王 鋒

(中海油石化工程有限公司，山東 濟(jì)南 250000)

0 前 言

鋼結(jié)構(gòu)工程相比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)因其施工速度快、造價相對較低、總重輕等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)今各行業(yè)工程中應(yīng)用較為廣泛，特別是石油化工項(xiàng)目，絕大部分框架均采用鋼結(jié)構(gòu)框架。

本石化項(xiàng)目結(jié)構(gòu)除機(jī)柜間、變電所和上部安裝有大型動設(shè)備框架外，均采用鋼結(jié)構(gòu)框架，包含鋼結(jié)構(gòu)框架19個，壓縮機(jī)廠房2個，管廊鋼結(jié)構(gòu)8個，結(jié)構(gòu)總量共計達(dá)到13 500 t，施工工程量巨大，后續(xù)管道安裝、電氣儀表安裝以及鋼結(jié)構(gòu)防火等留下足夠的施工時間，要盡可能壓縮鋼結(jié)構(gòu)施工時間，時間緊任務(wù)重，為保證施工進(jìn)度，節(jié)約施工成本，探索采用無墊鐵安裝方法安裝項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)。

無墊鐵安裝工藝首先是應(yīng)用于大型動設(shè)備安裝，是為克服傳統(tǒng)墊鐵安裝的缺點(diǎn)而提出的一種新型安裝工藝。在正常的墊鐵安裝方式下，動力設(shè)備和設(shè)備的負(fù)荷實(shí)際上是由墊鐵組承擔(dān)。二次灌漿層干燥凝固后，灌漿層砂漿收縮，灌漿層與機(jī)座之間不可避免地出現(xiàn)間隙，使機(jī)座和機(jī)座承受不均勻的反載荷，造成機(jī)組長時間不能正常運(yùn)行，對運(yùn)行設(shè)備造成損壞。無墊鐵安裝工藝一般采用臨時支撐方式或者用調(diào)節(jié)螺釘?shù)鹊陌惭b方式，采用無墊鐵安裝方式，動設(shè)備自身重量、運(yùn)行過程中產(chǎn)生載荷、地腳螺栓擰緊力均由二次灌漿層來承擔(dān)，能很好地解決以上問題。后期無墊鐵安裝因其施工簡單、成本低，在鋼結(jié)構(gòu)安裝中得到了開發(fā)和應(yīng)用。

一般工程鋼結(jié)構(gòu)(包括設(shè)備、容器的鋼支架)與混凝上基礎(chǔ)采用地腳螺栓連接。安裝時確保鋼結(jié)構(gòu)的柱腳板標(biāo)高滿足設(shè)計圖紙要求,傳統(tǒng)做法是在鋼結(jié)構(gòu)柱底板和基礎(chǔ)頂面之間采用多組墊鐵組找平，然后用細(xì)石混凝土或無收縮灌漿料對空隙進(jìn)行二次灌漿，采用傳統(tǒng)的墊鐵安裝耗時、耗力、耗物。

無墊鐵安裝方法不再使用墊鐵組進(jìn)行找平，用座漿墩替代墊鐵組，大大減少墊鐵使用量，從而減小墊鐵與鋼結(jié)構(gòu)底座接觸面積，使鋼結(jié)構(gòu)的自身重量和地腳螺栓的擰緊力由灌漿層來承受，弱化墊鐵作用，使二次灌漿層真正發(fā)揮應(yīng)有的作用，因此對灌漿料的質(zhì)量必須嚴(yán)格把控。無墊鐵安裝的施工簡便、減少墊鐵用量，施工質(zhì)量良好。

在本項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)安裝中采用的座漿墩法無墊鐵安裝方式，是在基礎(chǔ)上表面制作座漿墩，待強(qiáng)度達(dá)到要求后，將鋼柱底板直接安放于預(yù)先調(diào)整好標(biāo)高的座漿墩上，措施用料成本投入小，調(diào)整簡便，大大節(jié)省時間、人力、物力。

1 無墊鐵安裝施工工藝

適用于現(xiàn)階段大多數(shù)項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)安裝，對存在抗剪件鋼結(jié)構(gòu)可采用兩組座漿墩。不論單根鋼結(jié)構(gòu)柱還是鋼結(jié)構(gòu)成片組裝均可使用，利用座漿墩上表面和地腳螺栓緊固對鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，從而達(dá)到安裝要求。

鋼結(jié)構(gòu)無墊鐵安裝方法施工工藝與傳統(tǒng)有墊鐵施工工藝大致相同，無墊鐵安裝關(guān)鍵點(diǎn)在于基礎(chǔ)驗(yàn)收后的座漿墩制作。從施工前期準(zhǔn)備、鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)驗(yàn)收(地腳螺栓復(fù)核、基礎(chǔ)尺寸標(biāo)高復(fù)核)、原材料(工廠化預(yù)制構(gòu)件)驗(yàn)收、鋼結(jié)構(gòu)安裝調(diào)整、二次灌漿、后續(xù)部件安裝。

