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        大型抽油機(jī)基礎(chǔ)倒置施工技術(shù)

        2018-11-08 05:06:06趙洪元寇建峰
        石油工程建設(shè) 2018年5期
        關(guān)鍵詞:合模側(cè)模芯模

        趙洪元,寇建峰

        大慶油田工程建設(shè)有限公司,黑龍江大慶 163453

        大型抽油機(jī)基礎(chǔ)在大慶地區(qū)通常采用正立集中預(yù)制[1],生產(chǎn)模具拆裝工序繁瑣,費(fèi)工費(fèi)時(shí),安全風(fēng)險(xiǎn)大,效率低,且壁板頂面平整度難以保證,預(yù)埋管位置容易出現(xiàn)偏差,影響抽油機(jī)安裝精度和使用壽命?;A(chǔ)倒置施工工藝采用了合頁(yè)式連接,可實(shí)現(xiàn)一次合模,簡(jiǎn)化了模具的拆裝工序;采用鋼筋骨架整體綁扎預(yù)制,吊裝入模,流水作業(yè),提高了施工速度;通過(guò)預(yù)埋管、件與模具進(jìn)行栓銷(xiāo)式連接固定,保證了位置準(zhǔn)確,施工過(guò)程不變形、不移位,提高了成型精度;通過(guò)摻加引氣型高效減水劑[2]和礦粉摻合料[3],使?jié)仓炷撂涠葹?0~90 mm,提高了混凝土基礎(chǔ)的抗凍性和耐久性;采用分塊斜向分層振搗工藝,保證了混凝土密實(shí)性;采用芯模內(nèi)注蒸汽方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)[4],節(jié)省了蒸汽用量,縮短了養(yǎng)護(hù)時(shí)間,保證8 h能夠脫模,提高了生產(chǎn)效率;采用簡(jiǎn)易砂堆上翻身工藝,保證大型基礎(chǔ)順利翻轉(zhuǎn),機(jī)械化程度高,操作安全方便。

        1 整體鋼模的制作安裝

        1.1 倒置鋼模設(shè)計(jì)原理

        采用底板在上、壁板在下方式,設(shè)計(jì)制作鋼模具。底板在上提供大的混凝土澆筑面,便于施工;壁板在下實(shí)現(xiàn)壁板上表面及預(yù)埋管在底框上一次定位澆筑成型,確保預(yù)埋管位置精度和壁板表面平整度,以提高抽油機(jī)安裝質(zhì)量。利用合頁(yè)轉(zhuǎn)動(dòng)原理實(shí)現(xiàn)側(cè)模板沿底框外沿轉(zhuǎn)動(dòng),設(shè)計(jì)開(kāi)關(guān)式側(cè)模,達(dá)到快速拆裝側(cè)模板,提高合模精度,縮短模具拆裝時(shí)間。倒置鋼模設(shè)計(jì)原理見(jiàn)圖1。

        1.2 整體鋼模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        圖1 倒置鋼模設(shè)計(jì)原理

        整體鋼模具采用全鋼制作,由底框、芯模、側(cè)模和細(xì)部構(gòu)件組成。底框形成整體框架,用來(lái)承受整體鋼模和澆筑后的基礎(chǔ)總重量。芯模焊接在底框上,側(cè)模通過(guò)合頁(yè)與底框相連。合模后,側(cè)模坐在底框上,貫通螺栓連接縱向側(cè)模,夾緊橫向側(cè)模。側(cè)模板面豎向采用鋼板肋板、橫向采用槽鋼肋,通過(guò)細(xì)部構(gòu)件連接側(cè)模,形成整體。整體鋼模結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖2。

        圖2 倒置鋼模結(jié)構(gòu)示意

        1.3 整體鋼模制作

        1.3.1 底框制作(見(jiàn)圖3)

        圖3 底框制作

        底框采用200 mm×100 mm×10 mm槽鋼對(duì)扣、焊接成兩個(gè)縱向鋼梁和兩根橫向鋼梁,再進(jìn)行抄平,將兩縱、橫鋼梁焊接連接。鋼梁的槽鋼接口采用10 mm厚4塊鋼板塊加強(qiáng),使其形成框體,以承受全部基礎(chǔ)及模具重量。

        1.3.2 側(cè)模制作(見(jiàn)圖4)

        圖4 側(cè)模制作

        側(cè)模板采用坐幫與底框底板相連的方式,以控制好框架尺寸。縱向鋼梁設(shè)4個(gè)短鋼梁支腿,與生產(chǎn)場(chǎng)地平臺(tái)接觸,使模具與平臺(tái)分隔,減少模具受到環(huán)境損害。縱向鋼梁端部下側(cè)用20 mm厚鋼板加強(qiáng)肋板,提高模具剛度,便于脫模。側(cè)模板面板采用6 mm厚鋼板,加筋肋板采用8 mm厚鋼板加強(qiáng),在面板上切割出預(yù)埋小盒位置。側(cè)模與底板之間采用20 mm厚鋼板制作合頁(yè),軸承采用φ 40 mm鋼棒制造,保證合模嚴(yán)密。

