(中国机械工业机械工程有限公司,河南 郑州 450000)
摘 要:着重介绍了垫铁座浆法在实际施工中的做法和效果关键词:垫铁座浆法 机械设备安装 垫铁安装
1 概述
在机械设备安装施工中,根据《机械设备安装工程施工及验收通用规范》(GB50231-98),设备安装主要有无垫铁安装和垫铁安装法两种。
无垫铁安装法主要适用一些大型的、精密度较高,且转速较高容易产生振动的设备,其找平找正主要靠设备底座自身的顶丝或用千斤顶,在初找正和联轴器初对中后,在设备底座与基础间利用无收缩水泥灌浆料进行二次灌浆,待灌浆层达到强度以后,再对设备进行精找正和联轴器精对中,故其施工工序及其繁琐,且应用范围十分有限。
垫铁安装法分为一般垫铁安装法、铲研法、压浆法、座浆法。一般垫铁安装法大家比较熟悉,在此不在说明。铲研法需用砂轮将基础与垫铁的配合面进行打磨,接触面积达到 70%以上才能符合要求,费时费力,且一个基础上的几个垫铁很难达到统一标高,对多台机组更难掌握,而压浆法则更加复杂。因此,在一些大型设备安装或大批量中小型设备安装时,垫铁座浆法有着巨大的优点。
2 垫铁座浆法介绍
垫铁座浆法各个单位有多种不同做法,我介绍一下我们单位的做法:
2.1 制作垫铁。垫铁大小尺寸应符合设备随机文件的规定,无规定时,易按《机械设备安装工程施工及验收通用规范》(GB50231-98)附录 A 的规定制作和使用。垫铁选用 10-14mm 钢板切割成矩形块,确定垫铁尺寸时要使其负荷不超过以下数值:(1)垫铁下面是普通水泥时,20 kgf/cm
2 ;(2)垫铁下面是无收缩性水泥时,30kgf/cm 2 。每一垫铁组的面积,应符合下式的要求:
式中 A--每组垫铁的面积(mm
2 );
Q1——设备等加在垫铁组上的载荷(N);
Q2——地脚螺栓拧紧时在垫铁组上产生的载荷(N);R——基础或地坪混凝土的抗压强度(MPa),可取混凝土设计强度;n——垫铁组的组数;
C——全系数,宜取 1.5~3。
地脚螺栓拧紧时,在垫铁组上产生的载荷可按下式计算:
式中 d——地脚螺栓直径(mm);
n——地脚螺栓数量;
σ——地脚螺栓材料的许用应力(MPa)。
2.2 基础验收。对已完工的设备基础,设备安装单位应和监理单位、基础施工单位三方进行交接验收,验收要求应符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质最验收规范》GB 50204 的要求,设备安装单位可根据《机械设备安装工程施工及验收通用规范》(GB50231-98)中表格2.0.3 中的允许偏差要求进行复检。
2.3 基础放线。根据设备安装图纸,在设备基础上放线。
2.4 确定设备垫铁安放位置和数量。垫铁安放应符合下列要求:
1)每个地脚螺栓的旁边应至少有一组垫铁;
2)垫铁组在能放稳和不影响灌浆的条件下,应放在靠近地脚螺栓和底座主要受力部位下方;
3)相邻两垫铁组间的距离,宜为 500~1000mm;4)设备底座有接缝处的两侧,应各安放一组垫铁;2.5 基础面凿毛。设备放线完成并确定垫铁安装数量和位置后,基础面要全部凿毛,主要是为了设备二次灌浆时,灌浆料能和基础更好的粘合。在放置垫铁的混凝土基础部位的表面应凿出座浆坑;座浆坑的长度和宽度应比垫铁的长度和宽度大 60~80mm;座浆坑凿入基础表面的深度不应小于 30mm,且座浆层混凝土的厚度不应小于 50mm;2.6 应用水冲或用压缩空气吹扫、清除坑内的杂物,并浸润混凝土坑约 30min,应除尽坑内积水,坑内不得沾有油污;2.7 座浆混凝土的配制。
1)原材料应符合现行国家标准《钢筋混凝土工程施工及验收规范》
