設(shè)備的地腳螺栓承擔(dān)著全部的設(shè)備重量及其運(yùn)行間的動載荷和自然界的風(fēng)、雨、雪等載荷,以及地震等的意外載荷,對設(shè)備的壽命和運(yùn)行安全起到非常重要的作用。
隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,各類大型新型工業(yè)設(shè)備安裝和大型鋼結(jié)構(gòu)廠房不斷增加,各類基礎(chǔ)(尤其是設(shè)備基礎(chǔ))的地腳螺栓通常采用預(yù)埋地腳螺栓或是預(yù)留地腳螺栓孔,這類建筑的基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓規(guī)格多、數(shù)量大且施工精度要求較高,個(gè)別螺栓預(yù)埋一旦產(chǎn)生了較大的偏差將直接影響各類設(shè)備的正常安裝和調(diào)試。設(shè)備的地腳螺栓承擔(dān)著全部的設(shè)備重量及其運(yùn)行間的動載荷和自然界的風(fēng)、雨、雪等載荷,以及地震等的意外載荷,對設(shè)備的壽命和運(yùn)行安全起到非常重要的作用。下面結(jié)合一些工程實(shí)例講述一下大型設(shè)備基礎(chǔ)地腳螺栓及預(yù)留孔的施工。
地腳螺栓設(shè)計(jì):
地腳螺栓一般采用Q235鋼制作,為了便于加工和安裝,地腳螺栓應(yīng)盡量做到標(biāo)準(zhǔn)化,定型化。
地腳螺栓分為死螺栓和活螺栓:
死螺栓的錨固有下列三種形式:
1) 一次埋入法:澆灌混凝土?xí)r,把螺栓埋入。
2) 預(yù)留孔法:澆灌基礎(chǔ)混凝土?xí)r,預(yù)先留出孔洞,然后再放入螺栓,用無收縮細(xì)石混凝土或細(xì)石混凝土灌入孔內(nèi)固定。
3) 鉆孔錨固法:當(dāng)基礎(chǔ)混凝土澆灌完畢,并達(dá)到一定強(qiáng)度后,對螺栓直徑、安裝位置、頂部標(biāo)高等設(shè)備實(shí)物進(jìn)行核對,再按螺栓直徑和埋設(shè)深度要求鉆孔,用環(huán)氧砂漿或其他膠結(jié)材料注入孔中,并插入直桿螺栓,經(jīng)一定養(yǎng)護(hù)期后再安裝設(shè)備。
死螺栓有以下幾種形式:直桿式螺栓 彎鉤螺栓 錨板螺栓
活螺栓的構(gòu)造是螺桿穿過埋設(shè)與基礎(chǔ)中的套管,下端以T形頭、固定板或螺帽固定,在套管上端200mm范圍內(nèi),填塞浸油麻絲予以覆蓋保護(hù)。
地腳螺栓中心線至基礎(chǔ)邊緣的距離不小于4d,也不小于100mm,對于活螺栓尚應(yīng)不小于固定板的寬度,預(yù)留孔的孔邊至基礎(chǔ)邊緣的距離應(yīng)不小于100mm。如不能滿足,則需采取加固措施。
當(dāng)設(shè)備基礎(chǔ)標(biāo)高要求精確,各基礎(chǔ)不允許有差異沉降時(shí),應(yīng)增加地腳螺栓的螺紋長度(即提高螺栓頂面標(biāo)高),一般土質(zhì)地基應(yīng)加長10~30mm,對于軟土地基,除增加螺紋長度外,尚應(yīng)按地基下沉量提高基礎(chǔ)頂面標(biāo)高,提高值可通過計(jì)算或?qū)嵺`經(jīng)驗(yàn)確定。
地腳螺栓施工:
施工規(guī)范GB50204—2002混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定,設(shè)備基礎(chǔ)預(yù)埋地腳螺栓和預(yù)埋地腳螺栓孔及預(yù)埋活動地腳螺栓錨板允許偏差如下,本工法借鑒了機(jī)械冶金行業(yè)在精度控制方面的經(jīng)驗(yàn),采取了制作高精度專用夾具對每組設(shè)備基礎(chǔ)的預(yù)埋地腳螺栓進(jìn)行集群控制。由于本工法的地腳螺栓的施工采用了事先精確預(yù)埋到位后,再澆筑混凝土。與后置的化學(xué)錨栓相比,大大減少了造價(jià),縮短了工期。本工法具有工藝可靠,施工精度高,易于理解、掌握,便于操作。
1、適用范圍
本工法適用地腳螺栓的設(shè)計(jì)精度指標(biāo)范圍:
“同螺栓組各螺栓間中心位移:≤2mm、同螺栓組各螺栓頂標(biāo)高偏差:≤2mm、各螺栓外露長度偏差:0—2mm”, 且螺栓規(guī)格、數(shù)量多的地腳螺栓的預(yù)埋施工。
2、工藝原理
本工法的主要技術(shù)是依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙,按基礎(chǔ)類型制作幾套高精度專用夾具,高精度專用夾具根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求,采用8#槽鋼四邊焊成一體,按照各施工圖的螺栓孔的不同要求在槽鋼上進(jìn)行成孔。
