大体积钢筋混凝土设备基础的质量控制.pdf

王玉英 ： 大体积钢筋混凝土设备基础的质量控制 1 2 7 大体积钢筋混凝土设备基础的质量控 制 王玉英 ( 哈尔滨电机厂有限责任公 司装备部 哈尔滨1 5 0 0 4 0) 【 摘要】 在工业建筑中， 大型设备基础施工是一种大体积钢筋混凝土工程。文中介绍工业建筑 中大体积 钢筋混凝土设备基础的质量控制。 【 关键词】 工业建筑； 钢筋； 大体积混凝土； 设备基础 【 中图分类号】 T U 7 5 5 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4( 2 0 1 1 ) O l 一 0 1 2 7 0 2 随着生产规模 的扩 大 ， 许 多 国内外大 型精 密数 控 设备 不断被引进， 对设备基础质量的要求也在提高。现从以下 主要方面探讨大体积钢筋混凝土设备基础质量的控制。 1 挖方工程 基坑开挖前要 弄清 现场有 无 正在使 用 的各 种管 道 、 排 水井 、 电缆 、 废 弃设备或建筑 物基础 。避 免挖 断电缆 的危险 或水 浸基坑 ， 尤其 机械 开挖 ， 影 响基础质 量 ， 造成 不必 要的 浪费。挖 方中要注 意 ， 边坡 土大量塌 陷 ， 不仅易造 成人 身安 全事故， 而且使地基土受到扰动， 影响地基承载力和邻近建 筑物安全。所 以要做好放坡、 护坡加 固等措施。防止浇筑 混凝土时塌方土落入影响基础质量。 2模板工程 模板 制作 安装质 量 ， 对保 证设 备基 础外 观平 整 和几何 尺寸 的准确 、 螺 栓 位置 正确 否 、 基 础强 度 和 刚度起 重 要作 用。模板支设不牢将造成 ： 高宽都很大的基础侧壁强度和 刚度不足， 坑洞尺寸偏差造成设备安放不下或设备部件间 连接不上； 螺栓因位置差错 超出可调 范围， 无 法与设备 连接 。 所 以模板应 有 足够强 度 、 刚度 。坑 道 顶部 支撑 要 有足 够的支柱 ， 防止振捣时 下沉 。对基 础侧壁模 板应 拼装平整 ， 垂直度要准确。上口应定木带 ， 以控制上 口宽度， 并通长拉 线， 保证上口平直。隔一定距离， 将上段模板下 口支撑在钢 筋支架上； 也可用临时木撑 ， 使侧模高度保持一致。支撑直 接撑在土坑边时， 下面应垫木板， 扩大接触面积。两块模板 长向接头处应加拼条， 使板面平整 ， 连接牢固。墙身中问应 用穿墙螺栓拉紧， 以承担混凝土侧压力， 确保不炸模( 一般 采用 dP l 2 中l 6螺栓) 。两片模板间， 应根据墙的厚度用钢 管或硬 塑料 撑 头， 保 证墙 体厚 度一 致。每层 混凝 土 浇灌厚 度， 应控制在施工规范允许范围内。拆模时注意程序： 先支 的后拆， 后支的先拆， 先拆非承重部位， 后拆承重部位。模 板拆除要注意技巧， 不要硬撬或用力过猛 ， 避免损伤基础结 构和模板。已拆除的部位， 应在混凝土达到设计标号后， 才 允许承受全部计算荷载。 模板工程中， 最关键也最容易出差错的部位是地脚螺 栓 的固定 。大型设备基础 常埋设 有大量地脚 螺栓 。为 保证 螺栓安装精度要求， 及螺栓与 昆 凝土间良好粘结力， 设计有 直埋法或预 留螺栓孔法。直埋 法 中若较 大直径 地脚螺栓 直 接固定在模板或钢筋上 ， 不采取措施控制地脚螺栓轴线、 标 高、 位置、 垂直度。