大型设备基础地脚螺栓_预留孔施工小方法

科技信息○建筑与工程○

SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2012年第23期

大型设备基础地脚螺栓、预留孔施工小方法

郭立刘洋

（河南四建股份有限公司河南开封

475000）

【摘要】螺栓预留洞的留设与螺栓固定。【关键词】预留孔、螺栓、卡具。

随着我国国民经济的快速发展，各类大型新型工业设备安装和大型钢结构厂房不断增加，各类基础(尤其是设备基础)的地脚螺栓通常采用预埋地脚螺拴或是预留地脚螺栓孔，这类建筑的基础预埋螺栓规格多、数量大且施工精度要求较高，个别螺栓预埋一旦产生了较大的偏差将直接影响各类设备的正常安装和调试。设备的地脚螺栓承担着全部的设备重量及其运行间的动载荷和自然界的风、雨、雪等载荷，以及地震等的意外载荷，对设备的寿命和运行安全起到非常重要的作用。同时不合格基础的处理难度相当大，给施工单位带来不必要的经济损失，也会耽误工程进度给工程留下安全隐患，下面结合一些工程实例讲述一下大型设备基础地脚螺栓及预留孔的施工。

某大型复合肥厂项目，设计能力为年产20万吨和8万吨两条生产线。其中每条生产线都需安装大型设备，即一烘干和二烘干、造粒机、破碎机、风机等大型设备。设备自重大、预留螺栓孔多且孔深（造粒机预留孔深度为2000mm）、安装精度高，所有设备螺栓都采用预留孔二次浇注方案。

施工规范GB50204—2002混凝土结构工程施工质量验收规范规定，设备基础预埋地脚螺栓和预留洞允许偏差如下：

项目允许偏差（mm）

预埋螺栓中心线位置2预埋螺栓外露长度+10，0中心线位置10预留洞尺寸+10，0

在过去传统的螺栓预留孔施工工艺中，一般采用木模支设预留孔，为了方便混凝土浇筑后能顺利拔出，往往将预留孔模板制作成下口小、上口大且表面很光滑的楔形模板。这种模板拔出后，混凝土表面一般比较光滑，由于模板是下小上大，在预埋螺栓时，二次浇筑的混凝土与基础混凝土粘结性很差，再加上二次浇筑混凝土的收缩，设备运行过程中螺栓很容易松动甚至被拔出。此外，在一些预留孔深度较小的情况下，还采用钢管代替木模的工艺，在浇筑混凝土时设专人不断转动钢管，最后在混凝土凝固前拔出钢管。

随着施工工艺的不断改进，一些施工单位开始采用国外先进的技术，即利用一种由专业生产厂家生产的螺栓套管。但在实际的施工中由于每一个设备基础所需的螺栓孔的型号及数量相对较少，如果都委托专业厂家生产，这是不现实的。

传统的施工工艺施工复杂、可靠性低、不易操作，国外的先进技术则提高了施工成本且现实施工中无法广泛应用。为了保证施工精度，经济快捷的完成施工，我们需从以下几个方面入手：

1审核土建基础施工图和设备安装基础图

图纸会审是施工前所必须的步骤，审查土建基础施工图中有没有错误，位置、标高、尺寸标注等是否存在错误，同时要对照设备安装基础图核对基础尺寸有没有错误，地脚螺栓的位置是否一致，完全无误后按图施工。

2设备基础预留孔成孔

河南裕丰复合肥有限公司一期20万吨车间的烘干机、造粒机、破碎机、冷却机、鼓风机等为独立高耸钢筋混凝土基础，每台设备都有几十个预留螺栓孔，孔深1.4m~2.0m不等。结合多年的施工经验，河南四建股份有限公司设备安装处施工人员研究出了一种新的施工工艺。该项工艺首先根据螺栓预留孔的大小尺寸选取合适的木方，用准6钢筋焊机成环形圈十字兜底套住木方，上部留出环形鼻，便于倒链挂钩挂住，通过塑料胶带将薄泡沫板紧紧的缠在木方上。浇筑混凝土前用钢筋与基础内配筋焊接将木方固定好，待混凝土凝固后，用倒链拔出木