1)施工準(zhǔn)備階段，要認(rèn)真研究設(shè)計圖紙，熟悉設(shè)計意圖并熟知現(xiàn)行相關(guān)規(guī)范的要求，及時檢查現(xiàn)場各方面情況。施工用的各類工機(jī)具(纜風(fēng)繩、手拉葫蘆、鋼絲繩、盤尺、角尺、水準(zhǔn)儀、扳手)、電動設(shè)備(電焊機(jī)、烘干箱等)需要經(jīng)過試運(yùn)轉(zhuǎn)合格，確保其性能良好后方可使用，計量器具按規(guī)定進(jìn)行校驗(yàn)報檢，并在有效期內(nèi)。

2)基礎(chǔ)驗(yàn)收階段，做好土建基礎(chǔ)及地腳螺栓驗(yàn)收的工作，并做好相應(yīng)交接記錄，對鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的定位軸線、基礎(chǔ)軸線和標(biāo)高、地腳螺栓的規(guī)格、位置、外漏長度、螺紋是否損傷等情況進(jìn)行檢查，并對每根螺栓進(jìn)行試擰、抹油，以便在安裝過程中調(diào)整。

3)成品鋼結(jié)構(gòu)驗(yàn)收階段，按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計藍(lán)圖認(rèn)真檢查每一根鋼柱的外形尺寸，特別是柱腳位置，在鋼柱底板部位標(biāo)注出鋼柱縱、橫方向中心線，在鋼柱上預(yù)先標(biāo)注好任意標(biāo)高的標(biāo)高線(能在安裝完成后能夠方便校核)；核對柱底板上表面及下表面與柱體是否垂直，例如斜度較大將不適用于此安裝方法；核對柱底板上下螺栓孔部位在安裝好后的標(biāo)高，并做好記錄，在基礎(chǔ)上畫好中心線。

4)鋼結(jié)構(gòu)安裝階段。根據(jù)已收到的主體結(jié)構(gòu)圖紙，裝置框架、管廊鋼柱腳宜可采用座漿墊板法安裝，安裝帶剪力鍵的柱子在兩地腳螺栓之間各放一墊板，具體尺寸根據(jù)基礎(chǔ)形式做相應(yīng)調(diào)整。用高強(qiáng)無收縮灌漿材料按圖紙標(biāo)高找正、找平，預(yù)制好的構(gòu)件吊裝就位后，找正、找平、把緊螺栓；座漿墩墊板的標(biāo)高允許偏差控制為負(fù)偏差，一般要求在0～3mm。墊板的數(shù)量根據(jù)底板大小及基礎(chǔ)的形式來確定，在鋼結(jié)構(gòu)柱腳板尺寸小于500 mm時，選單塊墊板放在中心。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)底板尺寸大于500 mm小于1 000 mm時，可以采用一塊墊板也可以將一塊分成兩塊。當(dāng)?shù)装宄叽绱笥? 000 mm時，可將墊板分成兩塊，對稱布置。圖1為座漿布置圖。

圖1 座漿墩布置圖

原則上采取機(jī)加工的方法制作墊板，以避免熱加工的方法造成變形，影響安裝質(zhì)量。如現(xiàn)場用乙炔火焰切割，一定要磨平墊板四周。墊板應(yīng)平整，不得翹曲變形，應(yīng)該緊密貼合，且墊板厚度為10 mm。

座漿前應(yīng)提前清理基面并加濕。無收縮高強(qiáng)度灌漿料的攪拌的原則應(yīng)該用手能抓成團(tuán)，但無滴水，且應(yīng)該是無收縮灌漿料使用說明書的最小配比值。把攪拌好的灌漿料放入胎具，用小木槌進(jìn)行敲打，充實(shí)，直至表面滲漿，然后取胎具，然后放墊板，小木槌進(jìn)行敲打，使其緊密結(jié)合，并同時做試塊。制作完成后用濕麻袋覆蓋進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，通常3 d后即達(dá)到強(qiáng)度75%，檢查后進(jìn)行結(jié)構(gòu)安裝。

鋼柱開始吊裝前，提前柱頂固定纜風(fēng)繩，要求四個方向各一根，提前準(zhǔn)備升降車或其他升降機(jī)械。采用水準(zhǔn)儀，比照鋼結(jié)構(gòu)及基礎(chǔ)上畫好的中心線確定軸線位置。鋼柱在座漿墩落穩(wěn)后將地腳螺栓初擰緊以防止柱傾斜，全部安裝完成后進(jìn)行柱的找正，找正通過基礎(chǔ)座漿墩上的墊鐵進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整時應(yīng)將柱子傾斜方向的地腳螺栓松開,并用經(jīng)緯儀進(jìn)行觀測,找正后將地腳螺栓擰緊，掛好攬風(fēng)繩

