油气管道站场装配式基墩制作及安装质量控制措施研究

荆国防，田 坤，刁凤东

中国石油管道局工程有限公司，河北 廊坊

1.引言

一般油气管道站场内的基墩制作有2 种方式，即现浇整体式和装配式[1]。现浇整体式是在现场绑扎钢筋、支模、浇筑基墩的施工方法，优点是现场施工精度高、整体性好、刚度大、不需要二次运输和安装、对不规则形状的适应性强、地脚螺栓精度高，缺点是需要大量的模板、现场的作业量大、工期也较长。装配式是在预制场先制作好基墩，然后在施工现场进行安装，优点是可以节省模板、受气候条件影响小、生产效率高、质量高，缺点是整体性差、刚度差、需要二次运输和安装。

沙特哈拉德项目站场工艺设备大部分为工艺管道和阀门，站场内小型基墩比较多，对基墩的整体性、刚度要求低。站场处于沙漠腹地，气候干燥，沉降小，综合考虑：站内除了36寸以上的阀门和球筒基墩采用现浇整体式外，其它小型基墩都采用装配式，其基墩生产质量好、效率高、安装施工进度快。笔者对装配式基墩制作及安装质量的影响因素进行了研究。

2.装配式基墩质量影响因素

基墩制作、安装是站场施工的重点工作之一，其质量直接决定工艺设备的安装质量[2]，影响质量的主要因素如下：

2.1.人员方面因素

在预制场进行基墩制作时，由于工人流动性大，预制基墩的工人经验不足、专业技能不熟练、缺乏技术培训、工序不规范，同时操作者对基墩自检、复检工作不重视，专业质检员也没有按照图纸对基墩进行严格的质量检查，导致不合格基墩运输到安装现场；在现场进行安装时，工人缺乏专业的操作技能培训，对施工质量问题不重视，造成坐浆时不饱满；在预制场后浇筑时，工人缺乏质量责任意识，技能不达标，导致预埋地脚螺栓位置和标高出现偏差；在安装预制基墩时，由于工人实践经验少、现场技术和质量管理人员不足，基墩安装经验和操作技能不熟练，导致基墩位置和垫层标高偏差过大，出现安装尺寸偏差问题。

2.2.机械设备因素

装配式基墩缺乏有效的质量检测工具，比如混凝土振捣不当或者不充分、钢筋保护层是否有空鼓等问题不易发现。用坐浆方式与钢结构连接时，也没有很有效的自检工具对坐浆的配比和厚度进行检测，坐浆料的性能就会受到严重影响。大型基墩在安装过程中只能采用全站仪进行调整，缺少有效的精度控制工具，基墩安装极易出现拼接缝隙误差过大、地脚螺栓无法和设备准确连接等现象，特别是安装体积较大、重量较重的基墩时，如果没有精度控制工具，就不能保证安装精度的准确，容易安装失败[3]。

2.3.物料方面因素

在预制场生产基墩时，钢筋的直径、长度、防腐等不符合设计要求影响基墩质量；混凝土配比、时间不符合设计规范要求影响基墩质量；预埋钢板和地脚螺栓的型号、规格、钢号不符合设计规范要求影响基墩质量；坐浆料安装时，坐浆料的质量和配比直接影响连接质量，坐浆料拌制时不注意“少拌、勤拌”原则；混凝土二次浇筑时，搭接浇筑厚度过薄，粗骨料过多，容易产生烂根现象；在基墩安装之前，未对进场基墩进行复核验收，不合格的基墩进行了安装。

2.4.工艺方面因素

基墩预制时，由于模板加固不牢、板缝拼接不严密造成尺寸偏差、错台、漏浆问题；钢筋绑扎不牢，浇筑时移位；预埋钢板和钢筋焊接不牢固、钢板平整度不足；预埋地脚螺栓安装的位置和标高不符合设计要求；混凝土振捣不实导致空鼓；坐浆层洒水养护不当产生裂纹，坐浆层厚度偏差过大导致地脚螺栓重新套丝和钢结构高度重新调整；后浇筑过程杂物清理不到位，混凝土振捣不当出现漏浆、烂根、表面平整度有偏差等质量问题；安装时放线有误差，导致标高和位置产生误差；成品保护不当，导致基墩损坏。

