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设备安装工程中混凝土基础验收的技术要点

2023-09-22聂婷婷

四川水泥 2023年9期
关键词:预埋标高螺栓

梁 泊 聂婷婷

(成都文理学院,四川 金堂 610401)

0 引言

混凝土基础工程是大型、重型设备安装工程的重要组成部份。由于混凝土基础施工与设备安装调试分属不同的专业,若前后工序衔接不到位,就会使后续设备安装施工困难,造成安装质量问题。因此,需在混凝土基础施工与后续设备安装工序交接环节进行标准且严格的工序交接验收。这就需要从设备安装角度关注混凝土基础的施工质量,找出验收技术的要点,从而保证混凝土基础施工质量符合设备安装标准及规范要求。

1 混凝土基础质量通病及其对设备安装的影响

混凝土基础裂纹,混凝土上平面标高超差,预埋地脚螺栓的位置、标高超差以及预留地脚螺栓孔深度超差都会设备的安装。

1.1 混凝土基础裂纹

裂纹问题在大体积的混凝土基础中容易发生,这主要是由大体积混凝土的“温度阶梯”现象,水化热应力和绝热现象引起。究其原因,主要是浇筑过程中分层浇筑工艺不当,热量积蓄过大,以及养护过程中未能及时平衡内外部温差等,都会造成混凝土基础发生裂纹[1]。对于浅表的裂纹可以采取浆液填充的方式进行处理,但对于深度较大、尺寸超长的裂纹,必然极大地影响混凝土结构强度,若经工程检测单位检测不合格,则可能需要报废处理。

1.2 混凝土上平面标高超差

混凝土上平面标高超差,当超差尺寸较小时,可以在基础二次浇筑过程中进行调节,即增加垫铁与设备底面之间混凝土厚度,并且还可以在设备调试中采取加垫片的方式进行调整。但对于标高超差严重时,往往会造成安装困难。这主要是因为标准规范中对于二次灌浆的厚度有一定要求,过厚或过薄会使设备安装的稳定性或基础强度受到影响,并且垫片只能起到微调作用,一般不得超过三层厚度。基于此,若基础上平面标高超差严重,会导致整体安装工程质量严重下降。

1.3 预埋地脚螺栓的位置、标高超差

地脚螺栓是混凝土基础上常见的预埋件,为保证其与混凝土结合的强度,往往需要在混凝土初凝前预埋。为了保证后期设备安装位置正确,地脚螺栓的坐标位置、标高尺寸必须严格遵照设计标准。但在预埋后,由于后期混凝土凝固时受温度、湿度变化及成品保护不力的影响,可能导致其位置、标高出现超差。当地脚螺栓中心线(坐标位置)偏移过大,将会使设备无法准确安装;标高偏差较大,意味着埋深不足强度不够,而标高偏差偏小则意味着露出基础的螺纹过短,导致无法固定设备底座。

1.4 预留地脚螺栓孔深度超差

预埋地脚螺栓孔是大型、重型设备安装中采用的一种形式(如图1 所示)。对于大体积混凝土,考虑到浇筑及养护过程中位移变化较大,在基础硬化达标后,再将地脚螺栓埋入较小的地脚螺栓孔中,并及时进行浇筑,从而确保地脚螺栓位置和标高的精准。该方法规避了直接预埋地脚螺栓可能造成的误差过大问题,但过大体积的混凝土基础意味着更大的位移偏差,在实际安装过程中,往往会出现地脚螺栓孔本身的质量问题,使地脚螺栓埋设困难。例如,孔壁垂直度偏差过大,意味着地脚螺栓钩钉浇筑时一侧过薄或无法竖直安装问题;地脚螺栓孔深度偏小,意味着地脚螺栓钩钉埋深过浅,影响其紧固强度。

图1 地脚螺栓孔示意图

2 混凝土基础验收技术要点分析

某铁路客运专线电气化扩容改造工程,需对沿线六座牵引变电所各增加一台110kV、2500kVA牵引变压器,与既有变压器并列运行。建设单位为某铁路局集团公司,监理单位为北京某监理院,工程总包为中铁某局,牵引变压器基础交由某土建工程公司分包。由于变压器充油后运行重量将达到350t,且任意方向尺寸均超过1m,其基础设计属于大块式重载混凝土结构,其尺寸设计如图2所示。

