大型立式设备无垫铁安装找正技术探究

司爱俊

（陕西化建工程有限责任公司，陕西咸阳 712100）

0.引言

目前国外项目施工，设备安装基本已采用座浆法进行安装，座浆法安装设备具有保证水平度、标高控制、节省平垫铁、不用（或少用）斜垫铁的优点。并且可以提前对设备进行座浆块制作优于提前布置斜垫铁造成的丢失、交叉作业碰撞造成的标高变化等，同时在采用座浆法安装时设备在就位后找正工作耗时短，标高容易控制。但对于长径比较大的塔类设备（长径比≥10），由于基础承受较大压强且不易保证垂直度要求，不适用座浆馒头加薄钢板调整。该类设备须采用斜垫铁组找正，以保证设备找正精度并保证每组馒头均匀受力。为了结合两种方法优点，本人通过多年海外项目大型超高类设备的安装实践经验，对超重超高类设备的安装找正总结出一下几点，在现场班组安装实践中广泛应用，并能提高该类设备的找正质量及工效[1]。

1.馒头墩的制作

1.1 材料准备

座浆钢板：采用Q235及以上等级碳素钢板δ=10mm，尺寸根据设备重量、馒头组数、地脚螺栓拧紧力等综合考虑，有140mm×70mm、160mm×80mm、180mm×90mm、200mm×100mm等规格，按如下公式计算：

式中：

S—每组钢板面积，mm2；

C—安全系数，1.5～2.5；

Q1—设备重量，N；

Q2—螺栓拧紧力，N；

Q2=NS'σ'=螺栓数量×螺栓截面积（mm2）×拧紧强度（N/mm2，一般取100）；

σ—馒头浆墩（混凝土或灌浆料）强度，N/mm2；

n—馒头组数。

1.2 座浆馒头布置

当地脚螺栓间距小于500mm，在每颗螺栓单侧（同侧）布置一个馒头；当地脚螺栓间距大于500mm，在每颗螺栓两侧各布置一个馒头。

1.3 座浆馒头具体制作方法

（1）馒头基坑处理：在放置垫铁的位置凿出比垫铁长宽略大的长方基坑，然后用水冲净基坑及周围，清除基坑积水，并保持湿润。

（2）拌和灌浆料：灌浆料拌和标准，用手抓握一把浆料，紧握拳头放开后在手掌里能成型，掉在地上能散开成砂粒。加水量控制很重要，水量过多不易成型且延长拆模时间，浆料过干致使松散则极大地降低馒头强度且馒头易碎裂[2]。

（3）将拌好的灌浆料倒入模具内。馒头厚度通常为30mm～60mm，分层使用铁鎯头捣打成型，连续捣至浆浮表层，浆料表面形状应呈中间高四周低的弧形。之后在砂浆面放置钢板，再行捣打钢板垫铁埋入砂浆内，使用钳工水平调整垫铁水平度，同时使用水准仪调整垫铁顶面标高，垫铁表面标高允许偏差为±2mm，水平度偏差≤2/1000。单台设备基础的所有馒头相对标高允差±1mm，如图1所示。

图1 馒头墩制作示意图

（4）养护：根据当地气候，馒头养护通常用棕麻袋、破布覆盖馒头，浇水养护。晴天每天浇透水2～3次，养护5d～7d即可使用，养护期间不得碰撞和振动浆墩及垫铁。

2.超高类设备的垂直度测量

2.1 检查测量点标记

检查塔的纵向中线是否清晰正确，然后以塔体直径的水平截面为基准在纵向中心点的90°的位置上设置另外一条纵向中心线，并在两条纵向中心线的上、中、下3点处设置测量标记点，如图2所示。

图2 吊装前设备测量点标记示意图

2.2 标记注意以下几点

第1点应设置于塔顶封头与设备筒体连接处的环焊缝下方；第2点应设置于塔体高度的中间位置即可；第3点应设置于塔底封头与设备筒体连接处的环焊缝上方或是塔体裙座与塔筒体连接处的环焊缝上方。

3.利用馒头墩及斜垫铁配合快速找正

因大多超高超重的塔类设备长径比都比较大（长径比≥10），由于基础承受较大压强且不易保证垂直度要求，一般馒头墩无法承受较大重量，但为了兼备座浆法的优点，我公司在此类设备中采用座浆法与斜垫铁组合方式进行找正，其方法如下。

3.1 首先按以上要求制作合格的馒头墩

在馒头墩制作时候按设备的80%重量进行选型，计算馒头墩数量及垫板大小，一般要保证设备基础每个地脚螺栓一侧保证有一个馒头墩，再在地脚螺栓另一侧设备斜垫铁，斜垫铁布置必须安装规范要求，如图3所示。

图3 馒头墩布置现场示意图

3.2 在设备就位时候注意观察斜垫铁位置

查看搭接位置记号，及时沟通设备吊装人员，将设备就位至座浆块，且设备吊装负荷不超过30%，此时安排钳工利用手锤将斜垫铁低于馒头墩1mm～2mm标高进行不缺，确保每块垫铁敲实。

3.3 在斜垫铁检查敲实后，进行初找正（此时吊装负荷仍为30%）

初找正也按以上测量方法及标准，利用现场位置条件互成90°进行找正，为提高找正效率，建议进行2台经纬仪进行同时找正。在30%负荷找正完成后，将设备负荷加至50%，再次找正，直至设备落至100%负荷。需要注意的是整个找正过程利用斜垫铁的同时也要在馒头墩处用薄钢板进行填实[3]。

3.4 设备终找正

设备在最终找正时应以设备的轮廓为准或者以设备出厂前给出的中心样冲点，采用经纬仪检查其铅锤度如图4所示；检测时，应在相互垂直的两个方向进行，一般在设备的装置北向（0°）和装置东向（90°）方位检测；其铅锤度偏差不应大于设备测量的有效高度（h）的1/1000，最大不超过25mm。

图4 设备找正示意图

4.结语

大型立式设备的高效率安装找正主要是考验技术、吊装及钳工班组的协同作业效率，主要还在前期准备工作，包括地脚螺栓复测、馒头墩制作精度、鞋垫铁的布置、设备标记的准确度、以及吊装过程中设备找正误差的综合分析判断。座浆法安装设备在大型立式设备安装过程中的优越性远远大于斜垫铁安装，不仅仅能节省斜垫铁的材料费，在设备就位时馒头墩的安装找正能避免设备标高找找正过程中的变高现象，同时也避免在就位时候裙座穿过地脚螺栓时对鞋垫铁的碰撞而导致就位后标高及垂直度调整量变大。座浆法安装及座浆法与鞋垫铁配合使用能大大提高大型立式设备的安装找正效率。