则施工时会因螺栓直径大、 长度长 、 重量 重、 数量多、 安装精度要求高 ， 而模板、 钢筋的刚度小， 浇注 混凝土时， 受下料冲击， 振捣器振动， 人员操作荷载的作用， 极易造成地脚螺栓位移、 倾斜、 下沉 ， 难以达到设计和规范 要求精度 。导致偏差 较大 ， 设备安 装不上 ， 纠正 困难 。这 是 施工中最常 见、 最容易出现的质量问题。解决方法是用固 定架固定地脚螺栓。其安装程序是： 在基础混凝土垫层内 预埋固定立柱( 或梯形架) 的铁件， 在垫层上按 固定架平面 进行放 线 ， 安设 立柱并 临 时固定 ， 绑基 础底 板钢 筋 ， 焊 固定 架横梁及螺栓固定框， 安装螺栓， 用钢尺、 测量仪器找正位 置和垂直度 ， 控 制误 差在 施工及 验收规 范允许 范围 内， 将螺 栓点焊固定， 和基础钢筋一块浇筑混凝土。固定架设置时 注 意 ： 固定架应避免 与螺 栓锚板 、 管 道 、 埋 件等相 碰 ， 以免给 固定 和测量工作 带来困难 ； 杆件排 列应有 规律 ， 荷载应 尽量 对称 ； 每组固定框尽可能固定同类型和同一设备、 同一标高 ( 或标高差不多) 的螺栓 ； 其上平面标高应有利于浇筑混凝 土 ， 固定框 露出基础表面最低 l O O mm( 便 于 回收 ) ， 避免 一半 埋人混凝土内， 一半露在外； 地基若是软土时， 地脚螺栓标 高应预抬高 1 0 3 0 ra m， 以备固定架下沉及挠度。螺栓固定 框按材料不 同有钢制、 钢筋混凝土制、 木制、 钢木或钢与混 凝土制等。钢固定架重量轻 、 易焊接、 安装方便 ， 使用较多； 混凝土固定架刚度大 、 重量大、 安装较难( 须有吊装设备) ， 也多使用。几种常用固定框型式见图 1 。 竹中 市 m 措 ( d ) ( e ) ( f ) ( 8 ) 单角钢 ；( b ) 单槽钢；( c ) 双角钢 ；( d ) 双槽钢；( e ) 钢筋固定框； 角钢与钢筋组合 图1 几种螺栓固定框的型式 选用固定架型式要根据螺栓大小、 结构特点及材料而 定。其结构由立柱( 或梯形架) 、 横梁、 螺栓固定框 、 斜撑、 拉 嗍 市 i 一。 十 一 问 1 2 8 低温建筑技术 2 0 1 1年第 1 期 ( 总第 1 5 1期 ) 结条等组成。图2为钢固定架固定螺栓的型式。 预留螺栓孔法： 按设计尺寸做好孑 L 模板盒子， 用钢尺、 测量仪器定好位置， 控制误差在允许范围内， 用型钢或钢筋 等材料固定孑 L 模板盒子， 同时找正垂直度， 浇筑基础混凝 土。待基础施工完后， 将螺栓挂在设备底座上， 用吊车吊起 一 二 ,4 3 “ ， l I IL - t 一 = 二= 挂有螺栓的设备底座安放就位， 待底座调整好后， 用环氧砂 浆或膨胀砂浆( 或高标号细石混凝土) 往孔内二次浇筑并振 捣， 经3 5 d养护即可安装设备上部构件。浇筑前， 先将孔 内清理干净并润湿， 使砂浆与孔壁混凝土 良好粘接。地脚 螺栓埋入前要清理干净。 f - l ， l l r ， ， 5 高 l ， I - - - I 2 。 一 L 6 产 f r 上 L l 【 l ， l l 簪 。， ， ， 1 l， r 匕 - - - | _一 、 2 I上 三= 互 图2 钢固定架固定地脚螺栓的型式 3 大体积钢筋混凝土工程 进入现场的钢筋要检查钢筋材质与化验单是否相符。 