        1.3.3 芯模制作(見(jiàn)圖5)

        圖5 芯模制作

        芯模板采用4 mm厚鋼板,按橫向75 mm脫模斜度進(jìn)行芯模板下料。在芯模里側(cè)用角鋼做加筋肋板,進(jìn)行段焊連接,焊縫長(zhǎng)80mm,焊縫距離50mm;再焊接角鋼支撐,形成面板整體。將面板連接板縫滿(mǎn)焊連接,形成芯模;做出45°倒角,打磨光滑。

        1.4 整體鋼模安裝

        (1)芯模安裝前進(jìn)行尺寸驗(yàn)收,在底框面板上進(jìn)行放線(xiàn),將芯模吊到底框面板上先點(diǎn)焊定位,再進(jìn)行焊接安裝,采用角焊縫滿(mǎn)焊連接。

        (2)側(cè)模安裝時(shí)嚴(yán)格控制尺寸,各部件連接牢固,側(cè)模合口時(shí),要進(jìn)行鋼板切割,以保證合口嚴(yán)密。側(cè)模的安裝見(jiàn)圖6。

        圖6 側(cè)模的安裝

        (3)側(cè)模安裝完成后注意細(xì)部的處理,嚴(yán)格控制定位銷(xiāo)的位置,定位銷(xiāo)要下大上小。便于預(yù)埋管向里側(cè)靠緊內(nèi)芯模;預(yù)埋小盒定位采用槽鋼兩側(cè)鋼銷(xiāo)固定在加筋肋上。細(xì)部構(gòu)件的安裝見(jiàn)圖7。

        圖7 細(xì)部構(gòu)件的安裝

        2 鋼筋籠的制作與安裝

        2.1 鋼筋籠制作

        鋼筋采用機(jī)械下料、彎曲成型;鋼筋籠采用正立綁扎,先綁扎底板鋼筋網(wǎng)片,成型后再綁扎壁板豎向鋼筋網(wǎng)片。綁扎壁板端部加強(qiáng)鋼筋時(shí),要將加強(qiáng)螺紋鋼筋綁扎在豎向鋼筋彎鉤的斜角上,防止鋼筋突出引起合模不嚴(yán),產(chǎn)生跑漿。鋼筋籠綁扎采用八字形綁扣,以減少鋼筋籠移動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的變形。壁板鋼筋綁扎見(jiàn)圖8。

        2.2 預(yù)埋管件的制作

        先進(jìn)行鋼板、鋼管、錨固筋下料,再進(jìn)行統(tǒng)一焊接,豎向連接預(yù)埋件先焊接錨固筋,再焊φ8 mm連接筋,保證豎向埋件間距準(zhǔn)確。預(yù)埋件加工見(jiàn)圖9。預(yù)埋管先切孔,再焊接連接成型,保證管底鋼板位置準(zhǔn)確。預(yù)埋管焊接見(jiàn)圖10。

        圖8 壁板鋼筋綁扎

        圖9 預(yù)埋件的加工

        圖10 預(yù)埋管的加工

        2.3 鋼筋籠安裝

        鋼筋籠安裝前,先將螺絲松動(dòng),把側(cè)模板打開(kāi),清理鋼模具上的混凝土渣、鐵銹及雜物等,在芯模和底模上均勻涂刷一層脫模劑,模具準(zhǔn)備見(jiàn)圖11。用吊車(chē)將鋼筋籠吊起、翻轉(zhuǎn),將豎向預(yù)埋件安放到鋼筋籠壁板與側(cè)模的連接處,把鋼筋籠安裝到芯模上,鋼筋籠下部墊置好墊塊,鋼筋籠的吊裝見(jiàn)圖12。將預(yù)埋管安放到固定銷(xiāo)上,安裝過(guò)程要調(diào)整壁板鋼筋位置,預(yù)埋管就位后將壁板鋼筋回復(fù)原位。將豎向埋件用綁線(xiàn)與固定端模板綁扎牢固,保證豎向埋件與鋼模貼緊,位置準(zhǔn)確,預(yù)埋管件的安裝見(jiàn)圖13。鋼筋及埋件定位完畢后,將側(cè)面板涂刷脫模劑,準(zhǔn)備合模具。

        圖11 模具的準(zhǔn)備

        圖12 鋼筋籠吊裝

        圖13 預(yù)埋管件的安裝

        2.4 基礎(chǔ)合模

        用吊車(chē)吊起兩側(cè)模進(jìn)行合模,同時(shí)穿螺栓桿進(jìn)行螺栓固定。合模時(shí),擰螺絲要兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行,保證螺栓受力一致。將預(yù)埋小盒涂刷隔離劑,進(jìn)行安放,外用螺桿固定牢固。合模完畢后安放底板埋件及吊環(huán),將吊環(huán)與鋼筋骨架進(jìn)行焊接固定,吊環(huán)垂直放在壁板中心?;A(chǔ)合模見(jiàn)圖14。

        圖14 基礎(chǔ)合模

        3 基礎(chǔ)澆注及養(yǎng)護(hù)

