（中鐵四局集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 230041）

大型工藝設(shè)備預(yù)埋鋼板施工方案探究

蔡虹，韓昌飛，丁家蒙

（中鐵四局集團(tuán)有限公司，安徽 合肥 230041）

筏板鋼筋混凝土基礎(chǔ)頂面上預(yù)埋鋼板，厚且重,面積占整個(gè)基礎(chǔ)面積的90%，整體平整度要達(dá)到3mm。施工中采用特殊措施與工藝，克服混凝土澆筑時(shí)對(duì)鋼筋籠、預(yù)埋鋼板沖擊形成的上浮力，解決預(yù)埋鋼板整體大面積浮置在鋼筋籠頂面上隨時(shí)調(diào)整標(biāo)高、精確定位、無飄移的難題，確保大面積整體預(yù)埋鋼板下面的混凝土振搗充分、無空洞形成。

整體大面積預(yù)埋鋼板；隨時(shí)調(diào)整標(biāo)高；精確定位；無飄移

本人參與的一項(xiàng)國(guó)外引進(jìn)設(shè)備—特種裝備的安裝工程，屬于大型高壓特種工業(yè)設(shè)備，需安裝在一座獨(dú)立、半地上半地下的建筑物倉(cāng)體內(nèi)，地面以下深20m，地面以上為5m。倉(cāng)體為重型鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，墻體及筏板（底板）厚均為2m。筏板基礎(chǔ)上需安裝重型設(shè)備，要求在筏板鋼筋混凝土頂面上預(yù)埋鋼板，鋼板厚度為60mm，總重量45t,面積占整個(gè)筏板面積的90%。由于面積、重量較大，需對(duì)其進(jìn)行分割后安裝，按設(shè)備安裝精度工藝要求，每塊組拼鋼板面積不得小于8平方米，在澆筑成形的混凝土表面成整體面層，且澆筑后的全面積（含混凝土表面與預(yù)埋鋼板表面）1000m2內(nèi)整體平整度要求為±3mm。

施工中，需克服混凝土澆筑時(shí)的上浮力及流動(dòng)性對(duì)筏板鋼筋、預(yù)埋鋼板形成的漂移；需解決預(yù)埋鋼板整體大面積浮置在筏板鋼筋頂面上如何在澆筑時(shí)隨時(shí)調(diào)整標(biāo)高、精確定位及無飄移的難題；需確保大面積整體預(yù)埋鋼板下面的混凝土振搗充分、無孔洞。除此以外還有在深基坑頂部安置吊車吊裝單件重達(dá)10噸鋼板的安全問題等?，F(xiàn)就主要問題的具體方案、工藝介紹如下。

1 克服混凝土澆筑時(shí)對(duì)筏板鋼筋、預(yù)埋鋼板沖擊形成的上浮力

筏板上下層鋼筋均為φ28雙向雙層布置，筏板鋼筋重量大，且預(yù)埋的鋼板面積大、重量大，如將鋼板直接安裝在鋼筋網(wǎng)上，會(huì)造成鋼筋籠失穩(wěn)，毀壞，且鋼筋籠本身亦浮置在筏板（底板）混凝土面上，在混凝土澆筑時(shí)自身會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定、漂浮現(xiàn)象。為解決這一問題，特別設(shè)計(jì)制作一套工裝——型鋼支架，用來支撐與調(diào)整預(yù)埋鋼板。

工裝組成有：（1）按鋼板的布置，設(shè)計(jì)、制作出滿足鋼板支撐強(qiáng)度與變形撓度的型鋼支架（普通角鋼槽鋼）。（2）在澆筑筏板墊層混凝土?xí)r在相應(yīng)支架腿的位置預(yù)埋鋼管支座，1m×1m均勻布置。（3）型鋼支架頂部設(shè)一調(diào)節(jié)螺母、及同規(guī)格的螺桿。

