提高設(shè)備混凝土支座預(yù)埋板施工精度的措施

杜建能

（航天長(zhǎng)征化學(xué)工程股份有限公司，北京101111）

1 背景描述

石油化工行業(yè)的生產(chǎn)廠房中，工業(yè)設(shè)備多、重量大、安裝精度高，對(duì)土建施工的水平度控制一直是行業(yè)的難點(diǎn)所在。通過(guò)對(duì)以往的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)分析，也發(fā)現(xiàn)設(shè)備支座施工過(guò)程中存在同樣的問(wèn)題，主要為：支座安裝精度要求高、水平定位及標(biāo)高控制難度大；混凝土支座預(yù)埋板體量大，普通方式無(wú)法滿足定位精度要求；混凝土支座梁鋼筋較密，人工操作極為不便；混凝土振搗易造成預(yù)埋板的位移。設(shè)備支座生根于預(yù)埋板上，因此，能否做好支座預(yù)埋板安裝，以及澆筑過(guò)程中的水平定位和標(biāo)高控制，直接影響設(shè)備安裝效果乃至后期設(shè)備運(yùn)行期間的安全穩(wěn)定。這就要求在設(shè)備支座施工的時(shí)候，必須采取一定的措施，來(lái)滿足設(shè)備支座的更高精度。

以某超大型工藝爐設(shè)備為例，該工藝爐是某化工廠“煤制化肥”生產(chǎn)技術(shù)的核心，對(duì)安裝精度有著極高的要求。目前的大爐型操作重量超過(guò)400t，共有4個(gè)支座，每個(gè)支座承受荷載達(dá)百噸以上。支座下設(shè)有支座鋼梁，采用“八”字型布置，鋼梁與下部混凝土承重梁通過(guò)4塊預(yù)埋鋼板焊接在一起（見圖1）。所以，該工藝爐設(shè)備支座的安裝精度，完全取決于混凝土梁中預(yù)埋鋼板的施工質(zhì)量。

圖1 工藝爐設(shè)備支撐平面圖

2 現(xiàn)存問(wèn)題

根據(jù)該工藝爐設(shè)備自身安裝的條件，水平允許偏差為3mm；根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2015表8.3.2，混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)表面平整度允許偏差為8mm。兩者有著不同的施工精度要求，在混凝土施工滿足精度要求的情況下，其精度并不滿足設(shè)備支座的安裝精度。除了支座預(yù)埋鋼板自身的施工精度需要嚴(yán)格控制外，四塊支座預(yù)埋鋼板之間的相互偏差，也是質(zhì)量控制的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

原有該工藝爐支座梁的做法為（從下到上）：

⑴一次澆筑支座混凝土梁；⑵找平鋼板2；⑶主鋼梁墊板鋼板1；⑷支座主鋼梁；⑸工藝爐支腿；詳見圖2。

圖2 原設(shè)備支座剖面圖

具體操作為：將用作找平的鋼板2錨固于支座混凝土梁，然后將鋼板2、鋼板1、支座主鋼梁之間相互焊接，最后吊裝工藝爐時(shí)，將工藝爐支腿用螺栓錨固于支座主鋼梁上。

在工藝爐支座原做法中，找平鋼板2是作為預(yù)埋件直接埋在混凝土梁中的。這種做法，需將預(yù)埋件預(yù)先精確定位、找平，然后將預(yù)埋件固定在混凝土梁縱筋或模板上，最后澆筑混凝土，一次成型。在澆筑過(guò)程中，由于振搗、模板變形等不可控的種種原因，往往會(huì)導(dǎo)致埋件發(fā)生位移，即使預(yù)先定位準(zhǔn)確，也不能保證預(yù)埋件成型后的精度偏差，施工質(zhì)量極難控制。一旦不滿足設(shè)備安裝要求，只能通過(guò)墊板或削平打磨等后期措施補(bǔ)救，不但費(fèi)工費(fèi)料，還留下隱患。

3 改進(jìn)措施

經(jīng)過(guò)改進(jìn)，工藝爐支座找平鋼板2不再直接埋在混凝土梁中，而是采用了一種“調(diào)平裝置”，在混凝土梁預(yù)先預(yù)埋螺栓，通過(guò)調(diào)平裝置調(diào)平支座鋼板，最后二次灌漿方式固定，改進(jìn)后做法見圖3。

圖3 改進(jìn)后的設(shè)備支座剖面圖

這種“調(diào)平裝置”可以通過(guò)人工調(diào)平，改善找平鋼板的水平精度，使之滿足工藝爐的安裝精度要求，彌補(bǔ)了常規(guī)施工誤差過(guò)大的不足。下面結(jié)合圖4，對(duì)改進(jìn)后的設(shè)計(jì)及施工方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以便使用者清楚了解本改進(jìn)。