        3.1 基礎(chǔ)澆注

        采用P.O42.5水泥、引氣型高效減水劑、S95級(jí)礦粉、中砂和粒徑5~25 mm碎石等為主要原材料,配制含氣量為4%~6%的高性能混凝土。坍落度控制在70~90 mm?;炷敛剂蠒r(shí),先將壁板內(nèi)混凝土灌滿(mǎn),一人布料、一人跟鍬、一人用振搗棒斜向分層振搗密實(shí),在預(yù)埋管及底部要加強(qiáng)振搗,防止漏振,基礎(chǔ)振搗見(jiàn)圖15。壁板混凝土振搗完畢,再振搗底板混凝土,用木抹子抹壓成細(xì)毛面,基礎(chǔ)抹壓見(jiàn)圖16。

        圖15 基礎(chǔ)振搗

        圖16 基礎(chǔ)抹壓

        3.2 基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)

        基礎(chǔ)澆注完畢,用塑料布加帆布覆蓋,進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。采用覆蓋養(yǎng)護(hù)時(shí),覆蓋物要與四周地面接觸,將基礎(chǔ)及模具全部包裹。炎熱夏季可以自然養(yǎng)護(hù),也可以蒸汽養(yǎng)護(hù)。蒸汽養(yǎng)護(hù)采用芯模內(nèi)送蒸汽法,嚴(yán)格按照“靜停→升溫→恒溫→降溫”的混凝土養(yǎng)護(hù)制度進(jìn)行,混凝土表面與環(huán)境溫差降到20℃以?xún)?nèi),方可出窯、脫模。

        4 基礎(chǔ)脫模及翻身

        4.1 基礎(chǔ)脫模

        先用吊車(chē)吊住兩邊側(cè)模,逐一對(duì)稱(chēng)松開(kāi)螺絲,抽出螺桿,操作人員安全離開(kāi)后,散開(kāi)側(cè)模,用鋼絲繩U型環(huán)鎖住基礎(chǔ)吊環(huán),微微抬起,晃動(dòng)脫模?;A(chǔ)脫模后吊入擺放區(qū)擺放,進(jìn)行二次自然養(yǎng)護(hù)。其間對(duì)局部質(zhì)量缺陷進(jìn)行修復(fù)。自然養(yǎng)護(hù)4~5 d后,即可翻身扶正。基礎(chǔ)脫模見(jiàn)圖17。

        圖17 基礎(chǔ)脫模

        4.2 基礎(chǔ)翻身

        基礎(chǔ)翻身在特制砂堆上進(jìn)行,以便對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行保護(hù)。砂堆高0.5 m,寬度與基礎(chǔ)壁板長(zhǎng)度相當(dāng),保證壁板及其外沿同時(shí)與砂堆接觸,接觸部位擺放舊輪胎,起到緩沖作用,接觸寬度不得超過(guò)壁板長(zhǎng)度,防止兩端底板受力不均,出現(xiàn)裂紋[5]。翻身時(shí)先將基礎(chǔ)平穩(wěn)放倒在砂堆上,通過(guò)吊起外側(cè)兩個(gè)吊環(huán),緩慢升起,邊升邊向前移動(dòng),隨著基礎(chǔ)重心前移,基礎(chǔ)以一側(cè)壁板為軸轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)基礎(chǔ)重心前移超過(guò)壁板轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn),基礎(chǔ)靠重量自動(dòng)翻轉(zhuǎn),再緩慢下降,基礎(chǔ)底板正好壓到緩沖輪胎上,基礎(chǔ)完成90°翻轉(zhuǎn)。再利用基礎(chǔ)安裝孔吊起基礎(chǔ)壁板,使基礎(chǔ)重心再次前移,基礎(chǔ)以底板與輪胎接觸面為軸轉(zhuǎn)動(dòng),基礎(chǔ)重心再次前移超過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn),再緩慢下降,基礎(chǔ)再向前翻轉(zhuǎn)90°,基礎(chǔ)底部平穩(wěn)著地,完成基礎(chǔ)180°翻轉(zhuǎn)?;A(chǔ)翻身見(jiàn)圖18。

        圖18 基礎(chǔ)翻身

        5 結(jié)束語(yǔ)

        抽油機(jī)基礎(chǔ)倒置生產(chǎn)技術(shù)優(yōu)于原有生產(chǎn)工藝,技術(shù)更加全面,采用本方法預(yù)制的抽油機(jī)基礎(chǔ),減少了質(zhì)量通病的出現(xiàn),提高了大型抽油機(jī)基礎(chǔ)的整體筑造質(zhì)量,減少了二次修復(fù)的次數(shù),實(shí)現(xiàn)抽油機(jī)安裝質(zhì)量一次合格率100%,保證了抽油機(jī)在嚴(yán)寒、水泡等惡劣環(huán)境的正常運(yùn)轉(zhuǎn),得到各采油廠(chǎng)的一致認(rèn)可和好評(píng),應(yīng)用市場(chǎng)前景廣闊。

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