方，再将泡沫捣碎然后在孔内灌水最后取出泡沫。此方法已在多次施工中广泛应用，施工工艺简单，拆模方便，节约成本，施工质量有保证，施工效率大幅度调高。

3根据工程设备基础的特点制作地脚螺栓的限位卡具

不同的设备基础地脚螺栓的设计和布局不同。应根据地脚螺栓布置的特点，制作不同的固定和限位卡具：高空矩形布置的地脚螺栓，考虑到卡具的强度采用8#~10#槽钢制作卡具，卡具四角加拉撑加固；其中鼓风机基础分为电机、减速机、风机三个部分，预埋地脚螺栓孔的位置比较复杂，风机为转动、震动设备，其地脚螺栓的安装非常重要，对基础地脚螺栓孔的要求非常高，要求预埋螺栓孔的平面中心位置和孔壁的垂直度必须满足设计要求，因此必须制作高精度的卡具，用6mm厚钢板做定位卡具，不同定位卡具间再根据相对尺寸进行连接固定。定位卡具的制作：先在平台上对定位材料进行拼接、满焊，打磨平焊口，并画出中心线位置，根据图纸设计，在定位材料上号出地脚螺栓的准确位置，加工孔的直径比地脚螺栓直径大1mm。

卡具制作精度要求：

1）孔的加工精度内径偏差≤0.25mm2）孔的位置偏差≤0.25mm3）平面度≤0.25mm

4地脚螺栓的安装

大型设备的螺栓承受全部的载荷，其基础的设计和灌孔必然比较坚固，灌孔采用高标号细石膨胀混凝土或者螺栓孔灌注料，丝长调整完毕并保护好丝头后，即可固定螺栓。

1）卡具的固定

搭设可调节独立支架，支撑和固定卡具，按照图纸的要求对正卡具上的定位中心线，中心线圈定了，地脚螺栓的定位孔的位置也就确定了，同时利用可调节支架把卡具调平，把卡具和支架固定。

2）地脚螺栓就位

利用活动小门架和小倒链提起地脚螺栓，从卡具定位孔中穿过，拧上螺母，紧到适当的位置，使螺栓基本上整体垂直，顶标高大致在设计标高的同一水平面上。

3）地脚螺栓的找正

利用水准仪将设备四角的地脚螺栓顶标高找正到设计标高，螺栓标高的调整通过松或是紧地脚螺栓螺母来进行，四角的螺栓找正后，拉水平线，找正其他螺栓的标高。垂直度的找正，一般地脚螺栓下部较重，利用重力能基本上垂直，利用双股铅丝从四个垂直方向将螺栓在底部与钢筋或是脚手架连接，铰动双股铅丝来调整螺栓在四个垂直方向上的移动量，把垂直度控制在1/100以内。目测地脚螺栓在定位孔的中间位置，保证精度的同时也便于拆卸卡具。最后复测所有的螺栓的中心位置、标高和垂直度。经监理验收合格后，进行下一道工序施工。

5浇注

浇注前螺栓丝扣要用胶布缠好保护螺纹，浇注时要有专人看护，落灰口不准对准螺栓，振动棒不准碰到螺栓，砼的浇注标高必须控制好，控制在规范允许的范围内，同时浇注完后要有专人对地脚螺栓两侧的混凝土进行抹平，因为螺栓两侧是将来设置垫铁的位置，便于设备的安装施工，预留地脚螺栓孔两侧的砼抹平尤为重要，便于设备安装的座浆施工。

6拆卡具、验收（下转第381页）

科技信息○电力与能源○

SCIENCE&TECHNOLOGYINFORMATION2012年第23期

风电场所有机组全部投运，考虑机组在切入风速时启动、机组在额定风速时启动和电机之间切换的最恶劣工况等切换运行状态特性，对风电场产生的电压波动计算值如表5所示。

表5电压波动计算值

运行工况切入风速时启动额定风速时启动

在不同发电机之间切换的最恶劣工况

dmax（%）0.001470.005590.00380

4．3

计算结果分析

国家标准GB/T19963-2005《风电场接入电网技术规定》和GB/T12326-2008《电能质量电压波动和闪变》规定标称电压为110kV的公用电网，对电压变动频度较低（100＜r≤1000次/h）的波动负荷，其在电力系统公共连接点产生的电压波动限值为1%；标称电压为110kV的公用电网，在系统正常运行的较小方式下，电力系统公共连接点的长时间闪变限值为1。分析表5～表7的计算结果并与国标相比较可得：在各种运行工况下，电压波动和闪变均未超过国标限值。