施工前钢筋要除锈、 调直、 根据图纸要求切断、 弯曲成型。 施工时注意检查钢筋绑扎牢固否， 有无松动和位移现象， 绑 扎间距、 接头形式、 搭接长度、 及钢筋保护层是否符合要求。 因设备基础厚度大 ， 应 用 1 6一啦 5钢筋 或型钢焊 成支架 ， 支持上层钢筋重量， 支架间距为 8 0 01 5 m m。为保证设 备基础中钢筋保护层厚度， 在钢筋网下或外侧设置水泥砂 浆垫块或混凝土垫块。当垫块用于垂直方向时， 应在垫块 内埋人 2 O号铁丝， 以便于绑扎在钢筋上。安装钢筋时注意 钢筋骨架外形尺寸要准确， 绑扎的网片筋有无歪斜、 扭曲、 主副筋上下位置是否正确， 有无放反的情况。另外做好钢 筋成品保护工作 ， 认真检查， 防止在施工过程中人为踩踏或 重物撞击， 改变钢筋的正确位置或形状。 大型设备基础， 因承受较大的设备和生产荷载， 设计常 要求一次连续浇筑完成。由于体积大、 水泥水化热高， 聚积 在混凝土内部的热量不易散发， 使温度峰值很高， 而混凝土 表面散热较快 ， 使基础内外形成较大温差， 结构内部产生压 应力， 表面产生拉应力， 当拉应力超过混凝土极限抗拉强度 时， 就会在混凝土表面产生裂缝。混凝土降温阶段， 混凝土 逐渐散热冷却产生冷缩， 加上混凝土硬化过程中本身的收 缩， 当受到基岩或厚大老混凝土垫层的约束， 产生较大收缩 拉应力 ， 超过混凝土极 限抗拉强 度 ， 也 产生裂缝 。有 的缝常 贯穿整个截面， 因此对大体积混凝土， 浇灌前应进行温度应 力计算， 以控制裂缝开展， 并采取以下一些施工措施。 3 1 选用低或中发热量水泥( 如矿渣水泥、 火山灰质或粉 煤灰水泥) 配置混凝土。选择良好级配的骨料， 严格控制砂 石含泥量； 加强振捣， 提高密实度和抗拉强度； 混凝土中掺 加缓凝剂或缓凝型减水剂， 减缓浇灌速度， 以利散热和改善 和易性， 减低水灰比， 减少水泥用量和水化热及温度应力。 3 2 大体积混凝土运输应根据设备而定， 可采用人工推车 或泵送混凝土搅拌运输车进行浇筑。泵送混凝土配合比应 考虑混凝土运输时间、 坍落度损失、 输送泵管径、 泵送垂直 高度和水平距离、 弯头设置、 泵送设备技术条件、 气温等因 素， 必要时应通过试泵送确定。设计出合理的配合比后 ， 要 测定现场砂、 石含水率 ， 将设计配合比换算为施工配合 比。 3 3 大体积混凝土浇筑方式 ， 可根据整体性要求、 结构大 小、 钢筋疏密、 混凝土供应等具体情况， 采用分层分段或斜 面分层等方式进行， 使混凝土沿基础全高均匀上升。浇筑 时， 要在下一层混凝土初凝之前浇捣上一层混凝土， 使上下 层之 间不 会产生施工缝 ， 并 宜采 取二次振 捣法 ， 以保证 良好 的接槎， 提高密实度。分层厚度一般 2 o o一3 0 o m m， 浇灌宜 采取踏 步式 的分层推进 ， 推 进长度一般在 1 01 5 m。 3 4 大型设备基础施工缝留设， 若随意留设施工缝， 如垂 直施工缝留在设备同一块体上； 水平施工缝留在螺栓任意 高度上； 沟道和坑槽水平施工缝留沟道和坑槽上等， 不但影 响基础整体性和防水性能， 而且易造成开裂和渗漏 ， 降低基 础受力能力和寿命。