油氣管道站場裝配式基墩制作及安裝質量控制措施研究

荊國防，田 坤，刁鳳東

中國石油管道局工程有限公司，河北 廊坊

1.引言

一般油氣管道站場內的基墩制作有2 種方式，即現澆整體式和裝配式[1]。現澆整體式是在現場綁扎鋼筋、支模、澆筑基墩的施工方法，優點是現場施工精度高、整體性好、剛度大、不需要二次運輸和安裝、對不規則形狀的適應性強、地腳螺栓精度高，缺點是需要大量的模板、現場的作業量大、工期也較長。裝配式是在預制場先制作好基墩，然后在施工現場進行安裝，優點是可以節省模板、受氣候條件影響小、生產效率高、質量高，缺點是整體性差、剛度差、需要二次運輸和安裝。

沙特哈拉德項目站場工藝設備大部分為工藝管道和閥門，站場內小型基墩比較多，對基墩的整體性、剛度要求低。站場處于沙漠腹地，氣候干燥，沉降小，綜合考慮：站內除了36寸以上的閥門和球筒基墩采用現澆整體式外，其它小型基墩都采用裝配式，其基墩生產質量好、效率高、安裝施工進度快。筆者對裝配式基墩制作及安裝質量的影響因素進行了研究。

2.裝配式基墩質量影響因素

基墩制作、安裝是站場施工的重點工作之一，其質量直接決定工藝設備的安裝質量[2]，影響質量的主要因素如下：

2.1.人員方面因素

在預制場進行基墩制作時，由于工人流動性大，預制基墩的工人經驗不足、專業技能不熟練、缺乏技術培訓、工序不規范，同時操作者對基墩自檢、復檢工作不重視，專業質檢員也沒有按照圖紙對基墩進行嚴格的質量檢查，導致不合格基墩運輸到安裝現場；在現場進行安裝時，工人缺乏專業的操作技能培訓，對施工質量問題不重視，造成坐漿時不飽滿；在預制場后澆筑時，工人缺乏質量責任意識，技能不達標，導致預埋地腳螺栓位置和標高出現偏差；在安裝預制基墩時，由于工人實踐經驗少、現場技術和質量管理人員不足，基墩安裝經驗和操作技能不熟練，導致基墩位置和墊層標高偏差過大，出現安裝尺寸偏差問題。

2.2.機械設備因素

裝配式基墩缺乏有效的質量檢測工具，比如混凝土振搗不當或者不充分、鋼筋保護層是否有空鼓等問題不易發現。用坐漿方式與鋼結構連接時，也沒有很有效的自檢工具對坐漿的配比和厚度進行檢測，坐漿料的性能就會受到嚴重影響。大型基墩在安裝過程中只能采用全站儀進行調整，缺少有效的精度控制工具，基墩安裝極易出現拼接縫隙誤差過大、地腳螺栓無法和設備準確連接等現象，特別是安裝體積較大、重量較重的基墩時，如果沒有精度控制工具，就不能保證安裝精度的準確，容易安裝失敗[3]。

2.3.物料方面因素

在預制場生產基墩時，鋼筋的直徑、長度、防腐等不符合設計要求影響基墩質量；混凝土配比、時間不符合設計規范要求影響基墩質量；預埋鋼板和地腳螺栓的型號、規格、鋼號不符合設計規范要求影響基墩質量；坐漿料安裝時，坐漿料的質量和配比直接影響連接質量，坐漿料拌制時不注意“少拌、勤拌”原則；混凝土二次澆筑時，搭接澆筑厚度過薄，粗骨料過多，容易產生爛根現象；在基墩安裝之前，未對進場基墩進行復核驗收，不合格的基墩進行了安裝。

2.4.工藝方面因素

基墩預制時，由于模板加固不牢、板縫拼接不嚴密造成尺寸偏差、錯臺、漏漿問題；鋼筋綁扎不牢，澆筑時移位；預埋鋼板和鋼筋焊接不牢固、鋼板平整度不足；預埋地腳螺栓安裝的位置和標高不符合設計要求；混凝土振搗不實導致空鼓；坐漿層灑水養護不當產生裂紋，坐漿層厚度偏差過大導致地腳螺栓重新套絲和鋼結構高度重新調整；后澆筑過程雜物清理不到位，混凝土振搗不當出現漏漿、爛根、表面平整度有偏差等質量問題；安裝時放線有誤差，導致標高和位置產生誤差；成品保護不當，導致基墩損壞。

