大型工藝設備預埋鋼板施工方案探究

（中鐵四局集團有限公司，安徽 合肥 230041）

大型工藝設備預埋鋼板施工方案探究

蔡虹，韓昌飛，丁家蒙

（中鐵四局集團有限公司，安徽 合肥 230041）

筏板鋼筋混凝土基礎頂面上預埋鋼板，厚且重,面積占整個基礎面積的90%，整體平整度要達到3mm。施工中采用特殊措施與工藝，克服混凝土澆筑時對鋼筋籠、預埋鋼板沖擊形成的上浮力，解決預埋鋼板整體大面積浮置在鋼筋籠頂面上隨時調整標高、精確定位、無飄移的難題，確保大面積整體預埋鋼板下面的混凝土振搗充分、無空洞形成。

整體大面積預埋鋼板；隨時調整標高；精確定位；無飄移

本人參與的一項國外引進設備—特種裝備的安裝工程，屬于大型高壓特種工業設備，需安裝在一座獨立、半地上半地下的建筑物倉體內，地面以下深20m，地面以上為5m。倉體為重型鋼筋混凝土結構，墻體及筏板（底板）厚均為2m。筏板基礎上需安裝重型設備，要求在筏板鋼筋混凝土頂面上預埋鋼板，鋼板厚度為60mm，總重量45t,面積占整個筏板面積的90%。由于面積、重量較大，需對其進行分割后安裝，按設備安裝精度工藝要求，每塊組拼鋼板面積不得小于8平方米，在澆筑成形的混凝土表面成整體面層，且澆筑后的全面積（含混凝土表面與預埋鋼板表面）1000m2內整體平整度要求為±3mm。

施工中，需克服混凝土澆筑時的上浮力及流動性對筏板鋼筋、預埋鋼板形成的漂移；需解決預埋鋼板整體大面積浮置在筏板鋼筋頂面上如何在澆筑時隨時調整標高、精確定位及無飄移的難題；需確保大面積整體預埋鋼板下面的混凝土振搗充分、無孔洞。除此以外還有在深基坑頂部安置吊車吊裝單件重達10噸鋼板的安全問題等?，F就主要問題的具體方案、工藝介紹如下。

1 克服混凝土澆筑時對筏板鋼筋、預埋鋼板沖擊形成的上浮力

筏板上下層鋼筋均為φ28雙向雙層布置，筏板鋼筋重量大，且預埋的鋼板面積大、重量大，如將鋼板直接安裝在鋼筋網上，會造成鋼筋籠失穩，毀壞，且鋼筋籠本身亦浮置在筏板（底板）混凝土面上，在混凝土澆筑時自身會出現不穩定、漂浮現象。為解決這一問題，特別設計制作一套工裝——型鋼支架，用來支撐與調整預埋鋼板。

工裝組成有：（1）按鋼板的布置，設計、制作出滿足鋼板支撐強度與變形撓度的型鋼支架（普通角鋼槽鋼）。（2）在澆筑筏板墊層混凝土時在相應支架腿的位置預埋鋼管支座，1m×1m均勻布置。（3）型鋼支架頂部設一調節螺母、及同規格的螺桿。

工藝作法為：（1）在基底200 mm厚混凝土墊層內，在支架腿的位置預埋鋼管支座，1m×1m均勻布置。（2）型鋼支架的支架腿插入（1）中的預埋鋼管內，并焊接固定。（3）隨鋼筋籠的制作組裝、焊接整體型鋼支架。（4）型鋼支架頂部焊接一調節螺母、螺母內安裝同規格的螺桿。（5）采用測量儀器將鋼板位置標記在筏板頂層鋼筋網上，對鋼板進行吊裝，粗略對位后，放置螺桿頂上。（6）鋼板全部吊裝完成后，采用全站儀、水準儀及千斤頂、葫蘆對鋼板的位置及標高進行精確調整，調整完成后采用槽鋼焊接在鋼板的表面對其進行粗略的固定。（7）在澆筑混凝土時不得直接將混凝土下料口對準鋼板形成沖擊。當混凝土澆筑高度距設計頂標高300mm時，進行最終定位測量及校驗，對存在偏差的預埋鋼板調整至設計位置（平面偏差5mm以內，標高偏差±3mm以內）并調整螺桿的高度使預埋鋼板達到設計標高與平整度，再點焊住螺母、螺桿與鋼板，以固定預埋鋼板，然后進行最后一層混凝土澆筑作業。（8）最后一層混凝土澆筑作業時需放慢澆筑速度，及時的對預埋鋼板平面及標高進行跟蹤復測。施工流程如圖1。

