鋼結(jié)構(gòu)座漿墩安裝工藝的應(yīng)用

賀思鵬(中石化第五建設(shè)有限公司， 廣東 廣州 510145)

鋼結(jié)構(gòu)座漿墩安裝工藝的應(yīng)用

賀思鵬(中石化第五建設(shè)有限公司， 廣東 廣州 510145)

圍繞神華新疆68萬(wàn)噸/年煤基新材料項(xiàng)目45萬(wàn)噸/年聚丙烯裝置安裝實(shí)際情況，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)座漿墩安裝的特點(diǎn)進(jìn)行了研究和分析，總結(jié)了鋼結(jié)構(gòu)座漿墩安裝工藝。

鋼結(jié)構(gòu)；無(wú)收縮灌漿料；座漿墩

鋼結(jié)構(gòu)柱是一種由鋼板、熱軋型材、鋼管等零部件組成的鋼結(jié)構(gòu)基本單元，廣泛應(yīng)用于管廊、框架、平臺(tái)、廠房等鋼結(jié)構(gòu)工程，一般通過(guò)鋼立柱柱腳板和預(yù)埋于基礎(chǔ)混凝土頂部的地腳螺栓固定于混凝土基礎(chǔ)頂部，然后在鋼立柱上部安裝梁、支撐、平臺(tái)等上部結(jié)構(gòu)。理想狀態(tài)下，鋼柱的安裝應(yīng)該是以基礎(chǔ)頂面或基礎(chǔ)頂面上預(yù)埋的鋼板直接作為支撐面，考慮到混凝土基礎(chǔ)頂面標(biāo)高、水平度的偏差及鋼柱垂直度調(diào)節(jié)的需要，鋼結(jié)構(gòu)立柱的安裝、調(diào)整一般通過(guò)墊鐵調(diào)整法、座漿墩調(diào)整法等進(jìn)行。在此過(guò)程中，墊鐵只起調(diào)平找正的作用。

鋼結(jié)構(gòu)立柱的安裝、調(diào)整，目前國(guó)外已經(jīng)廣泛使用的是，使用無(wú)收縮灌漿料制成的座漿墩調(diào)整法安裝，但在國(guó)內(nèi)，在鋼結(jié)構(gòu)安裝領(lǐng)域，座漿墩調(diào)整法僅在GB20205-2001提及，而在現(xiàn)場(chǎng)安裝中，國(guó)內(nèi)很多單位及人士對(duì)使用無(wú)收縮灌漿料制成座漿墩安裝法還不認(rèn)可，認(rèn)為其質(zhì)量無(wú)法保證，還是認(rèn)為傳統(tǒng)的墊鐵安裝方法可靠，但是隨著對(duì)無(wú)收縮灌漿料使用的普及對(duì)其質(zhì)量的認(rèn)可，座漿墩調(diào)整法安裝在鋼結(jié)構(gòu)安裝及靜設(shè)備安裝中會(huì)越來(lái)越普及。

由我公司承建的神華新疆68萬(wàn)噸/年煤基新材料項(xiàng)目45萬(wàn)噸/年聚丙烯裝置主管廊，由于前期土建施工影響，為保證工期，通過(guò)論證分析及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，我單位決定管廊鋼結(jié)構(gòu)及廠房鋼結(jié)構(gòu)采用現(xiàn)在國(guó)際上廣泛使用的座漿墩調(diào)整法安裝，以提高施工效率及節(jié)約鋼材的目的。

1 鋼結(jié)構(gòu)座漿墩安裝原理及特性

座漿墩法施工原理就是采用座漿墩代替墊鐵組。其原理就是在鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上先用無(wú)收縮混凝土灌漿料做好小凸臺(tái)(座漿墩)，然后在每個(gè)凸臺(tái)上放一塊平鋼板做墊板，并調(diào)整好墊板的標(biāo)高和水平，墊板表面的標(biāo)高就是鋼結(jié)構(gòu)安裝底板的標(biāo)高，保證每個(gè)座漿墩上的墊板在同一水平面上，待鋼柱就位時(shí)直接坐落在凸臺(tái)鋼板上，把緊地腳螺栓即可。

