、專業(yè)技能不熟練、缺乏技術(shù)培訓(xùn)、工序不規(guī)范，同時(shí)操作者對(duì)基墩自檢、復(fù)檢工作不重視，專業(yè)質(zhì)檢員也沒有按照?qǐng)D紙對(duì)基墩進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查，導(dǎo)致不合格基墩運(yùn)輸?shù)桨惭b現(xiàn)場(chǎng)；在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝時(shí)，工人缺乏專業(yè)的操作技能培訓(xùn)，對(duì)施工質(zhì)量問題不重視，造成坐漿時(shí)不飽滿；在預(yù)制場(chǎng)后澆筑時(shí)，工人缺乏質(zhì)量責(zé)任意識(shí)，技能不達(dá)標(biāo)，導(dǎo)致預(yù)埋地腳螺栓位置和標(biāo)高出現(xiàn)偏差；在安裝預(yù)制基墩時(shí)，由于工人實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)少、現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)和質(zhì)量管理人員不足，基墩安裝經(jīng)驗(yàn)和操作技能不熟練，導(dǎo)致基墩位置和墊層標(biāo)高偏差過大，出現(xiàn)安裝尺寸偏差問題。

2.2.機(jī)械設(shè)備因素

裝配式基墩缺乏有效的質(zhì)量檢測(cè)工具，比如混凝土振搗不當(dāng)或者不充分、鋼筋保護(hù)層是否有空鼓等問題不易發(fā)現(xiàn)。用坐漿方式與鋼結(jié)構(gòu)連接時(shí)，也沒有很有效的自檢工具對(duì)坐漿的配比和厚度進(jìn)行檢測(cè)，坐漿料的性能就會(huì)受到嚴(yán)重影響。大型基墩在安裝過程中只能采用全站儀進(jìn)行調(diào)整，缺少有效的精度控制工具，基墩安裝極易出現(xiàn)拼接縫隙誤差過大、地腳螺栓無法和設(shè)備準(zhǔn)確連接等現(xiàn)象，特別是安裝體積較大、重量較重的基墩時(shí)，如果沒有精度控制工具，就不能保證安裝精度的準(zhǔn)確，容易安裝失敗[3]。

2.3.物料方面因素

在預(yù)制場(chǎng)生產(chǎn)基墩時(shí)，鋼筋的直徑、長(zhǎng)度、防腐等不符合設(shè)計(jì)要求影響基墩質(zhì)量；混凝土配比、時(shí)間不符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求影響基墩質(zhì)量；預(yù)埋鋼板和地腳螺栓的型號(hào)、規(guī)格、鋼號(hào)不符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求影響基墩質(zhì)量；坐漿料安裝時(shí)，坐漿料的質(zhì)量和配比直接影響連接質(zhì)量，坐漿料拌制時(shí)不注意“少拌、勤拌”原則；混凝土二次澆筑時(shí)，搭接澆筑厚度過薄，粗骨料過多，容易產(chǎn)生爛根現(xiàn)象；在基墩安裝之前，未對(duì)進(jìn)場(chǎng)基墩進(jìn)行復(fù)核驗(yàn)收，不合格的基墩進(jìn)行了安裝。

2.4.工藝方面因素

基墩預(yù)制時(shí)，由于模板加固不牢、板縫拼接不嚴(yán)密造成尺寸偏差、錯(cuò)臺(tái)、漏漿問題；鋼筋綁扎不牢，澆筑時(shí)移位；預(yù)埋鋼板和鋼筋焊接不牢固、鋼板平整度不足；預(yù)埋地腳螺栓安裝的位置和標(biāo)高不符合設(shè)計(jì)要求；混凝土振搗不實(shí)導(dǎo)致空鼓；坐漿層灑水養(yǎng)護(hù)不當(dāng)產(chǎn)生裂紋，坐漿層厚度偏差過大導(dǎo)致地腳螺栓重新套絲和鋼結(jié)構(gòu)高度重新調(diào)整；后澆筑過程雜物清理不到位，混凝土振搗不當(dāng)出現(xiàn)漏漿、爛根、表面平整度有偏差等質(zhì)量問題；安裝時(shí)放線有誤差，導(dǎo)致標(biāo)高和位置產(chǎn)生誤差；成品保護(hù)不當(dāng)，導(dǎo)致基墩損壞。

2.5.環(huán)境方面因素

在基墩預(yù)制時(shí)，基墩混凝土養(yǎng)護(hù)溫度和濕度不重視，氣溫高低影響基墩質(zhì)量；坐漿層安裝時(shí)，氣溫過高會(huì)加快坐漿層水分蒸發(fā)；基墩存放時(shí)環(huán)境酸堿度、存放時(shí)間、日照等影響基墩混凝土強(qiáng)度[4]。