的规定。水泥选用高标号早强快硬或微膨胀水泥(625#),沙子选用普通干净含泥少的黄沙,水为普通施工用水。
2)座浆混凝土质量配合比为水泥:沙:水为 1:1:0.33~0.35;材料称量要准确,并且要随拌随用;
3)将称量好的材料倒在拌板上,干拌均匀,再加水搅拌,视颜色一致为合格。且用手抓成团,松开手轻轻一放即散为配比合格。搅拌好的混凝土不得加水使用。
2.8 制作浆墩模具。模具侧面成梯形,梯形底角度易为 45°~60°之间,一般选用 6mm 钢板制作,模具上口长度和宽度应比垫铁长度和宽度大 60~80mm
2.9 在设定位置做浆墩。
1)在坑内先涂一层薄的水泥浆,以利新老混凝土的粘结,灰比为水泥 0.5kg 加水 l~1.2kg;
2)将制作好的模具放到制作浆墩位置,然后将配制好的无收缩水泥砂浆装入座浆坑内,并分层捣固,垫层高度在 50mm 以上,最后浆墩表面形状是中间高、四周低的弧形,连续捣至浆浮表面,放上垫铁,用小型水平尺找平,用水准仪测量标高调整高度时,可用橡胶锤轻轻打击垫铁上表面,使其平稳下降,直到满足设计要求(测量误差一般要求在±0.5mm);
3)取掉模具。
2.10 将垫铁盖上草袋或布袋,浇水湿润养护。养护期间要防止物件的冲击和振动。
2.11 待浆墩达到强度之后,吊装设备,对设备进行初找正找平,然后对地脚螺栓孔用无收缩混凝土灌浆料灌浆。灌浆时应边灌边捣,让其与基础很好的结合,并使其中的空气尽量排出,并且此次灌浆,灌浆料不应漫出地脚螺栓孔,为二次灌浆留下空间。
2.12 待初次灌浆达到强度后,再对设备进行精找正找平。此次设备调平要事先准备一些厚度 0.1mm、0.2mm 和 0.5mm 等不同厚度薄不锈钢板,在需要塞垫的垫铁处可以加垫需要厚度的不锈钢板。达到要求后进行点焊固定。
2.13 然后搅拌无收缩混凝土灌浆料进行设备基础二次灌浆。然后抹面,将垫铁全部埋入基础里面。
3、垫铁座浆法优点。
3.1 质量好,强度高
混凝土与垫铁粘结牢固,座浆层与垫铁的接触面积在 90%以上,而且与基础有良好的结合,垫铁稳定性好,且因选择的混凝土强度高,座浆后 24 小时的抗压强度一般超过 20Mpa。
3.2 提高工效及安装质量
如用一般安装垫铁法,因设备基础表面不够平整,且在设备就位找正时需对设备进行调整,不仅费工费时,而且影响设备安装进度,精度也难以达到要求。采用座浆法,解决了基础表面不平整的问题,即减轻了劳动强度,提高了工效,而且也保证了安装质量。
3.3 简化备料,节省钢材
在 2018 年我们正在施工的盛通聚源年产 13 万吨聚碳酸酯项目,仅仅各种泵就有 100 多台,如果按 100 台泵,平均每台泵按 8 组垫铁计算,就需要 800 组垫铁。通常施工图纸中二次灌浆层高度设计为50mm,垫铁厚度为 16mm,若采用一般的垫铁安装法,单组垫铁为 2平 2 斜,通过采用垫铁座浆法,可以节省 1 块平垫铁和 2 块斜垫铁。
单单我们这个项目泵类设备安装,就可节省 800 块平垫铁和 1600 块斜垫铁。如果成品购买垫铁的费用为:平垫铁 38 元(单块价格) 斜垫铁 42 元(单块价格),因此仅我们这个项目在泵类设备安装中节省的费用为 800×38+1600×42=97600 元,如果能在大范围内使用座浆法,则其所表现的经济效益是十分可观的。
结语
综上所述,垫铁座浆法在实际施工中有着省时、省力、省钱,且质量安全可靠的优点,而且如能将此法在我们实际施工中大量应用,则其不仅可以大大提高施工水平,而且可以节省一大笔施工耗材费用。
参考文献
[1]李继华,刑金涛.垫铁座浆法在设备安装中的应用[J]。工业技术,2013(06 下).
[2][S]《机械设备安装工程施工及验收通用规范》(GB50231-98)