2.5.环境方面因素

在基墩预制时，基墩混凝土养护温度和湿度不重视，气温高低影响基墩质量；坐浆层安装时，气温过高会加快坐浆层水分蒸发；基墩存放时环境酸碱度、存放时间、日照等影响基墩混凝土强度[4]。

3.装配式基墩制作及安装质量控制

3.1.装配式基墩制作质量控制

3.1.1.图纸会审和交底

制作前组织设计、采办、质量、工艺、土建分包商等进行图纸会审，重点审核以下内容：

1)基墩的类型、数量、详细尺寸、配筋型号、长度、混凝土强度。

2)预埋地脚螺栓型号、数量、间距、标高、预埋钢板的尺寸、壁厚、防腐要求。

3)核实土建基墩图上的基墩型号、数量是否与工艺安装图相符合。

4)基墩顶部形式，预埋钢板还是地脚螺栓，预埋螺栓是否与钢结构开孔配套。

5)对工人进行技术交底和培训，确保工人掌握操作要领和关键工序质量控制点。

基墩预制前一定要仔细复核，确认基墩图纸与钢构、工艺相匹配，并且符合设计规范要求后方可进行预制。预制装配式基墩运输到现场后如发现质量问题再进行整改，不但成本高，而且严重影响施工进度。

3.1.2.物料验收质量控制措施

图纸经过业主审核合格后，按照设计图纸要求进行材料采购，采购时要注意以下问题：

1)钢筋直径、等级、材质必须符合设计要求，钢筋必须为表面防腐的钢筋，使用前必须向项目质量和业主质量管理部门进行资料报验，检验合格后方可使用。

2)绑扎钢筋用的绑丝也必须是防腐的。

3)混凝土必须从经过业主认证的厂家采购，每次必须留取试件。4)基墩防腐漆必须从经过业主认证的厂家采购。

5)地脚螺栓的长度、型号、螺纹长度必须符合设计要求。

材料采购必须从经过业主认证的厂家采购，并且按照程序文件要求进行复验，所有材料都必须有相应的质量证明文件和复验报告[5]。

3.1.3.基墩制作质量控制措施

装配式基墩制作过程中的质量控制措施如下：

1)每进行下一步工序前，必须由质检员提交书面RFI (质量检查申请)，经过对上道工序检验合格同意后，方可进行下道工序施工。

2)钢筋的间距、弯钩加工等必须符合设计图纸要求。

3)混凝土从出厂到使用完毕不得超过3h。

4)基墩底部放大角和柱身分两次浇筑时，放大角和柱身的接触面混凝土必须凿毛并且保持湿润，养护期间必须进行洒水和覆盖保湿。

5)养护结束后必须对基墩表面进行打磨找平。

6)基墩喷漆时风力和湿度必须满足规范要求，喷漆工必须经过厂家培训合格后方可上岗，防腐漆厚度必须符合程序文件要求。

7)基墩顶部应保留麻面，方便安装钢结构后二次灌浆。

8)基墩的吊钩必须采用防腐钢筋制作。

9)基墩出厂前必须经过质量部门的验收，验收合格并提交相应资料(钢筋、混凝土、防腐材料质量证明文件等)后方可运输到现场。

10)运输过程中基墩必须绑扎牢固，防止损伤基墩。

3.2.装配式基墩安装质量控制

3.2.1.基墩进场验收

基墩进场时应进行验收，验收过程质量控制措施如下：

1)基墩的编号是否与图纸一致，确认基墩是否是需要的基墩。

2)基墩外观质量检查，是否完整，喷漆外观质量是否符合要求。

3)基墩的型号是否满足要求，顶部是预埋钢板还是预留地脚螺栓。

4)预留地脚螺栓的型号、间距、外露长度是否满足设计要求。