在澆筑混凝土墊層前，將預埋鋼管支座按1m×1m均勻布置并固定在基底上，待墊層硬化后，對每個預埋鋼管支座的高程h進行測量，以此確定角鋼支柱的長度L，角鋼支柱的長度控制在低于預埋鋼板（厚度δ）設計面（高程H）1～3cm，即H-h-δ-L≤1～3cm。

布置角鋼框架，角鋼支架底部與預埋鋼管支座進行焊接，在角鋼支架間縱橫雙向焊接剪刀撐，待支架體系整體固定后，在角鋼頂面焊接螺母，并安裝配套螺桿。通過水準儀測量，向設備基礎附近引一個高程點。鋼板安裝前首先利用電子水準儀對每個螺桿的頂部進行測量，通過旋轉螺桿調整螺桿頂高程，使每個螺桿頂標高均在同一個水準面上（螺桿頂的標高等于設計頂標高減去鋼板厚度）。采用全站儀測設出預埋鋼板的位置，并標記在筏板頂層鋼筋網片上。待測量完成后即可吊裝預埋鋼板，鋼板吊裝就位后，用電子水準儀復測鋼板頂標高是否滿足設計要求，如鋼板頂標高低于設計頂標高，重復調整螺桿使預埋鋼板設計頂標高符合設計要求。

圖1 施工工藝流程圖

圖2 螺栓角鋼焊接示意圖

如圖2，很好的控制了預埋鋼板的上下位移，在澆筑時隨時調整標高，最終固定，上下高差控制在3mm以內。

2 在澆筑時，預埋鋼板分塊大面積浮置在鋼筋籠頂面上如何精確定位、無左右飄移

（1）工裝組成有：角鋼短支腿200mm高；20#普通通長9米工字鋼；500mm長200mm寬10mm厚鋼板條，搭接在每兩塊相臨預埋鋼板間，于預埋鋼板下面，垂直于預埋鋼板頂面焊接，形成立式“背帶”（圖3）。

（2）工藝作法為：鋼板就位后，采用全站儀及電子水準儀測設預埋鋼板平面位置及標高是否滿足設計要求，如有偏差，通過采用千斤頂、葫蘆及螺桿等工具進行調整，待預埋鋼板頂標高及平面位置滿足設計要求后焊死螺桿螺母及鋼板和螺桿接觸面。相鄰鋼板接縫處，鋼板下部焊接背板，上部垂直焊接200mm 高角鋼短支腿，并在角鋼上縱向、橫向二個方向焊接工字鋼，使預埋鋼板本身形成一個整體，同時與下部鋼框架形成一個整體，以此來抵抗混凝土澆筑時對預埋鋼板的沖擊力，避免預埋鋼板偏移。

圖3 鋼板連接圖

其他注意事項：

（1）螺母與角鋼焊接時，考慮焊接的牢固性，可以根據實際情況焊接一個螺母或多個螺母。

（2）混凝土澆筑時，應避免泵送混凝土和振動棒直接與下部鋼框架接觸。

3 確保大面積整體預埋鋼板下的混凝土振搗充分、無孔洞形成

安裝整體—大面積—厚型預埋鋼板的設備基礎在澆筑混凝土時，因鋼板面積比較大，振動棒振搗范圍有限，無法及時將鋼板下部混凝土振搗充分，導致大量氣泡淤積在鋼板下部，無法排出。通過在預埋鋼板上開排氣孔和振搗口，解決預埋鋼板下部混凝土振搗不充分和氣體無法排除的問題。

灌注孔的直徑大小依據混凝土振動棒的直徑，以振動棒直徑的4～5倍為宜且距預埋鋼板邊緣不大于2m，從而確保振動棒的振搗作用在有效范圍內。

排氣孔的直徑大小在50～100mm，在不影響鋼板結構的情況下，可以多開，距每一灌注孔500mm設一排氣孔，鋼板面積較大處可多設。

大型設備預埋鋼板預埋面積較大，形狀多樣，排版復雜，施工前采用CAD軟件對鋼板排版，確定好切割形狀和開孔位置，采用數控切割，保留所有割下的“開孔圓板”， 留作二次封堵之用（圖4）。

圖4 鋼板開孔圖

4 結語

以上施工方案成功地解決了占基礎面積比例大且要求精度較高的預埋鋼板安裝問題，克服了混凝土澆筑時對鋼筋籠、預埋鋼板沖擊形成上浮及位移，解決了預埋鋼板整體大面積浮置在鋼筋籠頂面上，如何在澆筑時隨時調整標高、精確定位、無飄移的難題，同時確保了大面積整體預埋鋼板下面的混凝土振搗充分、無孔洞形成。目前該進口特種設備已經安裝完成，并運行平穩，預埋鋼板施工的高精度與高質量得到多方一致認可，此方案與工藝值得推薦與推廣應用。

TU758.11

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1671-0711（2017）04（上）-0146-03