圖4 “調(diào)平裝置”詳圖

（1）嚴(yán)格按照工藝爐設(shè)備支座平面圖，精確定位，在混凝土支座梁上預(yù)埋U型螺栓φ30，要求U型螺栓頭部絲長(zhǎng)約200mm，并露出混凝土梁一次澆筑表面160mm。預(yù)埋U型螺栓時(shí)，僅旋入一次澆筑面定位螺母（暫不安裝調(diào)平螺母，調(diào)平螺母待后期使用）。一次澆筑面定位螺母定位后，應(yīng)與U型螺栓點(diǎn)焊防止松動(dòng)跑偏。此外，混凝土梁一次澆筑面低于鋼板2表面80mm（留出找平富?？臻g），外露螺栓160mm長(zhǎng)度部分（一次澆筑面定位螺母以上）應(yīng)在一次澆筑前外涂一層黃油，并裹布包嚴(yán)，防止螺栓在澆筑混凝土過(guò)程中粘黏混凝土，導(dǎo)致絲扣污染受損。澆筑完畢后，養(yǎng)護(hù)混凝土，保護(hù)好外漏螺栓。

（2）待一次澆筑混凝土梁強(qiáng)度達(dá)到要求，清理一次澆筑表面，除去外漏U型螺栓裹布，旋入調(diào)平螺母（每塊鋼板2四角各一個(gè)調(diào)平螺母，共4個(gè)）到設(shè)計(jì)高度，調(diào)平，采用水準(zhǔn)儀、水準(zhǔn)尺等工具測(cè)量標(biāo)高和水平度，使之滿足設(shè)計(jì)要求。應(yīng)注意此處調(diào)平螺母是作為鋼板2的支托使用，所以，調(diào)平螺母的定位應(yīng)留出上部鋼板2的厚度，并最終以鋼板2的實(shí)際頂標(biāo)高為驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

（3）將鋼板2套入預(yù)埋的U型螺栓，應(yīng)輕拿輕放，不可使用蠻力貫入。因?yàn)榇藭r(shí)下部作為支托的定位螺母已經(jīng)調(diào)平，如果大力貫入，將會(huì)破壞定位螺母的位置，失去定位作用。鋼板2套入后，應(yīng)重新測(cè)量校核鋼板2的標(biāo)高及水準(zhǔn)度，使?jié)M足設(shè)計(jì)要求。如果偏差較大，重新調(diào)整調(diào)平螺母，直到鋼板2的頂標(biāo)高和水平度滿足設(shè)計(jì)要求。

（4）將鋼板2與U型螺栓采用穿孔塞焊的方式永久固定（注意鋼板2應(yīng)在U型螺栓相應(yīng)的位置預(yù)先開設(shè)φ42錐形螺栓孔，以便塞焊）。

（5）最后二次灌漿80mm厚，從鋼板2頂部預(yù)先開設(shè)的灌漿孔及其側(cè)面將鋼板2與一次澆筑層之間的空隙填實(shí)，必要時(shí)可開氣孔，保證灌漿密實(shí)，排空氣泡。

（6）鋼板2以上的鋼板1及支座主鋼梁可采用常規(guī)做法，定位準(zhǔn)確后，四周圍焊固定。

4 創(chuàng)新應(yīng)用

對(duì)于一些中小型的設(shè)備基礎(chǔ)，如泵設(shè)備等，可對(duì)前述工藝爐支座錨板的調(diào)平方法做簡(jiǎn)單的修改，即可達(dá)到預(yù)期效果。其原理和操作方法基本相同，不再重復(fù)描述。詳見下圖5。

圖5 泵設(shè)備支座鋼板調(diào)平做法示意圖

5 結(jié)語(yǔ)

⑴本改進(jìn)措施主要解決了預(yù)埋板難以保證施工精度的問(wèn)題，降低施工誤差，且操作簡(jiǎn)單易行，幾乎無(wú)造價(jià)成本的提高。

⑵對(duì)于二次灌漿層厚度的問(wèn)題，由于本文所舉案例埋板體量較大，精度要求嚴(yán)格，必須留有足夠的調(diào)平空間，所以，預(yù)留的灌漿層厚度較厚。對(duì)于其他一些體量較小的設(shè)備支座埋板，可適當(dāng)減小二次灌漿層厚度。此外，若灌漿層厚度較厚的話，容易開裂，不利于灌漿質(zhì)量的保證。

⑶在已經(jīng)完成的項(xiàng)目中，工藝爐支座“調(diào)平裝置”已經(jīng)應(yīng)用于實(shí)際，效果較好。本改進(jìn)將繼續(xù)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷發(fā)展、創(chuàng)新，使改進(jìn)成果更加完善，以利廣泛應(yīng)用。