高精度设备基础施工技术研究

摘 要：设备基础的作用是为了承受设备荷载，传统的设备基础及螺栓预埋方式，其安装精度不能满足设备安装要求。介绍了一种高精度设备基础施工技术。该技术是首先浇筑好减震基础，然后在基础上测绘地脚螺栓安装位置并钻地脚螺栓孔，安装固定支架，通过调整固定支架实现对群组螺栓高度和轴线位置的同时调节，准确定位群组螺栓位置，然后向地脚螺栓孔内注浆，浆液凝固后拆卸固定支架，完成高精度设备基础施工。

关键词：减震基础；高精度；地脚螺栓；固定支架

中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）23-0077-02

工业建筑施工中，很多沒备的地脚螺栓安装采用基础预埋方式，其安装精度要求也越来越高，通常采用地脚螺栓固定于基础内钢筋上或单独设置支撑固定架的直埋施工方法，不能满足安装精度要求高的工业设备，是设备基础施工的重点和难点。针对设备基础安装特点和难点，开发了一种高精度设备基础施工技术，使用该技术螺栓安装允许偏差精度高于国家规范要求，可以将定位误差在螺栓组各螺栓间中心位移≤0.5mm、同螺栓组各螺栓顶标高偏差≤1mm，满足设备的高精度要求，安装快速，一次安装合格率达到100%。

1 工艺特点

该技术采用减震基础和地脚螺栓固定支架，其特点如下：①设备基础具备较好的减震效果，提高了设备精度。②地脚螺栓固定支架单独加工制作，全方位、可调式定位。螺栓安装精度高，合格率可达到100%，保证设备的安装质量。③地脚螺栓孔选用Sika灌浆料，具有更精确的收缩补偿、可以抵抗结构性的拉伸和巨大的动态荷载，高粘结力、强度增长快，后期强度高。

2 适用范围

本技术适用于对基础有减震的特殊要求、对地脚螺栓安装精度要求高的进口设备，地脚螺栓规格较大及预埋环境复杂的情况下应用。

3 工艺原理

通过设置基础层以及二次基础，并且在基础层和二次基础之间设置减震设备，最终形成减震基础；从而使得整个减震基础具备减震效果。减震器直接设置在减震基础中能够吸收噪音，降低机械设备工作过程中，形成的噪音污染。在将机械设备安装到减震基础结构上时，能够使得机械设备工作时的震动得到一定的缓冲，震动冲击能量也被减震器阻尼部分消耗，从而缓解设备震动冲击，减少设备零部件的震动损坏，提高设备精度、工作的稳定性和可靠性。

在减震基础上测绘地脚螺栓安装位置，在安装位置钻地脚螺栓孔，安装固定支架以及地脚螺栓；通过调整固定支架对地脚螺栓进行全方位、可调式定位；然后向地脚螺栓孔内注浆，浆液凝固后拆卸固定支架，从而实现对地脚螺栓的精确安装。

4 施工流程及操作要点

4.1 施工流程

浇筑基础层→安装减震器及填充层→安放钢筋笼→二次浇筑混凝土形成减震基础→在减震基础上测绘地脚螺栓安装位置→基础上钻地脚螺栓孔→安装固定支架→调整固定支架完成对地脚螺栓精确定位→地脚螺栓孔内注浆→浆液凝固后拆卸固定支架。

4.2 施工操作要点

4.2.1 施工设计

减震基础分三部组成，基础层（底板和墙体）、减震及填充层、二次基础。混凝土强度等级不低于C35，基础层底板厚度≥800mm，墙体厚度≥300mm，底板、墙体、二次基础钢筋骨架均为双层双向钢筋。

地脚螺栓固定支架由支架、调节装置上设带有条形螺栓孔的调节块、安装底板，调节螺栓，上、下调节螺母，调节杆，水平调节螺母组成。支架上钻有螺栓定位孔，用于安装地脚螺栓，安装底板下部与基础可靠固定，上端焊接调节螺栓，调节螺栓穿过带有条形螺栓孔的调节块，通过上、下调节螺母调整地脚螺栓螺栓高度，调节块和水平调节螺母调整群组地脚螺栓轴线位置。调整完成后在地脚螺栓孔内灌注浆料，灌注过程中随时监控地脚螺栓轴线位置并及时调整。

为方便施工并保证安装精度，地脚螺栓固定支架由专业人员在工厂制作，确保螺栓孔位置准确。

4.2.2 减震基础施工

①根据设计图纸测量定位、放线开挖基坑，浇筑混凝土垫层。②在混凝土垫层上放线、绑扎基础底板和墙体钢筋、支模板、浇筑混凝土形成具有减震槽的基础层。③在基础层减震槽的基础底板上安装减震器，减震器安装完后，在基础层的内壁和基础底板上粘贴防水层。④防水层施工完成后，在防水层上施工填充层，减震槽基础底板上方的填充层高度低于减震器的减震面（1～5mm）的位置。⑤二次基础的钢筋笼骨架在外面制作好，在吊装时一定要做好防护工作，不能将四周的填充层及防水材料损坏，否则需返工处理。⑥防水层和填充层施工完后，整体吊装钢筋骨架到安装槽内，浇筑混凝土形成二次基础。⑦基础面应用水准仪根据设计标高抄平，保证设备安装精度，基础表面平整，混凝土应振捣密实，浇筑完成后浇水养护不少于7天。