工藝作法為：（1）在基底200 mm厚混凝土墊層內(nèi)，在支架腿的位置預(yù)埋鋼管支座，1m×1m均勻布置。（2）型鋼支架的支架腿插入（1）中的預(yù)埋鋼管內(nèi)，并焊接固定。（3）隨鋼筋籠的制作組裝、焊接整體型鋼支架。（4）型鋼支架頂部焊接一調(diào)節(jié)螺母、螺母內(nèi)安裝同規(guī)格的螺桿。（5）采用測(cè)量?jī)x器將鋼板位置標(biāo)記在筏板頂層鋼筋網(wǎng)上，對(duì)鋼板進(jìn)行吊裝，粗略對(duì)位后，放置螺桿頂上。（6）鋼板全部吊裝完成后，采用全站儀、水準(zhǔn)儀及千斤頂、葫蘆對(duì)鋼板的位置及標(biāo)高進(jìn)行精確調(diào)整，調(diào)整完成后采用槽鋼焊接在鋼板的表面對(duì)其進(jìn)行粗略的固定。（7）在澆筑混凝土?xí)r不得直接將混凝土下料口對(duì)準(zhǔn)鋼板形成沖擊。當(dāng)混凝土澆筑高度距設(shè)計(jì)頂標(biāo)高300mm時(shí)，進(jìn)行最終定位測(cè)量及校驗(yàn)，對(duì)存在偏差的預(yù)埋鋼板調(diào)整至設(shè)計(jì)位置（平面偏差5mm以內(nèi)，標(biāo)高偏差±3mm以內(nèi)）并調(diào)整螺桿的高度使預(yù)埋鋼板達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高與平整度，再點(diǎn)焊住螺母、螺桿與鋼板，以固定預(yù)埋鋼板，然后進(jìn)行最后一層混凝土澆筑作業(yè)。（8）最后一層混凝土澆筑作業(yè)時(shí)需放慢澆筑速度，及時(shí)的對(duì)預(yù)埋鋼板平面及標(biāo)高進(jìn)行跟蹤復(fù)測(cè)。施工流程如圖1。

在澆筑混凝土墊層前，將預(yù)埋鋼管支座按1m×1m均勻布置并固定在基底上，待墊層硬化后，對(duì)每個(gè)預(yù)埋鋼管支座的高程h進(jìn)行測(cè)量，以此確定角鋼支柱的長(zhǎng)度L，角鋼支柱的長(zhǎng)度控制在低于預(yù)埋鋼板（厚度δ）設(shè)計(jì)面（高程H）1～3cm，即H-h-δ-L≤1～3cm。

布置角鋼框架，角鋼支架底部與預(yù)埋鋼管支座進(jìn)行焊接，在角鋼支架間縱橫雙向焊接剪刀撐，待支架體系整體固定后，在角鋼頂面焊接螺母，并安裝配套螺桿。通過水準(zhǔn)儀測(cè)量，向設(shè)備基礎(chǔ)附近引一個(gè)高程點(diǎn)。鋼板安裝前首先利用電子水準(zhǔn)儀對(duì)每個(gè)螺桿的頂部進(jìn)行測(cè)量，通過旋轉(zhuǎn)螺桿調(diào)整螺桿頂高程，使每個(gè)螺桿頂標(biāo)高均在同一個(gè)水準(zhǔn)面上（螺桿頂?shù)臉?biāo)高等于設(shè)計(jì)頂標(biāo)高減去鋼板厚度）。采用全站儀測(cè)設(shè)出預(yù)埋鋼板的位置，并標(biāo)記在筏板頂層鋼筋網(wǎng)片上。待測(cè)量完成后即可吊裝預(yù)埋鋼板，鋼板吊裝就位后，用電子水準(zhǔn)儀復(fù)測(cè)鋼板頂標(biāo)高是否滿足設(shè)計(jì)要求，如鋼板頂標(biāo)高低于設(shè)計(jì)頂標(biāo)高，重復(fù)調(diào)整螺桿使預(yù)埋鋼板設(shè)計(jì)頂標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。

圖1 施工工藝流程圖

圖2 螺栓角鋼焊接示意圖

如圖2，很好的控制了預(yù)埋鋼板的上下位移，在澆筑時(shí)隨時(shí)調(diào)整標(biāo)高，最終固定，上下高差控制在3mm以內(nèi)。

2 在澆筑時(shí)，預(yù)埋鋼板分塊大面積浮置在鋼筋籠頂面上如何精確定位、無左右飄移

（1）工裝組成有：角鋼短支腿200mm高；20#普通通長(zhǎng)9米工字鋼；500mm長(zhǎng)200mm寬10mm厚鋼板條，搭接在每?jī)蓧K相臨預(yù)埋鋼板間，于預(yù)埋鋼板下面，垂直于預(yù)埋鋼板頂面焊接，形成立式“背帶”（圖3）。