座漿墩法施工特點(diǎn)如下：

(1)無(wú)需斜墊鐵，用無(wú)收縮灌漿料制成的座漿墩代替了斜墊鐵，節(jié)約了大量的鋼材、人工及消耗材料；

(2)簡(jiǎn)化施工工序，縮短施工周期；

(3)減少施工質(zhì)量隱患，簡(jiǎn)化安裝質(zhì)量檢查項(xiàng)目，利于鋼結(jié)構(gòu)安裝檢查驗(yàn)收。

(4)無(wú)收縮混凝土灌漿料制作的座漿墩養(yǎng)護(hù)期到后，其抗壓強(qiáng)度、耐久性、耐熱性、抗油滲性能穩(wěn)定，優(yōu)于采用Q235B普通鋼材做的斜墊鐵。

2 鋼結(jié)構(gòu)座漿墩安裝步驟

鋼結(jié)構(gòu)立柱座漿墩法安裝的核心就是采用座漿墩代替墊鐵組，所以關(guān)鍵工序就是座漿墩的制作。國(guó)內(nèi)石化領(lǐng)域鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)通常分為底部中心部位有剪力槽基礎(chǔ)和無(wú)剪力槽基礎(chǔ)。如下圖所示：

這兩種基礎(chǔ)除座漿墩位置及數(shù)量不同外，其余步驟相同，對(duì)于底部中心部位沒(méi)有剪力槽的基礎(chǔ)，就是在基礎(chǔ)頂部地腳螺栓中間鑿坑，堆放無(wú)收縮混凝土灌漿料成一個(gè)座漿墩，放置鋼墊板；對(duì)于底部中心部位有剪力槽的基礎(chǔ)，通常就是在基礎(chǔ)頂部剪力槽兩邊各堆放一堆無(wú)收縮混凝土灌漿料(或根據(jù)實(shí)際計(jì)算確定),做兩塊座漿墩，放置鋼墊板。再用水平儀或水平尺調(diào)整鋼板標(biāo)高，水平度，使鋼板的上表面標(biāo)高達(dá)到支架底座下表面的設(shè)計(jì)標(biāo)高，施工后對(duì)座漿墩進(jìn)行潤(rùn)濕養(yǎng)護(hù)，通常常溫7天后可進(jìn)行支架安裝,待鋼結(jié)構(gòu)立柱安裝好,鋼柱標(biāo)高及垂直度調(diào)整到位，驗(yàn)收合格，預(yù)埋地腳螺栓螺母擰緊緊固后，向基礎(chǔ)頂面與架座之間的周邊空隙進(jìn)行二次灌漿。具體施工步驟如下：

（1）座漿墩上墊板面積計(jì)算

根據(jù)基礎(chǔ)型式確定座漿塊數(shù)量后，再根據(jù)單根鋼結(jié)構(gòu)立柱施加在座漿墩上的負(fù)荷及選用混凝土的單位面積抗壓強(qiáng)度來(lái)計(jì)算出座漿塊上墊板面積，具體計(jì)算方法如下：

單塊座漿塊墊板的最小面積 cm2

安全系數(shù)，宜取1.5～3；

式中：Q1為單根鋼結(jié)構(gòu)柱上的負(fù)荷，N。

式中：G1為鋼結(jié)構(gòu)總重量；N1為座漿塊數(shù)量；Q2為地腳螺栓擰緊后分布在座漿墩上的軸向力，N。

式中：F為1根地腳螺栓擰緊后所產(chǎn)生的軸向力，N；N2為地腳螺栓數(shù)量；R為基礎(chǔ)混凝土的單位面積抗壓強(qiáng)度，N/cm2

（2）墊板尺寸的確定

依據(jù)墊板的面積和基礎(chǔ)地腳螺栓間距確定墊板的長(zhǎng)度及寬度，墊板的厚度一般采用6～10mm鋼板。墊板材料一般選用Q235B普通鋼板制作。