应根据工艺要求、 基础形状 、 埋置深 度、 平面尺寸 、 标高变化、 配筋情况、 螺栓埋深、 分布、 施工方 法 、 施工能力、 工期要求等综合因素确定， 使缝留的位置合 理、 施工方便， 保证施工质量。通常可按以下情况和方法留 施工缝。互不相依的设备与机组之间可留垂直施工缝， 但 与地脚螺栓的距离不少于 2 5 0 m m， 并不小于 5 d ( 螺栓直径 ) ， 伸入相邻块钢筋必须留出； 地脚螺栓底部下 1 5 02 o o m m 处， 或能包住螺栓 U3或 3 U4 ( L ： 螺栓埋入深度) 以上部位， 或基础底板与上部块体或沟槽交界处可留水平施工缝。标 高不同的两个水平施工缝， 高低结合处应设台阶， 台阶高宽 比不大于 1 m； 在荷载和振动小、 无防渗要求、 地脚螺栓较长、 截面简单 、 不 重要 的部位 、 沟道坑 槽底 面 、 标高 变化 处。分 层施工每层垂直施工缝位置 应上下锘 开不少 于 l m， 不在同 一 截面上。垂直施工缝无钢筋部位应补直径 l 2 1 6 ra m， 长 5 0 06 0 o m m， 间距 5 0 o m l l ， 双向配置的插筋 ， 加强连接。注 意同一设备基础的地脚螺栓之间、 基础薄壁构件、 悬臂部 位、 孑 L 洞减弱部位均应尽量避免刘施工缝。 综上所述， 我们必须以规范、 规程为标准， 严格操作， 控 制好每一个环节。确保工程质量第一。 蒋景武等 ： 严寒地区钢结构冬季施工质量控 制 l 2 9 严寒地 区钢 结构冬季 施工质量控 制 蒋景武 ， 胡水斌 ， 孔德娜 ( 中建 三局第二建设工程有限责任公司 。 沈阳1 1 0 0 1 3) 【 摘要】 由于冬季施工难以保证钢结构安装的质量 ， 文中结合具体的工程施工实践， 分析了冬季施工时各 种不利条件 ， 提出 了冬季施 工要解决 以下三个 方面的建 议 ： 第一 ， 焊接 材料的选择 和贮存要 合理 ； 第二 ， 焊 接前要 预热； 第三， 焊接后要保温。为以后严寒地区钢结构冬季施工提供借鉴和参考。 【 关键词】 冬季施工； 预热 ； 保温 【 中图分类号】 T U 7 5 8 1 1 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 1 ) 0 1 0 1 2 9 0 2 钢结构低温焊接对焊缝金属危害的直接表征就是出现 裂纹 和工作状 态下 发生脆 断 ， 控 制不好 会 导致焊 接质 量下 降甚至造成不安全隐患， 根据建筑钢结构焊接工程冬季施 工的理论规律 ， 可确 定冬 季施 焊 的关键 是焊 接材 料 的选择 和贮存 ， 同时努力提高焊接环境和结构构件的实际温度。 1 工程概况及施工重点难点 1 1 工程概况 本工程位于沈 阳市。沈 阳地 区冬 期气 温低 且 温差 变化 大 、 风力 较大 ， 根据 以往经 验 ， 沈 阳地 区冬 期温 度最低 可能 接近 一3 0 。根据施 工进 度计 划 ， 工程 需经 历 两个 冬季 施 工阶段， 即2 0 0 9年年末至 2 0 1 0年年初； 2 0 1 0年年末至 2 0 1 1 年年初。沈阳地区冬季的 日常气温大多低于零摄氏度， 并 经常伴有强劲凛冽的西北风， 根据沈阳市的有关规定 ， 当室 外 日平均气温连续 5天稳定低 于 一 5 o C 即进入冬季施工 。 