大型設備底座安裝新工藝:“水平襯板流動灌漿施工法”在寶鋼工程上的首次應用

施劍棟

該文以寶鋼高爐TRT發電機安裝工程為例，對“水平襯板流動灌漿施工法”這一現代大型設備底座安裝新工藝進行了解析，介紹了該新工藝的特點、步驟和操作要點，并與傳統的“座漿法”和“無墊板流動灌漿施工法”進行了對比，對今后大中型設備底座安裝工程具有重要的推廣價值和指導意義。

大型設備；底座；安裝；新工藝；水平襯板；流動灌漿

1.工程概況

“水平襯板流動灌漿施工法”在寶鋼三號高爐TRT發電機安裝工程上的應用在國內屬于首次。TRT是指高爐爐頂余熱煤氣回收透平發電設備，屬于綠色節能環保裝置。該TRT發電機由日本進口，額定功率30556KVA，安裝在露天高臺上，作業環境差、質量標準高、工期要求緊，整個安裝工程難度很大。而發電機的底座安裝，作為最重要的基礎工作，是影響工程質量和進度的主要因素。

2.傳統安裝工藝分析

“座漿法”：目前國內的設備底座安裝，大多采用傳統的“座漿法”墊板安裝工藝。即在墊板安裝位置的下部基礎上鑿一鍋形坑，再將澆筑水泥、黃沙、瓜米石等砼材料按規定配比混合攪拌，并分層灌入坑內搗實，然后將墊板放在上面，慢慢往下打、壓，即進行“座漿”，直至達到規定的水平、標高要求。

“座漿法”工藝效率較高、質量尚好、材料普通，但應用到大型設備底座安裝工程中時，也存在許多不足：材料消耗大，安裝成本高。一般底座需用鋼墊板150~250kg/m2。質量控制難，精度不夠高。一般墊板水平精度0.10mm/m，標高誤差0.5mm。

“無墊板流動灌漿施工法”：該方法在寶鋼一期工程中從國外引進，并得到有效推廣。一般在用底腳螺栓壓緊底座的前提下，先用若干組頂絲螺栓對底座的水平標高進行初設定，然后在底座下面沿寬度方向，在底腳螺栓兩側，使用早強、無收縮、大流動度水泥進行流動灌漿，制成高強度水泥墩，使之與底座及基礎緊密結合，并作為底座的主要支撐面。待養生期滿后，再用0.05~ 0.20mm的薄墊片在底座與墩面之間做必要的調整，實現底座的大面積找正。該工藝安裝成本低、設定精度高、承載能力強。

但由于材料、工藝、操作等因素，流動灌漿水泥墩的墩面標高和水平度可能出現較大偏差，惡化了底座與墩面的接觸情況，并影響底座水平度的完好。雖然利用調整墊片可以對底座進行再設定，但其難度和工作量都很大。

3.“水平襯板流動灌漿施工法”

工藝特點：在完成底座水平標高初設定后，在底座下面每根底腳螺栓兩側沿寬度方向設置規定數量的鋼制水平襯板，并利用頂絲螺栓和調整墊塊使其與底座的下表面均勻地緊貼。然后，在水平襯板的四周支模，同樣用流動灌漿施工法灌制高強度的水泥墩以固定水平襯板，水泥墩面略低于水平襯板上表面約5mm（參見圖1）。

圖1水平襯板安裝示意圖

“水平襯板流動灌漿施工法”是通過預先設置的水平襯板和底座接觸，可以確保底座與水平襯板的有效接觸面積接近于100%；同時，流動灌漿水泥墩又為水平襯板的強度和穩定性提供了保證；此外，流動灌漿水泥的某些性能（如流動度、泌水性等）也可適當降低要求，這十分有利于水泥國產化的需要。與“無墊板流動灌漿施工法”相比，該新工藝不僅同樣具有安裝成本低的優點，而且承重能力更強，設定精度更高，穩定性能更好。特別是水泥墩難以避免的制作偏差對底座的初設定精度影響不大，因為它是通過水平襯板微量作用于底座，所以，底座的水平標高基本上可以保持完好，從根本上解決了“無墊板流動灌漿施工法”所遇到的底座再設定難這一技術障礙。

工藝步驟：基礎調查及驗收；標高和中心線基準點埋設及測量；基礎麻面鏟鑿、清理及掛中心線；底座劃中及落位；底座初設定；水平襯板設置；支模；流動灌漿及養生；脫模及墩座修整；底座再設定。

工藝操作要點：以寶鋼三號高爐TRT發電機安裝工程為例，設備底座、水平襯板、螺栓千斤頂配置圖如圖2所示：

圖2 底座、水平襯板、螺栓千斤頂配置圖

考慮到長達61.25mm的轉軸的撓度影響，為了保證機、電聯軸器處的定心精度，日方設計要求將底座的軸向水平按0.15mm/m的斜率從發電機的直接側向上延伸至非直接測，軸橫向水平為0，容許誤差0.02mm/m。

需要特別注意的是，在底座初設定的過程中，由于所有的底腳螺栓都要按規定力矩進行緊固，而此時長長的、厚度有限的底座僅靠若干組螺栓千斤頂作臨時支撐，因此，在撓度與彎曲力矩的雙重作用下，底座必然發生變形并影響到底座的設定精度。為了最大限度地減少變形，并方便水平標高的調整，實際施工時分別在地腳螺栓的兩側、底座寬度方向的兩頭設置了三十只自制的簡易螺栓千斤頂，以此增加支撐點，均勻受力分布，同時在底座長度和寬度兩個方向增加檢測點，使其一一滿足水平標高要求，從而確保整塊底座的安裝精度。

在應用“水平襯板流動灌漿施工法”時，由于特別加強了底座初設定、水平襯墊設置及流動灌漿等關鍵工序的質量控制，因此在底座設定時，全部約30個水平標高檢測點均一次性達到了嚴格的質量檢查標準，優良率100%，完全滿足了工期與質量的要求，這也充分表明“水平襯板流動灌漿施工法”在大中型設備安裝工程中具有重要的推廣價值和應用前景。