3.裝配式基墩制作及安裝質(zhì)量控制

3.1.裝配式基墩制作質(zhì)量控制

3.1.1.圖紙會(huì)審和交底

制作前組織設(shè)計(jì)、采辦、質(zhì)量、工藝、土建分包商等進(jìn)行圖紙會(huì)審，重點(diǎn)審核以下內(nèi)容：

1)基墩的類型、數(shù)量、詳細(xì)尺寸、配筋型號(hào)、長(zhǎng)度、混凝土強(qiáng)度。

2)預(yù)埋地腳螺栓型號(hào)、數(shù)量、間距、標(biāo)高、預(yù)埋鋼板的尺寸、壁厚、防腐要求。

3)核實(shí)土建基墩?qǐng)D上的基墩型號(hào)、數(shù)量是否與工藝安裝圖相符合。

4)基墩頂部形式，預(yù)埋鋼板還是地腳螺栓，預(yù)埋螺栓是否與鋼結(jié)構(gòu)開孔配套。

5)對(duì)工人進(jìn)行技術(shù)交底和培訓(xùn)，確保工人掌握操作要領(lǐng)和關(guān)鍵工序質(zhì)量控制點(diǎn)。

基墩預(yù)制前一定要仔細(xì)復(fù)核，確認(rèn)基墩?qǐng)D紙與鋼構(gòu)、工藝相匹配，并且符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求后方可進(jìn)行預(yù)制。預(yù)制裝配式基墩運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)后如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題再進(jìn)行整改，不但成本高，而且嚴(yán)重影響施工進(jìn)度。

3.1.2.物料驗(yàn)收質(zhì)量控制措施

圖紙經(jīng)過業(yè)主審核合格后，按照設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行材料采購，采購時(shí)要注意以下問題：

1)鋼筋直徑、等級(jí)、材質(zhì)必須符合設(shè)計(jì)要求，鋼筋必須為表面防腐的鋼筋，使用前必須向項(xiàng)目質(zhì)量和業(yè)主質(zhì)量管理部門進(jìn)行資料報(bào)驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后方可使用。

2)綁扎鋼筋用的綁絲也必須是防腐的。

3)混凝土必須從經(jīng)過業(yè)主認(rèn)證的廠家采購，每次必須留取試件。4)基墩防腐漆必須從經(jīng)過業(yè)主認(rèn)證的廠家采購。

5)地腳螺栓的長(zhǎng)度、型號(hào)、螺紋長(zhǎng)度必須符合設(shè)計(jì)要求。

材料采購必須從經(jīng)過業(yè)主認(rèn)證的廠家采購，并且按照程序文件要求進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，所有材料都必須有相應(yīng)的質(zhì)量證明文件和復(fù)驗(yàn)報(bào)告[5]。

3.1.3.基墩制作質(zhì)量控制措施

裝配式基墩制作過程中的質(zhì)量控制措施如下：

1)每進(jìn)行下一步工序前，必須由質(zhì)檢員提交書面RFI (質(zhì)量檢查申請(qǐng))，經(jīng)過對(duì)上道工序檢驗(yàn)合格同意后，方可進(jìn)行下道工序施工。

2)鋼筋的間距、彎鉤加工等必須符合設(shè)計(jì)圖紙要求。

3)混凝土從出廠到使用完畢不得超過3h。

4)基墩底部放大角和柱身分兩次澆筑時(shí)，放大角和柱身的接觸面混凝土必須鑿毛并且保持濕潤(rùn)，養(yǎng)護(hù)期間必須進(jìn)行灑水和覆蓋保濕。

5)養(yǎng)護(hù)結(jié)束后必須對(duì)基墩表面進(jìn)行打磨找平。

6)基墩噴漆時(shí)風(fēng)力和濕度必須滿足規(guī)范要求，噴漆工必須經(jīng)過廠家培訓(xùn)合格后方可上崗，防腐漆厚度必須符合程序文件要求。

7)基墩頂部應(yīng)保留麻面，方便安裝鋼結(jié)構(gòu)后二次灌漿。

8)基墩的吊鉤必須采用防腐鋼筋制作。

9)基墩出廠前必須經(jīng)過質(zhì)量部門的驗(yàn)收，驗(yàn)收合格并提交相應(yīng)資料(鋼筋、混凝土、防腐材料質(zhì)量證明文件等)后方可運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)。

10)運(yùn)輸過程中基墩必須綁扎牢固，防止損傷基墩。

3.2.裝配式基墩安裝質(zhì)量控制

3.2.1.基墩進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收

基墩進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)收，驗(yàn)收過程質(zhì)量控制措施如下：

1)基墩的編號(hào)是否與圖紙一致，確認(rèn)基墩是否是需要的基墩。

2)基墩外觀質(zhì)量檢查，是否完整，噴漆外觀質(zhì)量是否符合要求。

3)基墩的型號(hào)是否滿足要求，頂部是預(yù)埋鋼板還是預(yù)留地腳螺栓。

4)預(yù)留地腳螺栓的型號(hào)、間距、外露長(zhǎng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求。

5)通用型號(hào)的小基墩也要注意標(biāo)高的區(qū)別，不同區(qū)域的小基墩標(biāo)高也不同。

6)吊裝卸車時(shí)注意要保護(hù)基墩，防止基墩損傷。

3.2.2.基坑開挖和墊層澆筑

基坑開挖前，要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際測(cè)量和圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，結(jié)合站內(nèi)舊管線實(shí)際標(biāo)高、位置進(jìn)行復(fù)核，施工過程中重點(diǎn)質(zhì)量控制措施如下：