（2）工藝作法為：鋼板就位后，采用全站儀及電子水準(zhǔn)儀測(cè)設(shè)預(yù)埋鋼板平面位置及標(biāo)高是否滿足設(shè)計(jì)要求，如有偏差，通過采用千斤頂、葫蘆及螺桿等工具進(jìn)行調(diào)整，待預(yù)埋鋼板頂標(biāo)高及平面位置滿足設(shè)計(jì)要求后焊死螺桿螺母及鋼板和螺桿接觸面。相鄰鋼板接縫處，鋼板下部焊接背板，上部垂直焊接200mm 高角鋼短支腿，并在角鋼上縱向、橫向二個(gè)方向焊接工字鋼，使預(yù)埋鋼板本身形成一個(gè)整體，同時(shí)與下部鋼框架形成一個(gè)整體，以此來抵抗混凝土澆筑時(shí)對(duì)預(yù)埋鋼板的沖擊力，避免預(yù)埋鋼板偏移。

圖3 鋼板連接圖

其他注意事項(xiàng)：

（1）螺母與角鋼焊接時(shí)，考慮焊接的牢固性，可以根據(jù)實(shí)際情況焊接一個(gè)螺母或多個(gè)螺母。

（2）混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)避免泵送混凝土和振動(dòng)棒直接與下部鋼框架接觸。

3 確保大面積整體預(yù)埋鋼板下的混凝土振搗充分、無孔洞形成

安裝整體—大面積—厚型預(yù)埋鋼板的設(shè)備基礎(chǔ)在澆筑混凝土?xí)r，因鋼板面積比較大，振動(dòng)棒振搗范圍有限，無法及時(shí)將鋼板下部混凝土振搗充分，導(dǎo)致大量氣泡淤積在鋼板下部，無法排出。通過在預(yù)埋鋼板上開排氣孔和振搗口，解決預(yù)埋鋼板下部混凝土振搗不充分和氣體無法排除的問題。

灌注孔的直徑大小依據(jù)混凝土振動(dòng)棒的直徑，以振動(dòng)棒直徑的4～5倍為宜且距預(yù)埋鋼板邊緣不大于2m，從而確保振動(dòng)棒的振搗作用在有效范圍內(nèi)。

排氣孔的直徑大小在50～100mm，在不影響鋼板結(jié)構(gòu)的情況下，可以多開，距每一灌注孔500mm設(shè)一排氣孔，鋼板面積較大處可多設(shè)。

大型設(shè)備預(yù)埋鋼板預(yù)埋面積較大，形狀多樣，排版復(fù)雜，施工前采用CAD軟件對(duì)鋼板排版，確定好切割形狀和開孔位置，采用數(shù)控切割，保留所有割下的“開孔圓板”， 留作二次封堵之用（圖4）。

圖4 鋼板開孔圖

4 結(jié)語

以上施工方案成功地解決了占基礎(chǔ)面積比例大且要求精度較高的預(yù)埋鋼板安裝問題，克服了混凝土澆筑時(shí)對(duì)鋼筋籠、預(yù)埋鋼板沖擊形成上浮及位移，解決了預(yù)埋鋼板整體大面積浮置在鋼筋籠頂面上，如何在澆筑時(shí)隨時(shí)調(diào)整標(biāo)高、精確定位、無飄移的難題，同時(shí)確保了大面積整體預(yù)埋鋼板下面的混凝土振搗充分、無孔洞形成。目前該進(jìn)口特種設(shè)備已經(jīng)安裝完成，并運(yùn)行平穩(wěn)，預(yù)埋鋼板施工的高精度與高質(zhì)量得到多方一致認(rèn)可，此方案與工藝值得推薦與推廣應(yīng)用。

TU758.11

A

1671-0711（2017）04（上）-0146-03