2.5.環境方面因素

在基墩預制時，基墩混凝土養護溫度和濕度不重視，氣溫高低影響基墩質量；坐漿層安裝時，氣溫過高會加快坐漿層水分蒸發；基墩存放時環境酸堿度、存放時間、日照等影響基墩混凝土強度[4]。

3.裝配式基墩制作及安裝質量控制

3.1.裝配式基墩制作質量控制

3.1.1.圖紙會審和交底

制作前組織設計、采辦、質量、工藝、土建分包商等進行圖紙會審，重點審核以下內容：

1)基墩的類型、數量、詳細尺寸、配筋型號、長度、混凝土強度。

2)預埋地腳螺栓型號、數量、間距、標高、預埋鋼板的尺寸、壁厚、防腐要求。

3)核實土建基墩圖上的基墩型號、數量是否與工藝安裝圖相符合。

4)基墩頂部形式，預埋鋼板還是地腳螺栓，預埋螺栓是否與鋼結構開孔配套。

5)對工人進行技術交底和培訓，確保工人掌握操作要領和關鍵工序質量控制點。

基墩預制前一定要仔細復核，確認基墩圖紙與鋼構、工藝相匹配，并且符合設計規范要求后方可進行預制。預制裝配式基墩運輸到現場后如發現質量問題再進行整改，不但成本高，而且嚴重影響施工進度。