图表简例如图1。

4.2.3 固定支架制作

支架和调节装置的制作加工采用钢结构设计和制作工艺加工成型并钻螺栓定位孔，以保证固定支架的螺栓定位孔精度要求，固定支架如图2所示。支架的纵、横向钢带采用焊接并根据实际情况选择钢板或型钢制作，根据设计图纸或设备基座上的位置确定支架上螺栓定位孔位置，螺栓定位孔的直径比地脚螺栓直径大1mm。调节装置的安装底板上焊接调节螺栓并与调节块连接，安装底板和调节块采用钢板制作，调节块上下分别设置调节螺母，调节块上设置条形螺栓孔，调节块上开的条形螺栓孔直径比调节螺栓直径大5mm，便于调节螺栓的调整。同时在调节块上垂直于条形螺栓孔方向上设置调节杆，使得调节杆一端为螺纹端，另一端为连接端，螺纹端穿过调节块，且与水平螺母配合，连接端与支架焊接连接。

4.2.4 固定支架和地脚螺栓安装

（1）测量定位放线。根据施工现场的坐标基准点、设计图纸及设备基座尺寸定位放线，在基础表面上放出定位十字线，放出地脚螺栓的安装位置，并做好标记。endprint

（2）基础上钻孔。根据基础上放出的定位线和标记的地脚螺栓安装位置，在安装位置用水钻钻孔，地脚螺栓孔的钻孔直径和深度按图纸要求。

（3）固定支架的安装。安装前清除地脚螺栓孔内脏污及离析层，用压缩空气吹干净灰尘，保证孔洞里面清洁干燥。

将固定支架安装到基础表面上，根据基础上放出的定位线和钻出的地脚螺栓孔进行粗调支架位置，然后将支架调水平，并将调节装置固定于基础上，再通过调节装置调节支架的位置，使得支架上的螺栓定位孔位于基础上钻的地脚螺栓孔中心位置。

（4）地脚螺栓安装。依次将单根地脚螺栓从支架上对应的螺栓定位孔垂直穿下，地脚螺栓穿过螺栓定位孔后将地脚螺栓上口旋入螺帽，用水准仪控制地脚螺栓顶部标高，通过调整调节螺栓上、下螺母来调节地脚螺栓高度，通过调节块和水平调节螺母调整地脚螺栓轴线位置，用经纬仪控制地脚螺栓轴线位置和垂直度。群组螺栓安装完成后对其安装精度再次进行复核，个别不符合要求的及时纠正，使得地脚螺栓的安装精度满足设计要求。

4.2.5 灌浆

安装前再次对地脚螺栓孔进行清洁、干燥处理，采用空压机进行吹扫，除去灰尘，增加灌浆料与混凝土基础及螺栓的胶结及灌浆的密实度。地脚螺栓精确定位后，向地脚螺栓孔内灌入浆料，灌浆料采用Sika灌浆料并严格按使用说明书的配比施工，在灌浆料灌注过程中，同时由测量人员利用经纬仪对轴线进行动态监测，发现偏移及时调整。当灌浆料达到一定强度或48小时后开始拆除固定支架，就可以设备安装了。

5 质量控制

5.1 质量标准

固定支架放样尺寸准确，焊接牢固可靠。支架上的螺栓定位孔中心偏差≤lmm，其他执行《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205—200l。

本技术地脚螺栓安装允许偏差符合表l要求。

其他执行《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204—2015。

5.2 质量控制

设备基础全部采用全站仪精确定位，多次复测。地脚螺栓固定支架测量、放样、加工制作均安排专人进行校核检查，涉及螺栓定位的逐项、逐位验收。对地脚螺栓的安装精度要求则更为严格，精确程度直接影响设备安装和正常生产。

在螺栓上涂抹黄油，顶部用塑料胶带缠裹保护，以防施工期间损伤丝扣，螺栓锈蚀后后期灌浆料灌注时污染破坏。

选派素质高、认真负责、技术过硬人员进行灌浆料浇筑工作，严格执行技术交底和培训，明确各自分工、工作任务和职责，严格（专人）检查地脚螺栓孔清理、计量、搅拌、灌浆浇筑顺序及浇筑过程中的质量，合格率100%，同时做好浇筑后的养护工作，彻底杜绝影响浇筑质量的行为。

6 效益分析

因固定支架可提前在车间加工制作，还不占用现场施工工序时间，通过在支架上设置螺栓定位孔对需要进行安装的地脚螺栓进行定位，从而能够保证各个地脚螺栓之间的定位精度，同时通过设置调节装置可以调节支架的水平位置和竖直方向上的位置从而能够精确的调节地脚螺栓的安装位置，提高地脚螺栓的安装精度。由于支架能够一次实现对群组地脚螺栓的安装定位，因此能够提高安装效率，缩短工期，降低安装成本。

7 结语

本技术采用首先浇筑好减震基础，然后在基础上安装地脚螺栓的施工方法，从而能够避免传统地脚螺栓安装时采用的预埋浇筑施工方法带来的工艺复杂，精确度不易控制，预埋完成的地脚螺栓稳定性差，混凝土浇筑时易发生移位，地脚螺栓安装精度低；固定地脚螺栓需要大量的型材，成本高等缺点。因此本技术设备基础减震效果好，螺栓安装方法操作简单，提高了地脚螺栓安装精度和安装效率，降低地脚螺栓安装成本，在工业设备安装领域应用前景广泛。

参考文献

[1]中国建筑科学研究院.GB50204--2015混凝土结构工程施工质量验收规范[s].北京：中国建筑工业出版社，2015.

[2]毛兴平.设备的减震基础结构及其施工方法[P].中国专利，ZL201510444112.0 2017-5-31.

[3]毛兴平.地脚螺栓固定支架及安装方法[P].中国专利，ZL201510444115.4 2017-01-18.

[4]冶金工業部建筑研究总部.GB50205--2001钢结构工程施工质量验收规范[s].北京：中国计划出版社，2002.endprint