部分設(shè)備要求的設(shè)備地腳螺栓精度還要高。一般在工程施工中大型設(shè)備基礎(chǔ)的地腳螺栓施工都作為關(guān)鍵過程進(jìn)行控制,為了保證施工精度,經(jīng)濟(jì)快捷的完成施工,我們需從以下幾個(gè)方面入手。
傳統(tǒng)的設(shè)備安裝方式為,在澆灌地基時(shí)預(yù)先留出地腳螺栓的位置,待設(shè)備吊裝到位后,再安裝地腳螺栓,進(jìn)行混凝土的二次灌漿,根據(jù)不同的環(huán)境溫度,養(yǎng)護(hù)固化1~2周,待其達(dá)到預(yù)定強(qiáng)度后,進(jìn)行設(shè)備水平校驗(yàn)、安裝、緊固地腳螺栓。二次灌漿固化占用了較長的時(shí)間。采用喜利得公司的HAS化學(xué)粘著螺栓配合HVU化學(xué)粘著藥劑管的新工藝,安裝迅速、快捷、牢固,無需進(jìn)行混凝土二次灌漿,有效地縮短了設(shè)備安裝周期。
新型的設(shè)備安裝工序?yàn)椋合葘⒃O(shè)計(jì)好的地基打好,無需預(yù)留地腳螺栓位置,直接將設(shè)備安裝到位,根據(jù)不同規(guī)格的HAS地腳螺栓,選用不同直徑的沖擊鉆頭(規(guī)格見表1),根據(jù)鉆孔深度調(diào)整好沖擊鉆深度限位后,直接在地腳螺栓安裝位置的地基上鉆孔,然后采用配套的清孔刷與高壓風(fēng)清理孔內(nèi)灰塵,清潔干凈后,將HVU化學(xué)粘著藥劑管放置于孔內(nèi),將HAS螺栓通過專用夾頭夾持于手電鉆鉆夾頭上,對著HVU化學(xué)粘著藥劑管旋入至預(yù)定深度。根據(jù)環(huán)境溫度,固化20min~5h(見表2),即可進(jìn)行設(shè)備水平調(diào)校。
地腳螺栓偏差的處理方法:
地腳螺栓埋設(shè)的好壞,直接影響設(shè)備安裝的質(zhì)量。有些設(shè)備對標(biāo)高、位置的準(zhǔn)確性要求很嚴(yán),特別是自動化程度高的聯(lián)動設(shè)備,要求更嚴(yán)。因此,在地腳螺栓埋設(shè)之后和設(shè)備安裝之前,必須對其進(jìn)行檢查和矯正。當(dāng)發(fā)生偏差時(shí),應(yīng)根據(jù)設(shè)備的實(shí)際情況進(jìn)行處理,采用不同的處理方法,一般常見的處理方法有如下幾種方法:
?。ㄒ唬┑啬_螺栓中心偏差的處理
地腳螺栓直徑在30mm以下,中心線偏移30mm以內(nèi)時(shí),可先用氧乙炔將螺栓烤紅,再用大錘將螺栓敲彎(或用千斤頂頂彎),矯正后要用鋼板焊牢加固,防止擰緊螺栓時(shí)復(fù)原。
如果螺栓間距不對,則可將用氧乙炔火焰烤紅之后用大錘敲彎,在中間焊上鋼板加固,在以后的灌漿時(shí)把它灌死。
對于大螺栓(直徑在30mm以上)發(fā)生較大偏移時(shí),應(yīng)先將螺栓切斷,用一塊鋼板焊在螺栓中間,如螺栓強(qiáng)度不夠,可在螺栓兩側(cè)焊上兩塊加固鋼板,其長度不得小于螺栓直徑3~4倍。
(二)地腳螺栓標(biāo)高偏差的處理
1.螺栓過高時(shí),須將高出部分割去再套螺紋。在套螺紋時(shí),要防止油類物質(zhì)滴到混凝土基礎(chǔ)上腐蝕和影響基礎(chǔ)的質(zhì)量。
2.螺栓偏低且偏差數(shù)值不大時(shí)(在15mm以內(nèi)),可用氧乙炔把螺栓烤紅,然后把它拉長。拉長的方法是用兩疊墊板作支座,再在其上邊架一塊中間有孔的鋼板套在地腳螺栓上,上面用螺母擰緊,借助擰緊螺母的力量而將螺栓烤紅處拉長。螺栓直徑拉細(xì)處必須加焊2~3塊鋼板加固。如設(shè)備已放在基礎(chǔ)上搬動不便,在機(jī)座凸緣強(qiáng)度足夠的情況下,就可以直接在底座上擰緊螺母,把螺栓拉長。當(dāng)擰到適當(dāng)長度后,必須將螺母松開,以免螺栓冷卻后拉力過大,甚至壓裂底座凸緣。
如螺栓過低(低于其要求高度15mm),不能用加熱法拉長時(shí),可在螺栓周邊挖一深坑,在距坑底約100mm處將螺栓切斷,另焊一新制作的螺栓,標(biāo)高要符合要求,然后再用圓鋼加固。加固圓鋼長度一般是螺栓直徑的4~5倍。
?。ㄈ┑啬_螺栓在基礎(chǔ)內(nèi)松動的處理
在近擰緊地腳螺栓時(shí),可能將螺栓拔活,此時(shí)應(yīng)先螺栓調(diào)整至原位置,并將螺栓周圍的基礎(chǔ)鏟出足夠的位置,然后在螺栓上焊縱橫兩個(gè)U形鋼筋,最后用水將坑內(nèi)清洗干凈并灌漿,待混凝土凝固到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后再擰緊螺母。
?。ㄋ模┗畹啬_螺栓偏差的處理
活地腳螺栓偏差的處理方法,大致與死地腳螺栓的方法相同,只是可以將地腳螺栓拔出來處理。如螺栓過長,可在機(jī)床上切去一段再套螺紋;如螺栓過短,可用熱鍛法伸長;如位置不符,用彎曲法矯正。