精密设备隔振基础施工技术应用

蒋文林

精密设备隔振基础施工技术应用

蒋文林

为解决外部振动源对精密仪器仪表的影响，本施工技术根据振动的传播原理，隔断振动的传播路径。使设备基础与其外部接触的截面断开，在承重的接触面设置有刚度的阻尼性材料，以降低振动的传递能量。其难点主要是基础惯量块与基坑侧壁缝隙的控制及惯量块侧面模板的支设和拆除；惯量块底部支撑系统的稳定性及安装精度的控制；基坑底板与侧面砼一次性浇筑成型，提高砼抗渗性能。

一、工程概况

中物院成都基地项目特种功能材料制备与应用实验室工程等离子科技研究大厅采用混凝土独立基础，其中有3个房间为绿色能源实验室，基础采用隔振基础，隔振基础占地面积占整个等离子科技研究大厅面积的4.6%，3个尺寸为3.5*4.5*1.6m隔振基础。于2015年3月20日开工，2015年6月20日竣工，本施工技术已经在特种功能材料制备与应用实验室工程绿色能源实验室基础中成功应用，实施效果良好。

二、施工技术原理

本技术采用柔性法与刚性法隔振相结合，所谓柔性法是一种设置在设备基础下的弹性体，与设备组成一个弹性系统，该弹性系统具有吸收振动能量的能力。所谓刚性法是将设备支承固定在一个比设备重量大得多的整体性好的刚性体上，可由该大块刚体的自重和惯性抵抗自身和外界的振动干扰，使之振源振动处于较小的范围内，甚至振不起来。

本技术在基础底板上方按一定的间距布置专用橡胶隔振垫块，在隔振垫块上放置槽钢和满铺压型钢板，组成一个弹性系统，减小振动在垂直方向上的传递。在弹性系统上浇筑2.5x3.0x1.15m的砼基础（惯量块），其质量比设备质量大得多，足以抵抗外界的振动干扰。且惯量块四周设置隔振缝，四周缝隙表面用密封胶嵌缝，隔断振动在水平方向上的传递。

三、施工工艺流程及操作要点

隔振基础部分施工主要有以下几点：

1.隔振基础开挖及验槽

隔振基础开挖采取大开挖方式，最大开挖深度为2.613m，坑底预留300mm厚土层进行人工开挖，独立基础位置采用小型机械配合人工进行，挖土、整平一次成型。由于基础位置土质属于回填土，密实度较小，为了施工人员作业安全，基坑开挖采用放坡施工，放坡系数为1∶15，基础开挖完成后施工单位及时通知总承包单位组织监理、地勘、设计等相关单位负责人及技术负责人参加验槽。

2.基底土换填及密实度检测

为了满足设计承载力要求，基底回填土采用级配碎石换填，级配碎石粒径小于2mm的部分不应超过总重的45%，不含植物残体、垃圾等杂质，回填后级配碎石压实系数≥0.97，换填后的地基承载力特征值不小于150Kpa，禁止存在回填土溢出的情况，换填高度为垫层底标高，每铺设200~250mm采用夯机进行人工夯实，夯实完成后进行密实度检测，检测结果值不得小于0.97，重复以上回填工序到垫层底标高为止。

3.隔振块、槽钢放置

混凝土基坑模板拆除后及时进行养护，待达到设计强度要求后进行内壁处理，基坑清理完成后，首先要在基底混凝土表面按照图纸尺寸要求进行弹线，线弹完后按照图纸要求放置GK隔振块 ，GK隔振块位置及到基坑周边位置必须与图纸对应，在放置过程中切记要按照隔振块使用说明及技术要求放置，尽量放置整齐。

槽钢加工要在专业加工厂进行精加工，长度偏差要控制在+1mm~ -3mm范围内，GK隔振块放置到位后按照图纸要求进行（槽钢）安装，槽钢中线要与GK隔振块中线重合，使其受力均匀，槽钢端部距基坑内墙壁20mm且要紧贴光圆钢筋放置。