1)現(xiàn)場(chǎng)要根據(jù)測(cè)量基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核土建、工藝坐標(biāo)、標(biāo)高是否相符，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的坐標(biāo)和標(biāo)高是否與舊管線的相符。

2)基墩開挖靠近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)采用人工進(jìn)行清理坑底并開挖到設(shè)計(jì)標(biāo)高。

3)大型基墩采用混凝土墊層，小型基墩采用沙墊層，墊層的高度不小于5cm，并且模板高度宜與混凝土墊層高度一致，方便澆筑時(shí)控制標(biāo)高。

4)根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，考慮到混凝土墊層和基墩底部水平度誤差，一般混凝土墊層高度應(yīng)比設(shè)計(jì)高度低10mm，將來可以通過基墩頂部坐漿板高度來調(diào)整鋼結(jié)構(gòu)高度，以保證工藝設(shè)備標(biāo)高。

5)混凝土從出廠到現(xiàn)場(chǎng)澆筑結(jié)束不超過3h。

6)不同標(biāo)高的基墩墊層不能同時(shí)澆筑，要合理安排墊層的澆筑順序。

3.2.3.基墩安裝和找正

墊層養(yǎng)護(hù)達(dá)到強(qiáng)度后，進(jìn)行基墩安裝和找正，安裝可以和粗找正同時(shí)進(jìn)行，粗找正完成后在進(jìn)行精找正，基墩的坐標(biāo)和標(biāo)高必須與已有舊管線和工藝設(shè)計(jì)圖紙一致[6]，安裝和找正過程中的質(zhì)量控制措施如下：

1)開闊區(qū)域可以使用吊車找正，已有舊管線區(qū)域可以采用螺栓千斤頂配合找正。

2)測(cè)量找正時(shí)應(yīng)有兩個(gè)測(cè)量員用兩套儀器進(jìn)行復(fù)核，防止測(cè)量誤差過大。

3)基墩上的鋼筋吊鉤在找正完成后應(yīng)該割除，斷頭處涂防銹漆。

4)基墩頂部必須鑿毛并且復(fù)核預(yù)埋螺栓螺紋長(zhǎng)度，如螺紋長(zhǎng)度不足可以采取人工套絲方式增加。

5)已有管線區(qū)域安裝基墩時(shí)，可能會(huì)存在新基墩和已有設(shè)備、基墩位置沖突的問題，應(yīng)該提前復(fù)核基墩坐標(biāo)并及時(shí)與設(shè)計(jì)進(jìn)行溝通，確定是新基墩移位或是利用舊基墩加支架替代。

6)對(duì)于依靠坡度自流的放空管線，基墩的頂部標(biāo)高要復(fù)核坡度，并且保證坡向正確。

3.2.4.基墩回填和坐漿板安裝

基墩找正完成且復(fù)核無誤后開始進(jìn)行回填，基坑回填的質(zhì)量管理措施如下：

1)回填土應(yīng)該采用過篩的細(xì)土，其粒徑和含水率符合設(shè)計(jì)文件要求。

2)回填應(yīng)該分層進(jìn)行，每層厚度20cm。

3)每層回填必須夯實(shí)，并且進(jìn)行密實(shí)度試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)大于95%。

4)回填至設(shè)計(jì)標(biāo)高，所有地下部分的基墩必須防腐。

5)基墩頂部必須鑿毛后才能安裝坐漿板。

6)坐漿料必須比基墩混凝土強(qiáng)度高一個(gè)等級(jí)。

7)坐漿料高度為2.5~5cm，通過調(diào)整坐漿板高度可修補(bǔ)基墩高度安裝誤差。

8)坐漿板必須進(jìn)行灑水覆蓋養(yǎng)護(hù)，達(dá)到強(qiáng)度后方可安裝鋼結(jié)構(gòu)。

4.結(jié)論

雖然人員、機(jī)械、物料、工藝、環(huán)境各方面因素都能影響裝配式基墩質(zhì)量，但是如果在施工過程中使用恰當(dāng)?shù)姆椒?，利用有效的質(zhì)量控制體系和檢測(cè)系統(tǒng)，就能實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題并將質(zhì)量問題最小化，以達(dá)到相關(guān)規(guī)范要求。安裝實(shí)踐表明：

1)采用裝配式基墩進(jìn)行安裝，能夠保證基墩質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率和安裝進(jìn)度，保證工程順利進(jìn)行。

2)采用適當(dāng)?shù)闹谱骷鞍惭b質(zhì)量控制措施，基墩安裝就能滿足工藝安裝要求。

3)采用裝配式基墩安裝，能夠節(jié)省成本，提高施工進(jìn)度，滿足工期要求。

4)安裝質(zhì)量控制要從設(shè)計(jì)圖紙、材料驗(yàn)收、工序質(zhì)量檢查、工序質(zhì)量驗(yàn)收等方面綜合控制才能總體上控制制作及安裝質(zhì)量[7]。