（3）座漿墩的制作

①座漿墩的大小、高低依據(jù)座漿墩上的墊板的大小、鋼柱底板標(biāo)高確定。②首先根據(jù)墊板的大小和標(biāo)高，制作幾個(gè)梯形的鋼?；蚰灸！＂蹖⒅谱骱玫匿撃；蚰灸７旁诨A(chǔ)畫好線的座漿墩的地方，并固定好。④將攪拌好的無(wú)收縮灌漿料澆灌到鋼?；蚰灸?nèi)，制作座漿墩。⑤墊板的放置：大約1h左右，在座漿墩頂面放上已加工好的墊板并敲實(shí)，墊板必須平正無(wú)變形，表面無(wú)缺陷及焊渣。測(cè)量調(diào)整墊板上的標(biāo)高，墊板表面的標(biāo)高就是鋼結(jié)構(gòu)立柱的底板標(biāo)高，并且保證每個(gè)座漿墩的墊板標(biāo)高是處在同一水平面上，墊板的頂面必須高于座漿墩，以免影響鋼結(jié)構(gòu)立柱底板與墊板的接觸。

(4)當(dāng)座漿墩達(dá)到養(yǎng)護(hù)期，無(wú)收縮灌漿料符合規(guī)定的抗壓強(qiáng)度后，即可進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)立柱的就位，在鋼結(jié)構(gòu)立柱吊裝前，必須把鋼結(jié)構(gòu)立柱底板及基礎(chǔ)清理干凈，鋼結(jié)構(gòu)立柱就位以后，直接擰緊地腳螺栓即可。

(5)使用測(cè)量?jī)x器對(duì)設(shè)備垂直度進(jìn)行檢查、驗(yàn)收，監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)。待鋼結(jié)構(gòu)橫梁、支架安裝完畢，高強(qiáng)螺栓終擰后，最后進(jìn)行基礎(chǔ)二次灌漿、抹面。

3 座漿墩安裝質(zhì)量要求

①制作座漿墩的無(wú)收縮灌漿料在攪拌時(shí)不能太稀，應(yīng)采用塌落度0～1cm的干硬灌漿料分層搗固成墩，灌漿料表面不再沁水或水跡消失后，在灌漿料上放置墊鐵并應(yīng)用手壓、敲擊等方式使墊鐵至設(shè)定標(biāo)高。 ②每個(gè)座漿墩上的鋼板都是水平的，而且標(biāo)高一樣。 ③座漿墩制作好后，要及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，每天至少給座漿墩淋水2～3次，使其保持濕潤(rùn)，常溫養(yǎng)護(hù)期7d以上。并在座漿墩四側(cè)面表面劃格子線，增加二次灌漿時(shí)附著力。④拆模時(shí)注意不要使座漿墩受到碰撞和損壞，特別是對(duì)墊板的保護(hù)，在鋼結(jié)構(gòu)立柱就位前要注意對(duì)座漿墩的保護(hù)。⑤由于鋼柱地板焊接變形造成增加調(diào)節(jié)用鋼墊板，鋼墊板尺寸必須與座漿墩上墊板尺寸一樣。⑥座漿墩上鋼板標(biāo)高可稍高，避免標(biāo)高找準(zhǔn)后，座漿墩養(yǎng)護(hù)期期間下陷造成標(biāo)高不夠，稍高可在鋼結(jié)構(gòu)安裝前，采用磨光機(jī)將鋼板打磨到要求標(biāo)高。⑦座漿墩所使用的高強(qiáng)度無(wú)收縮灌漿料必須選用合格廠家生產(chǎn)的無(wú)收縮灌漿料，有質(zhì)量合格證，在攪拌時(shí)嚴(yán)格按照說(shuō)明書操作。 ⑧在擰緊地腳螺栓時(shí)應(yīng)對(duì)稱、分次、用力應(yīng)均勻，應(yīng)挑選有經(jīng)驗(yàn)的鉗工操作。

4 結(jié)語(yǔ)

采用座漿墩這種方法安裝鋼結(jié)構(gòu)，不需用斜墊鐵調(diào)整標(biāo)高，減少了墊鐵的材料量、每個(gè)墊鐵從下料到機(jī)加工的各種消耗、墊鐵運(yùn)輸?shù)母鞣N消耗、墊鐵安裝調(diào)整投入的人工及各種消耗等，可以一次擰緊地腳螺栓的螺母，減少工序，每個(gè)柱腳節(jié)省至少4組或8組墊鐵。加快施工進(jìn)度，減少工作內(nèi)容和各種資源的消耗，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。