鋼柱就位地腳螺栓固定后可安排作業(yè)人員摘勾，而后續(xù)對鋼柱的準(zhǔn)確定位與調(diào)整即可采用扳手調(diào)整地腳螺栓螺母，必要時可采用千斤頂與纜風(fēng)繩進(jìn)行調(diào)整。鋼結(jié)構(gòu)校正過程中，要根據(jù)外界環(huán)境(風(fēng)載荷、溫度等)和焊接變形等因素的影響，采取對應(yīng)的調(diào)整措施，鋼結(jié)構(gòu)校正要在同一平面內(nèi)互成直角的兩個及兩個以上的方向進(jìn)行；鋼柱就位且調(diào)整完成后，應(yīng)盡早連接上部梁及斜撐，上部梁安裝完成使其形成框架式的穩(wěn)固結(jié)構(gòu)后即可撤掉纜風(fēng)繩。在上部梁安裝完成后應(yīng)再次校核鋼結(jié)構(gòu)，確認(rèn)無誤后將地腳螺栓完全緊固后即可進(jìn)行二次灌漿工序，二次灌漿的材料質(zhì)量必須符合相關(guān)要求。

2 無墊鐵安裝注意事項(xiàng)

1)組織業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理、施工等項(xiàng)目相關(guān)參建單位，制定鋼結(jié)構(gòu)無墊鐵安裝詳細(xì)工法，編寫無墊鐵安裝施工方案，以明確無墊鐵安裝技術(shù)要求和質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)。上述鋼結(jié)構(gòu)安裝方案必須上報審批通過后方可實(shí)施。拿到施工藍(lán)圖后馬上熟悉設(shè)計圖紙，鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)交安驗(yàn)收時，認(rèn)真核對柱腳尺寸、柱間距等，認(rèn)真檢查地腳螺栓定位尺寸，做好基礎(chǔ)交接并留下紙質(zhì)文件簽字確認(rèn)。

2)鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)交接完成后，按照要求進(jìn)行座漿墩制作安裝。座漿墩施工完成后，蓋毛氈等澆水養(yǎng)護(hù)，至少3 d，在養(yǎng)護(hù)期間注意防止磕碰。座漿墩采用的無收縮灌漿料本身為微膨脹混凝土，對墊板水平度和標(biāo)高影響較小，一般養(yǎng)護(hù)到位3 d后座漿墩強(qiáng)度達(dá)到75%，對座漿墩標(biāo)高、強(qiáng)度進(jìn)行檢查復(fù)核，要滿足鋼結(jié)構(gòu)安裝標(biāo)高等設(shè)計要求。

3)二次灌漿層是保證鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量的重點(diǎn)，基礎(chǔ)麻點(diǎn)處理時，要求對基礎(chǔ)浮漿層和疏松層完全鏟掉。無收縮灌漿料的施工要嚴(yán)格遵守材料廠家要求，并加強(qiáng)二次灌漿層養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)對灌漿層質(zhì)量影響很大，必須嚴(yán)格按照廠家要求養(yǎng)護(hù)，加強(qiáng)補(bǔ)水，無收縮灌漿料養(yǎng)護(hù)過程缺水，會導(dǎo)致灌漿層收縮開裂，影響安裝質(zhì)量。

4)為確保鋼結(jié)構(gòu)安裝二次灌漿質(zhì)量，要選擇知名、業(yè)績好的灌漿料廠家，建立符合要求的合格供應(yīng)商名單。每批次灌漿料必須經(jīng)過業(yè)主、監(jiān)理共同檢驗(yàn)后方可在項(xiàng)目中使用，正式澆筑時每批澆筑料按要求做試塊，養(yǎng)護(hù)期到期后送到當(dāng)?shù)卣J(rèn)可的檢測單位做強(qiáng)度檢測應(yīng)出具正式檢驗(yàn)報告。

3 結(jié)束語

在動設(shè)備無墊鐵安裝方式日益完善的今天，框架、管廊鋼結(jié)構(gòu)等已開始采用類似安裝方式進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)安裝。項(xiàng)目鋼結(jié)構(gòu)采取無墊鐵安裝法與傳統(tǒng)安裝方法相比，安裝簡便易行、質(zhì)量可靠、節(jié)約時間、節(jié)約成本，同時對無收縮灌漿料品質(zhì)提出更高要求，隨著無收縮灌漿料質(zhì)量提高和國內(nèi)各相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的逐漸完善，鋼結(jié)構(gòu)安裝座漿墩法已經(jīng)成為鋼結(jié)構(gòu)安裝的發(fā)展趨勢。

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