鋼結構座漿墩安裝工藝的應用

賀思鵬(中石化第五建設有限公司， 廣東 廣州 510145)

鋼結構座漿墩安裝工藝的應用

賀思鵬(中石化第五建設有限公司， 廣東 廣州 510145)

圍繞神華新疆68萬噸/年煤基新材料項目45萬噸/年聚丙烯裝置安裝實際情況，對鋼結構座漿墩安裝的特點進行了研究和分析，總結了鋼結構座漿墩安裝工藝。

鋼結構；無收縮灌漿料；座漿墩

鋼結構柱是一種由鋼板、熱軋型材、鋼管等零部件組成的鋼結構基本單元，廣泛應用于管廊、框架、平臺、廠房等鋼結構工程，一般通過鋼立柱柱腳板和預埋于基礎混凝土頂部的地腳螺栓固定于混凝土基礎頂部，然后在鋼立柱上部安裝梁、支撐、平臺等上部結構。理想狀態(tài)下，鋼柱的安裝應該是以基礎頂面或基礎頂面上預埋的鋼板直接作為支撐面，考慮到混凝土基礎頂面標高、水平度的偏差及鋼柱垂直度調節(jié)的需要，鋼結構立柱的安裝、調整一般通過墊鐵調整法、座漿墩調整法等進行。在此過程中，墊鐵只起調平找正的作用。

鋼結構立柱的安裝、調整，目前國外已經廣泛使用的是，使用無收縮灌漿料制成的座漿墩調整法安裝，但在國內，在鋼結構安裝領域，座漿墩調整法僅在GB20205-2001提及，而在現場安裝中，國內很多單位及人士對使用無收縮灌漿料制成座漿墩安裝法還不認可，認為其質量無法保證，還是認為傳統的墊鐵安裝方法可靠，但是隨著對無收縮灌漿料使用的普及對其質量的認可，座漿墩調整法安裝在鋼結構安裝及靜設備安裝中會越來越普及。

由我公司承建的神華新疆68萬噸/年煤基新材料項目45萬噸/年聚丙烯裝置主管廊，由于前期土建施工影響，為保證工期，通過論證分析及現場實際情況，我單位決定管廊鋼結構及廠房鋼結構采用現在國際上廣泛使用的座漿墩調整法安裝，以提高施工效率及節(jié)約鋼材的目的。

1 鋼結構座漿墩安裝原理及特性

座漿墩法施工原理就是采用座漿墩代替墊鐵組。其原理就是在鋼結構基礎上先用無收縮混凝土灌漿料做好小凸臺(座漿墩)，然后在每個凸臺上放一塊平鋼板做墊板，并調整好墊板的標高和水平，墊板表面的標高就是鋼結構安裝底板的標高，保證每個座漿墩上的墊板在同一水平面上，待鋼柱就位時直接坐落在凸臺鋼板上，把緊地腳螺栓即可。

座漿墩法施工特點如下：

(1)無需斜墊鐵，用無收縮灌漿料制成的座漿墩代替了斜墊鐵，節(jié)約了大量的鋼材、人工及消耗材料；

(2)簡化施工工序，縮短施工周期；

(3)減少施工質量隱患，簡化安裝質量檢查項目，利于鋼結構安裝檢查驗收。

(4)無收縮混凝土灌漿料制作的座漿墩養(yǎng)護期到后，其抗壓強度、耐久性、耐熱性、抗油滲性能穩(wěn)定，優(yōu)于采用Q235B普通鋼材做的斜墊鐵。

2 鋼結構座漿墩安裝步驟

鋼結構立柱座漿墩法安裝的核心就是采用座漿墩代替墊鐵組，所以關鍵工序就是座漿墩的制作。國內石化領域鋼結構基礎通常分為底部中心部位有剪力槽基礎和無剪力槽基礎。如下圖所示：

這兩種基礎除座漿墩位置及數量不同外，其余步驟相同，對于底部中心部位沒有剪力槽的基礎，就是在基礎頂部地腳螺栓中間鑿坑，堆放無收縮混凝土灌漿料成一個座漿墩，放置鋼墊板；對于底部中心部位有剪力槽的基礎，通常就是在基礎頂部剪力槽兩邊各堆放一堆無收縮混凝土灌漿料(或根據實際計算確定),做兩塊座漿墩，放置鋼墊板。再用水平儀或水平尺調整鋼板標高，水平度，使鋼板的上表面標高達到支架底座下表面的設計標高，施工后對座漿墩進行潤濕養(yǎng)護，通常常溫7天后可進行支架安裝,待鋼結構立柱安裝好,鋼柱標高及垂直度調整到位，驗收合格，預埋地腳螺栓螺母擰緊緊固后，向基礎頂面與架座之間的周邊空隙進行二次灌漿。具體施工步驟如下：