图2 混凝土基础外形尺寸设计示意图

在施工过程中,土建公司严格按照标准及流程进行,包括测量定位,基坑开挖支护、钢筋绑扎,模板搭接、混凝土浇筑及养护等。期间,总包单位、监理单位按照跟踪验收、隐蔽工程验收等相关要求对混凝土强度、预埋件质量进行了跟踪验收;养护期到达后,总包单位邀请建设单位、监理单位按照技术标准对混凝土质量进行了验收。

2.1 混凝土基础强度验收

在该工程中,建设单位及总包单位安排专业工程师实施过程检验,而在养护期到达后,除进行资料检验,还进行了预压强度测试。

(1)在施工前先进行了混凝土强度可行性试验,然后按照相同养护条件下正式浇筑混凝土试块。并分别按照7d、14d、28d 养护周期送检[2]。标准养护条件及相同条件下的试块强度检测数据如表1 所示。通过对比数据,在28d 养护期到达后的试验合格率达到指标,基本满足设计要求。

表1 混凝土试块强度检测数据

(2)在养护期到达后,为验证混凝土基础的实际强度,总包单位邀请某工程检测公司对基础进行预压强度试验。试验过程中,工程公司采用重锤进行预压强度检测[3],总包单位记录了预压沉降观测值,预压数据符合设计标准要求。

(3)在对混凝土基础外观验收时,发现了少量的缺棱掉角,以及长度小于10mm、宽度小于0.1mm 的不规则裂纹。土建施工单位对缺棱掉角部位进行了修补,对裂纹部位进行了渗透试验,确认为深度不超过3mm的表面裂纹。经研判,上述问题经整改和验证后,不影响使用,该项验收通过。

2.2 混凝土基础几何尺寸验收

由于混凝土基础的位置和标高对其承载设备的安装位置和标高有着较大影响,因此,验收小组对混凝土基础各平面的标高及位置尺寸都进行了测量验收。

(1)基础的坐标位置测量。对基础的上下两层平面的4 个角、上平面中心位置的坐标和中心线位置进行测量,测量时,需沿纵向和横向两个方向进行,并取其中的最大值[4],得出相应坐标数据符合设计标准。

(2)基础不同平面标高测量。用水准仪对上下两层平面的标高进行测量,测量结果对标场外的永久水准点,显示存在低于设计标准22mm 的尺寸偏差,经研判属于工艺问题,在后期设备安装过程中可通过二次灌浆予以弥补,按照技术方案和协商标准通过验收。

(3)基础表面尺寸测量。包括平面外形尺寸、凸台上平面外形尺寸、平面的水平度、基础的垂直度。采用水平仪、铅垂线、标尺、水平尺、百米尺等工具,并以布设的纵横中心线对位置坐标进行测量。经各项验收,混凝土基础几何尺寸、空间位置符合设计或规范标准。

2.3 预埋地脚螺栓孔验收

由于该工程中变压器基础属于大体积块状基础,对于预埋件采取一次成型后预埋地脚螺栓孔的预留形式。在验收时,主要针对预埋地脚螺栓孔的中心线坐标位置、深度和孔壁垂直度3个参数进行测量。

(1)地脚螺栓孔的坐标位置测量。通过全站仪,参照中心线位置,分别测量纵向和横向的中心线,得到其准确的坐标位置。

(2)地脚螺栓孔的孔壁垂直度和深度测量。通过水平尺、钢尺分别测量。在测量孔壁垂直度时,有一个孔洞内存在露筋现象。考虑到工序工期衔接较为紧密,可通过后道工序进行弥补,该项验收通过。

2.4 预埋地脚螺栓验收

在设备基础强度、几何尺寸、空间位置及预留地脚螺栓孔的验收合格后,进入地脚螺栓埋设工序。由土建专业负责,机电专业配合提供带槽锚板及锚固钩钉,测量其位置及尺寸后进行埋设,并进行一次灌浆,养护期到达后,进行预埋地脚螺栓的验收。

(1)测量地脚螺栓露出长度、位置。需注意地脚螺栓的标高要从其顶部进行测量,坐标位置要从地脚螺栓的根部和顶部分别沿纵向和横向2次测量,通过2组数据的比较,不仅得到位置坐标参数,也能得到更加准确的垂直度数据。

(2)采用水平尺、钢尺、全站仪测量锚板的中心位置、标高、水平度是否符合设计或规范要求,并最终按照隐蔽工程及工序质量验收规范予以验收通过。

3 结束语

总之,在该铁路牵引变压器安装工程中,对基础本身强度以及预留预埋部件的空间位置、标高、尺寸等关键技术指标的测定实施科学规范的设备基础验收,充分保证了后续设备安装的顺利进行,最终保证了安装工程的整体施工质量。

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