1 2 施工重点与难点 ( 1 ) 钢结构 冬季焊接施 工 ： 本工 程冬季施 工包 括塔楼 和裙 房地下部 分施工 ， 焊接施工 在冬季进 行 ， 焊接点 比较分 散， 如何快速、 高效、 优质地保证焊接施工难度较大。 ( 2 ) 钢结构测量和安装： 沈阳地区冬季一般伴随大风 天气， 钢结构测量和安装必将受大风天气影响。 1 3 针 对施 工难 点 ， 采取的措施 ( 1 ) 编制钢结构冬季施工措施方案， 其中包括钢结构 构件在负温条件安 装施 工措 施 ； 钢构 件大 风天 气施 工措 施 及冬季焊接施 工措施 ； 施工人员冬季保暖防寒等。 ( 2 ) 采用二氧化碳气体保护焊， 严格执行焊接工艺评 定施工 ， 控制焊缝一次性焊接完成 ， 保证施工速度 和质量 。 ( 3 ) 冬季焊接施工采取严密的防护措施， 焊前预热 ， 参考文献 1 江正荣 ， 朱 国梁 简明施 工手册 M 北京 ： 中国建筑 工业出 版礼 ， 1 9 8 6 2 江正荣 ， 等 地基 与基础工程 施工禁忌 手册 M 北京 ： 机械 工业出版社 ， 2 0 0 6 3 鹏圣浩 建筑 ： 亡 程质量通病防治手册 M 北京 ： 中国建筑 工 层问温度控制， 焊后加热、 保温， 保证焊缝内部质量合格。 ( 4 ) 密切关注天气变化情况 ， 根据不 同的板厚安 排焊 接工作量， 焊接工作尽量保持在白天时间段进行， 当气温下 降 至 一1 5 C以下 时 ， 将停止现场的焊接工作 。 2 钢 结构冬 季安装 技术措施 ( 1 ) 冬季运输堆存钢构件时， 必须采取防滑措施。构 件堆放场地必须平整坚实， 无水坑 、 地面无结冰。构件吊装 前， 先清除构件表面、 吊索具上的冰、 积雪、 泥土； 在构件之 间要加薄橡皮垫或麻 布垫 ， 以防 吊装滑脱 。 ( 2 ) 负温下安装时， 钢柱、 钢梁、 支撑等大构件安装后 应立即测量校正及可靠固定。当天安装的构件， 要形成空 间稳定体系， 保证钢结构的安装质量和结构的安全。 ( 3 ) 高强螺栓连接节点进行安装时， 构件的摩擦面必 须干净 ， 不得有积雪 、 结冰 ， 不得 雨淋或接 触泥 土、 油 污等脏 物。压型板安装时， 楼面上堆放的荷载必须限制， 施工活荷 载、 积雪 、 结 冰的重量不得超过钢梁和楼板的承载能力 。 ( 4 ) 栓钉焊接前 ， 应根据负温度值的大小， 对焊接 电 流、 焊接时间等参数进行测定， 保证栓钉负温下的焊接质量。 3 钢结构冬季焊接施工措施 ( 1 ) 焊接材料的选择 、 贮存 ， 机具检查。为保证焊缝 不产生冷脆 ， 负温下焊接用的焊条、 焊丝实行专人保管 ， 贮 存在通风干燥的地方 ， 禁止油污污染， 采取垫高等防潮措 施。 由于焊条 的焊药 易吸 收空 气 中水份 受潮 ， 特 别在 负温 环境 温度时 ， 使用前须按说 明书规定 ， 一般为 3 0 0一 v 3 5 0 q S 进 行 2 h烘焙， 然后保温在保温箱内 1 5 0 o C待用。 对碱性焊条， 焊工使用保温筒随用随领， 使用中切实执 行保温简与焊接电缆接通 电源的规定； 由保温筒取出到施 业 出版社 ， 1 9 8 6 收稿 日期 2 0 1 0 0 90 9 作者 简介】 王玉英 ( 1 9 6 4一) ， 女 ， 哈尔滨 人 ， 工程 师， 从事工 业建筑设计和施 工工作。