（1）座漿墩上墊板面積計算

根據基礎型式確定座漿塊數量后，再根據單根鋼結構立柱施加在座漿墩上的負荷及選用混凝土的單位面積抗壓強度來計算出座漿塊上墊板面積，具體計算方法如下：

單塊座漿塊墊板的最小面積 cm2

安全系數，宜取1.5～3；

式中：Q1為單根鋼結構柱上的負荷，N。

式中：G1為鋼結構總重量；N1為座漿塊數量；Q2為地腳螺栓擰緊后分布在座漿墩上的軸向力，N。

式中：F為1根地腳螺栓擰緊后所產生的軸向力，N；N2為地腳螺栓數量；R為基礎混凝土的單位面積抗壓強度，N/cm2

（2）墊板尺寸的確定

依據墊板的面積和基礎地腳螺栓間距確定墊板的長度及寬度，墊板的厚度一般采用6～10mm鋼板。墊板材料一般選用Q235B普通鋼板制作。

（3）座漿墩的制作

①座漿墩的大小、高低依據座漿墩上的墊板的大小、鋼柱底板標高確定。②首先根據墊板的大小和標高，制作幾個梯形的鋼模或木模。③將制作好的鋼模或木模放在基礎畫好線的座漿墩的地方，并固定好。④將攪拌好的無收縮灌漿料澆灌到鋼模或木模內，制作座漿墩。⑤墊板的放置：大約1h左右，在座漿墩頂面放上已加工好的墊板并敲實，墊板必須平正無變形，表面無缺陷及焊渣。測量調整墊板上的標高，墊板表面的標高就是鋼結構立柱的底板標高，并且保證每個座漿墩的墊板標高是處在同一水平面上，墊板的頂面必須高于座漿墩，以免影響鋼結構立柱底板與墊板的接觸。

(4)當座漿墩達到養(yǎng)護期，無收縮灌漿料符合規(guī)定的抗壓強度后，即可進行鋼結構立柱的就位，在鋼結構立柱吊裝前，必須把鋼結構立柱底板及基礎清理干凈，鋼結構立柱就位以后，直接擰緊地腳螺栓即可。

(5)使用測量儀器對設備垂直度進行檢查、驗收，監(jiān)理現場確認。待鋼結構橫梁、支架安裝完畢，高強螺栓終擰后，最后進行基礎二次灌漿、抹面。

3 座漿墩安裝質量要求

①制作座漿墩的無收縮灌漿料在攪拌時不能太稀，應采用塌落度0～1cm的干硬灌漿料分層搗固成墩，灌漿料表面不再沁水或水跡消失后，在灌漿料上放置墊鐵并應用手壓、敲擊等方式使墊鐵至設定標高。 ②每個座漿墩上的鋼板都是水平的，而且標高一樣。 ③座漿墩制作好后，要及時進行養(yǎng)護，每天至少給座漿墩淋水2～3次，使其保持濕潤，常溫養(yǎng)護期7d以上。并在座漿墩四側面表面劃格子線，增加二次灌漿時附著力。④拆模時注意不要使座漿墩受到碰撞和損壞，特別是對墊板的保護，在鋼結構立柱就位前要注意對座漿墩的保護。⑤由于鋼柱地板焊接變形造成增加調節(jié)用鋼墊板，鋼墊板尺寸必須與座漿墩上墊板尺寸一樣。⑥座漿墩上鋼板標高可稍高，避免標高找準后，座漿墩養(yǎng)護期期間下陷造成標高不夠，稍高可在鋼結構安裝前，采用磨光機將鋼板打磨到要求標高。⑦座漿墩所使用的高強度無收縮灌漿料必須選用合格廠家生產的無收縮灌漿料，有質量合格證，在攪拌時嚴格按照說明書操作。 ⑧在擰緊地腳螺栓時應對稱、分次、用力應均勻，應挑選有經驗的鉗工操作。

4 結語

采用座漿墩這種方法安裝鋼結構，不需用斜墊鐵調整標高，減少了墊鐵的材料量、每個墊鐵從下料到機加工的各種消耗、墊鐵運輸的各種消耗、墊鐵安裝調整投入的人工及各種消耗等，可以一次擰緊地腳螺栓的螺母，減少工序，每個柱腳節(jié)省至少4組或8組墊鐵。加快施工進度，減少工作內容和各種資源的消耗，具有明顯的經濟效益。