4.圆钢、模板安装

隔振缝采用20mm的圆钢与18mm胶合板配合支撑，圆钢要紧贴基础内混凝土面并通底，间隔为250mm，顶面宜高出胶合板200mm，在胶合板拼接缝及角部两边必须设置两根圆钢，保证在浇筑混凝土过程中胶合板不变形。为了保证施工质量，胶合板采用规格为1220*2440*18mm，在安装过程中胶合板长边垂直于底板且将模具延伸到惰性块以上，以便GK块在混凝土浇筑过程中充分受压，在下料过程中模板宽度尽量采用整块模板，四周进行拼模尽量减少拼接缝，保证后续混凝土交接缝处的表面平整度，高度要高出基础顶面200mm，胶合板的纹路应与圆钢嵌条垂直，胶合板与圆钢在上部用铁丝固定，下端用角钢进行固定，在没有得到完全支撑的胶合板接缝上使用胶合板夹进行固定，胶合板夹最长为305mm应设在中心处，胶合板安装完成后要对胶合板表面平整度和立面垂直度进行复查，要求表面平整度与垂直度偏差不允许超出2mm，复查完成后胶合板接缝处要用密封胶进行二次密封，确保拼缝严密。

5.细部缝隙密封胶封堵及排气孔施工

压型钢板固定完成后要对压型钢板周边及模板接缝处用密封胶进行二次密封，密封胶密封完成后对模板进行界面剂涂刷。同时在压型钢板上按照图纸要求钻穿一个50mm的孔，插入一根50mmPVC管，并固定牢固，PVC管插入压型钢板以下50mm，周边空隙要按照要求进行密封，如果图纸给定尺寸与现场槽钢位置部分重合，可按实际情况移动孔位，确保避开槽钢和GK块。

四、质量控制

基础回填采用级配碎石，压实系数≥0.97，级配碎石中不含杂土，每铺设200~250mm采用夯机进行夯实，每夯实完一层后进行密实度检测。

在钢筋安装过程中，施工人员要严格按照图纸及规范要求给定的位置及间隔进行布置，基础边500mm范围内钢筋采用满扎，500mm范围外采用隔一绑一的绑扎方式进行钢筋固定，钢筋保护层厚度采用预制的砼垫块来控制，砼垫块强度高于基础砼强度一个等级，即C35强度砼。垫块按照500mm间隔梅花状布置，要固定在外侧主筋上。在预制砼垫块时要考虑拉钩及箍筋直径，确保砼耐久性。

模板的制作与安装过程中，要先进行排版，尽量减少拼缝，待模板安装固定完成后要对模板的轴线位置、垂直度、接缝高差、表面平整度、内径尺寸及牢固度进行检查，自检合格后通知监理单位进行验收，合格后完成资料签字后才能进行下道工序施工。

砼采用商品混凝土，浇筑前要检查每车砼的配合比，符合设计要求后方可进行浇筑，并要求试化验人员随机抽取砼制作试块，每个基础至少留取一组标准养护试件和一组同条件养护试件。为了避免漏振，振捣工作要指定专人进行，确保砼振捣质量，在浇筑完成后8小时内至少要完成3次收面，之后要进行覆盖湿润养护，养护时间不少于7天。

当砼浇筑完成2天后要对基础池壁、池底、对角线进行复查，基坑底面混凝土表面平整度必须控制在±5mm范围内，立面平整度表面平整度必须控制在±3mm范围内，超出规范允许值范围的部分要及时进行打磨处理，打磨完成后要及时对打磨留下的渣子及灰尘进行处理，清理严禁浇水，必要时可稍微洒水湿润，清理完成后确保基坑内干净无水无油。

为了精确控制38mm隔振缝施工质量，现场采用上绑下顶的施工工艺固定18mm模板，模板在固定过程中要与20mm的圆钢紧密接触，模板上部采用铁丝与圆钢固定，下部用角钢将模板顶住，为了保证接缝严密，接缝处采用密封胶二次密封，保证在砼浇筑过程中模板足够稳定及接缝严密，在进行惯量块砼浇筑过程中，严禁振捣棒与模板接触，距模板200mm的距离应采用人工振捣，并且配专人对周边模板进行检查，发现有变形趋势发生应立即停止砼土浇筑，及时对模板进行加固，必要时可将浇筑的砼全部清除。砼施工完成后第二天由机械配合专人对隔振缝的模板及圆钢进行拆除，拆除过程中模板及圆钢严禁倾斜必须垂直拔出，确保隔振缝表面平整度及垂直度满足设计要求。模板及圆钢全部拆除完成后立即对隔振缝进行封闭，防止土或其他垃圾掉入隔振缝内，影响隔振效果。

五、结语

本技术通过使用隔振橡胶块和隔振缝的设置，将各类振动源与精密仪器仪表隔离，有效阻止了振动的传播，其效果主要体现在提高建筑结构安全性能、提高精密设备的使用性能，同时提高生产效率和保障身心健康。

（作者单位：中国核工业第二二建设有限公司建设工程事业部）