3.1.2.物料驗收質量控制措施

圖紙經過業主審核合格后，按照設計圖紙要求進行材料采購，采購時要注意以下問題：

1)鋼筋直徑、等級、材質必須符合設計要求，鋼筋必須為表面防腐的鋼筋，使用前必須向項目質量和業主質量管理部門進行資料報驗，檢驗合格后方可使用。

2)綁扎鋼筋用的綁絲也必須是防腐的。

3)混凝土必須從經過業主認證的廠家采購，每次必須留取試件。4)基墩防腐漆必須從經過業主認證的廠家采購。

5)地腳螺栓的長度、型號、螺紋長度必須符合設計要求。

材料采購必須從經過業主認證的廠家采購，并且按照程序文件要求進行復驗，所有材料都必須有相應的質量證明文件和復驗報告[5]。

3.1.3.基墩制作質量控制措施

裝配式基墩制作過程中的質量控制措施如下：

1)每進行下一步工序前，必須由質檢員提交書面RFI (質量檢查申請)，經過對上道工序檢驗合格同意后，方可進行下道工序施工。

2)鋼筋的間距、彎鉤加工等必須符合設計圖紙要求。

3)混凝土從出廠到使用完畢不得超過3h。

4)基墩底部放大角和柱身分兩次澆筑時，放大角和柱身的接觸面混凝土必須鑿毛并且保持濕潤，養護期間必須進行灑水和覆蓋保濕。

5)養護結束后必須對基墩表面進行打磨找平。

6)基墩噴漆時風力和濕度必須滿足規范要求，噴漆工必須經過廠家培訓合格后方可上崗，防腐漆厚度必須符合程序文件要求。

7)基墩頂部應保留麻面，方便安裝鋼結構后二次灌漿。

8)基墩的吊鉤必須采用防腐鋼筋制作。

9)基墩出廠前必須經過質量部門的驗收，驗收合格并提交相應資料(鋼筋、混凝土、防腐材料質量證明文件等)后方可運輸到現場。

10)運輸過程中基墩必須綁扎牢固，防止損傷基墩。

3.2.裝配式基墩安裝質量控制

3.2.1.基墩進場驗收

基墩進場時應進行驗收，驗收過程質量控制措施如下：

1)基墩的編號是否與圖紙一致，確認基墩是否是需要的基墩。

2)基墩外觀質量檢查，是否完整，噴漆外觀質量是否符合要求。

3)基墩的型號是否滿足要求，頂部是預埋鋼板還是預留地腳螺栓。

4)預留地腳螺栓的型號、間距、外露長度是否滿足設計要求。

5)通用型號的小基墩也要注意標高的區別，不同區域的小基墩標高也不同。

6)吊裝卸車時注意要保護基墩，防止基墩損傷。

3.2.2.基坑開挖和墊層澆筑

基坑開挖前，要根據現場實際測量和圖紙設計，結合站內舊管線實際標高、位置進行復核，施工過程中重點質量控制措施如下：

1)現場要根據測量基準點進行復核，復核土建、工藝坐標、標高是否相符，圖紙設計的坐標和標高是否與舊管線的相符。

2)基墩開挖靠近設計標高時，應采用人工進行清理坑底并開挖到設計標高。

3)大型基墩采用混凝土墊層，小型基墩采用沙墊層，墊層的高度不小于5cm，并且模板高度宜與混凝土墊層高度一致，方便澆筑時控制標高。

4)根據施工經驗，考慮到混凝土墊層和基墩底部水平度誤差，一般混凝土墊層高度應比設計高度低10mm，將來可以通過基墩頂部坐漿板高度來調整鋼結構高度，以保證工藝設備標高。

5)混凝土從出廠到現場澆筑結束不超過3h。

6)不同標高的基墩墊層不能同時澆筑，要合理安排墊層的澆筑順序。

3.2.3.基墩安裝和找正

墊層養護達到強度后，進行基墩安裝和找正，安裝可以和粗找正同時進行，粗找正完成后在進行精找正，基墩的坐標和標高必須與已有舊管線和工藝設計圖紙一致[6]，安裝和找正過程中的質量控制措施如下：

1)開闊區域可以使用吊車找正，已有舊管線區域可以采用螺栓千斤頂配合找正。

2)測量找正時應有兩個測量員用兩套儀器進行復核，防止測量誤差過大。

3)基墩上的鋼筋吊鉤在找正完成后應該割除，斷頭處涂防銹漆。

4)基墩頂部必須鑿毛并且復核預埋螺栓螺紋長度，如螺紋長度不足可以采取人工套絲方式增加。

5)已有管線區域安裝基墩時，可能會存在新基墩和已有設備、基墩位置沖突的問題，應該提前復核基墩坐標并及時與設計進行溝通，確定是新基墩移位或是利用舊基墩加支架替代。

6)對于依靠坡度自流的放空管線，基墩的頂部標高要復核坡度，并且保證坡向正確。

3.2.4.基墩回填和坐漿板安裝

基墩找正完成且復核無誤后開始進行回填，基坑回填的質量管理措施如下：

1)回填土應該采用過篩的細土，其粒徑和含水率符合設計文件要求。

2)回填應該分層進行，每層厚度20cm。

3)每層回填必須夯實，并且進行密實度試驗，試驗結果應大于95%。

4)回填至設計標高，所有地下部分的基墩必須防腐。

5)基墩頂部必須鑿毛后才能安裝坐漿板。

6)坐漿料必須比基墩混凝土強度高一個等級。

7)坐漿料高度為2.5~5cm，通過調整坐漿板高度可修補基墩高度安裝誤差。

8)坐漿板必須進行灑水覆蓋養護，達到強度后方可安裝鋼結構。

4.結論

雖然人員、機械、物料、工藝、環境各方面因素都能影響裝配式基墩質量，但是如果在施工過程中使用恰當的方法，利用有效的質量控制體系和檢測系統，就能實時發現質量問題并將質量問題最小化，以達到相關規范要求。安裝實踐表明：

1)采用裝配式基墩進行安裝，能夠保證基墩質量，提高生產效率和安裝進度，保證工程順利進行。

2)采用適當的制作及安裝質量控制措施，基墩安裝就能滿足工藝安裝要求。

3)采用裝配式基墩安裝，能夠節省成本，提高施工進度，滿足工期要求。

4)安裝質量控制要從設計圖紙、材料驗收、工序質量檢查、工序質量驗收等方面綜合控制才能總體上控制制作及安裝質量[7]。