5结论

电压闪变计算结果

风电场所有机组全部投运，在连续运行状态下，未考虑背景闪变，风电场升压变110kV母线上闪变值及传递至公共连接点罗山变110kV母线的闪变值计算结果如表6。

表6连续运行时电压闪变计算值

4．2

宁东试验风电场升压变110kV母线

运行工况

Pst∑

连续运行状态下

0.01065

Plt∑0.01065

罗山变110kV母线Pst∑0.00552

Plt∑0.00552

风电场所有机组全部投运，未考虑背景闪变，考虑机组在切入风速时启动、机组在额定风速时启动和电机之间切换的最恶劣工况等切换运行的状态特性下，风电场升压变110kV母线上闪变值及传递至公共连接点罗山变110kV母线的闪变值计算结果如表7。

表7切换操作时电压闪变计算值

运行工况

宁东试验风电场升压变

110kV母线Pst∑

切入风速时启动额定风速时启动在不同发电机之间切换

的最恶劣工况

0.003160.002310.00394

Plt∑0.003040.002220.00379

罗山变110kV母线Pst∑0.001640.001200.00204

Plt∑0.001570.001150.00196

本文对宁夏电网规划的宁东试验风电场接入电网的电能质量影响进行计算分析，得出如下结论：

5．1宁东试验风电场并网所带来的电能质量问题能满足国标的要求，可以顺利并网。

5．2建议在风电场并网投运初期进行电能质量测试，以对风电场对电网电能质量的影响进行准确评估，并确定是否需要安装滤波装置。5．3通常网侧变换器的设计是建立在电网电压平衡的基础上，但是在实际情况中，电网三相电压往往存在着不平衡现象；电网电压不平衡会对定子电流、直流电容电压带来一定的影响，导致网侧变换器存在一些性能变化：交流侧存在负序电流，引起三相电流不平衡；直流侧电压存在偶数次纹波，通过PWM调制导致交流侧电流有奇数次谐波。这些需要引起注意。科

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【参考文献】

［1］姚兴佳,宋俊,等.风力发电机组原理与应用[M].北京:机械工业出版社,2009,6(2010.1重印).

［2］霍志红,郑源,左潞,张德虎.风力发电机组控制技术[M].北京:中国水利电力出版社,2010,5.

［3］VLadislavAkhmatov.风力发电用感应发电机[M].北京:中国电力出版社,2009.［4］何仰赞,温增银.电力系统分析:上、下[M].武汉:华中科技大学出版社,2002,1.

［责任编辑：王洪泽］

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（上接第339页）现实，监理企业若能有效介入施工安全生产管理，不仅可以保证“三控两管一协调”顺利实施，增加监理企业对施工方的综合监控能力，而且对工程的顺利开展和计划的如期实现，对增强监理企业的市场竞争力，都将发挥积极的作用。科

【参考文献】

［1］项目管理[Z]．

［2］建筑施工安全标准[S]．

［3］建筑施工[M].机械工业出版社．

作者简介：李晓菊（1980.9—），女，工民建。李普（1976.7—），男，土木工程。

［责任编辑：王静］

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（上接第341页）当预留孔混凝土达到一定强度后，拆掉卡具，卡具可以重复使用，弹出基础中心线和标高即可。科

作者简介：郭立（1977.12—），男，建筑工程。刘洋（1979.9—），男。

【参考文献】

［1］GB50204-2002混凝土结构工程施工质量验收规范[S].［2］建筑施工[M].机械工业出版社．

［责任编辑：王静］

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（上接第342页）掌握湿陷性土地的特点的基础上，有针对性地对其地基进行处理，为消除湿陷性隐患提供技术支持，确保工程安全，也是做好工程场地地质勘查工作的重要方面。科

［2］JGJ79-2002建筑地基处理技术规范[S].

［3］龚晓南,等．地基处理手册[M]．2版.北京：中国建筑工业出版社，2000,8．

【参考文献】

［1］GB50025-2004湿陷性黄土地区建筑规范[S].

［责任编辑：王静］