5)通用型号的小基墩也要注意标高的区别，不同区域的小基墩标高也不同。

6)吊装卸车时注意要保护基墩，防止基墩损伤。

3.2.2.基坑开挖和垫层浇筑

基坑开挖前，要根据现场实际测量和图纸设计，结合站内旧管线实际标高、位置进行复核，施工过程中重点质量控制措施如下：

1)现场要根据测量基准点进行复核，复核土建、工艺坐标、标高是否相符，图纸设计的坐标和标高是否与旧管线的相符。

2)基墩开挖靠近设计标高时，应采用人工进行清理坑底并开挖到设计标高。

3)大型基墩采用混凝土垫层，小型基墩采用沙垫层，垫层的高度不小于5cm，并且模板高度宜与混凝土垫层高度一致，方便浇筑时控制标高。

4)根据施工经验，考虑到混凝土垫层和基墩底部水平度误差，一般混凝土垫层高度应比设计高度低10mm，将来可以通过基墩顶部坐浆板高度来调整钢结构高度，以保证工艺设备标高。

5)混凝土从出厂到现场浇筑结束不超过3h。

6)不同标高的基墩垫层不能同时浇筑，要合理安排垫层的浇筑顺序。

3.2.3.基墩安装和找正

垫层养护达到强度后，进行基墩安装和找正，安装可以和粗找正同时进行，粗找正完成后在进行精找正，基墩的坐标和标高必须与已有旧管线和工艺设计图纸一致[6]，安装和找正过程中的质量控制措施如下：

1)开阔区域可以使用吊车找正，已有旧管线区域可以采用螺栓千斤顶配合找正。

2)测量找正时应有两个测量员用两套仪器进行复核，防止测量误差过大。

3)基墩上的钢筋吊钩在找正完成后应该割除，断头处涂防锈漆。

4)基墩顶部必须凿毛并且复核预埋螺栓螺纹长度，如螺纹长度不足可以采取人工套丝方式增加。

5)已有管线区域安装基墩时，可能会存在新基墩和已有设备、基墩位置冲突的问题，应该提前复核基墩坐标并及时与设计进行沟通，确定是新基墩移位或是利用旧基墩加支架替代。

6)对于依靠坡度自流的放空管线，基墩的顶部标高要复核坡度，并且保证坡向正确。

3.2.4.基墩回填和坐浆板安装

基墩找正完成且复核无误后开始进行回填，基坑回填的质量管理措施如下：

1)回填土应该采用过筛的细土，其粒径和含水率符合设计文件要求。

2)回填应该分层进行，每层厚度20cm。

3)每层回填必须夯实，并且进行密实度试验，试验结果应大于95%。

4)回填至设计标高，所有地下部分的基墩必须防腐。

5)基墩顶部必须凿毛后才能安装坐浆板。

6)坐浆料必须比基墩混凝土强度高一个等级。

7)坐浆料高度为2.5~5cm，通过调整坐浆板高度可修补基墩高度安装误差。

8)坐浆板必须进行洒水覆盖养护，达到强度后方可安装钢结构。

4.结论

虽然人员、机械、物料、工艺、环境各方面因素都能影响装配式基墩质量，但是如果在施工过程中使用恰当的方法，利用有效的质量控制体系和检测系统，就能实时发现质量问题并将质量问题最小化，以达到相关规范要求。安装实践表明：

1)采用装配式基墩进行安装，能够保证基墩质量，提高生产效率和安装进度，保证工程顺利进行。

2)采用适当的制作及安装质量控制措施，基墩安装就能满足工艺安装要求。

3)采用装配式基墩安装，能够节省成本，提高施工进度，满足工期要求。

4)安装质量控制要从设计图纸、材料验收、工序质量检查、工序质量验收等方面综合控制才能总体上控制制作及安装质量[7]。