施剑栋

该文以宝钢高炉TRT发电机安装工程为例，对“水平衬板流动灌浆施工法”这一现代大型设备底座安装新工艺进行了解析，介绍了该新工艺的特点、步骤和操作要点，并与传统的“座浆法”和“无垫板流动灌浆施工法”进行了对比，对今后大中型设备底座安装工程具有重要的推广价值和指导意义。

大型设备；底座；安装；新工艺；水平衬板；流动灌浆

1.工程概况

“水平衬板流动灌浆施工法”在宝钢三号高炉TRT发电机安装工程上的应用在国内属于首次。TRT是指高炉炉顶余热煤气回收透平发电设备，属于绿色节能环保装置。该TRT发电机由日本进口，额定功率30556KVA，安装在露天高台上，作业环境差、质量标准高、工期要求紧，整个安装工程难度很大。而发电机的底座安装，作为最重要的基础工作，是影响工程质量和进度的主要因素。

2.传统安装工艺分析

“座浆法”：目前国内的设备底座安装，大多采用传统的“座浆法”垫板安装工艺。即在垫板安装位置的下部基础上凿一锅形坑，再将浇筑水泥、黄沙、瓜米石等砼材料按规定配比混合搅拌，并分层灌入坑内捣实，然后将垫板放在上面，慢慢往下打、压，即进行“座浆”，直至达到规定的水平、标高要求。

“座浆法”工艺效率较高、质量尚好、材料普通，但应用到大型设备底座安装工程中时，也存在许多不足：材料消耗大，安装成本高。一般底座需用钢垫板150~250kg/m2。质量控制难，精度不够高。一般垫板水平精度0.10mm/m，标高误差0.5mm。

“无垫板流动灌浆施工法”：该方法在宝钢一期工程中从国外引进，并得到有效推广。一般在用底脚螺栓压紧底座的前提下，先用若干组顶丝螺栓对底座的水平标高进行初设定，然后在底座下面沿宽度方向，在底脚螺栓两侧，使用早强、无收缩、大流动度水泥进行流动灌浆，制成高强度水泥墩，使之与底座及基础紧密结合，并作为底座的主要支撑面。待养生期满后，再用0.05~ 0.20mm的薄垫片在底座与墩面之间做必要的调整，实现底座的大面积找正。该工艺安装成本低、设定精度高、承载能力强。

但由于材料、工艺、操作等因素，流动灌浆水泥墩的墩面标高和水平度可能出现较大偏差，恶化了底座与墩面的接触情况，并影响底座水平度的完好。虽然利用调整垫片可以对底座进行再设定，但其难度和工作量都很大。

3.“水平衬板流动灌浆施工法”

工艺特点：在完成底座水平标高初设定后，在底座下面每根底脚螺栓两侧沿宽度方向设置规定数量的钢制水平衬板，并利用顶丝螺栓和调整垫块使其与底座的下表面均匀地紧贴。然后，在水平衬板的四周支模，同样用流动灌浆施工法灌制高强度的水泥墩以固定水平衬板，水泥墩面略低于水平衬板上表面约5mm（参见图1）。

图1水平衬板安装示意图

“水平衬板流动灌浆施工法”是通过预先设置的水平衬板和底座接触，可以确保底座与水平衬板的有效接触面积接近于100%；同时，流动灌浆水泥墩又为水平衬板的强度和稳定性提供了保证；此外，流动灌浆水泥的某些性能（如流动度、泌水性等）也可适当降低要求，这十分有利于水泥国产化的需要。与“无垫板流动灌浆施工法”相比，该新工艺不仅同样具有安装成本低的优点，而且承重能力更强，设定精度更高，稳定性能更好。特别是水泥墩难以避免的制作偏差对底座的初设定精度影响不大，因为它是通过水平衬板微量作用于底座，所以，底座的水平标高基本上可以保持完好，从根本上解决了“无垫板流动灌浆施工法”所遇到的底座再设定难这一技术障碍。

工艺步骤：基础调查及验收；标高和中心线基准点埋设及测量；基础麻面铲凿、清理及挂中心线；底座划中及落位；底座初设定；水平衬板设置；支模；流动灌浆及养生；脱模及墩座修整；底座再设定。

工艺操作要点：以宝钢三号高炉TRT发电机安装工程为例，设备底座、水平衬板、螺栓千斤顶配置图如图2所示：

图2 底座、水平衬板、螺栓千斤顶配置图

考虑到长达61.25mm的转轴的挠度影响，为了保证机、电联轴器处的定心精度，日方设计要求将底座的轴向水平按0.15mm/m的斜率从发电机的直接侧向上延伸至非直接测，轴横向水平为0，容许误差0.02mm/m。

需要特别注意的是，在底座初设定的过程中，由于所有的底脚螺栓都要按规定力矩进行紧固，而此时长长的、厚度有限的底座仅靠若干组螺栓千斤顶作临时支撑，因此，在挠度与弯曲力矩的双重作用下，底座必然发生变形并影响到底座的设定精度。为了最大限度地减少变形，并方便水平标高的调整，实际施工时分别在地脚螺栓的两侧、底座宽度方向的两头设置了三十只自制的简易螺栓千斤顶，以此增加支撑点，均匀受力分布，同时在底座长度和宽度两个方向增加检测点，使其一一满足水平标高要求，从而确保整块底座的安装精度。

在应用“水平衬板流动灌浆施工法”时，由于特别加强了底座初设定、水平衬垫设置及流动灌浆等关键工序的质量控制，因此在底座设定时，全部约30个水平标高检测点均一次性达到了严格的质量检查标准，优良率100%，完全满足了工期与质量的要求，这也充分表明“水平衬板流动灌浆施工法”在大中型设备安装工程中具有重要的推广价值和应用前景。