游樂設備基礎預埋件質量控制方法

王曉亮 崔明亮 陳衛衛 張 云

（1.中國特種設備檢測研究院 北京 100029)

（2.蘇州高新旅游產業集團有限公司 蘇州 215000)

隨著科學技術的進步，游樂設施正朝著高度更高、速度更快、運動形式更復雜的趨勢發展[1]，其鋼結構越來越復雜，對基礎精度的要求也越來越高。圖1所示的過山車的最大軌道高度已至82.8 m，最快速度可達136 km／h。基礎預埋件作為游樂設備基礎施工的關鍵工序，其安裝精度直接關系立柱和軌道的安裝質量，出現的微小誤差，都可能給整個游樂設備埋下安全隱患。同時，基礎預埋件作為隱蔽工程，施工完畢之后缺乏相應的檢驗檢測技術[2]，因此，在進行預埋件埋放的時候，要注重每個微小細節以保證其質量，同時加強對施工質量的管控[3]。本文從質量管理和質量控制角度出發，對基礎預埋件的設計和施工環節進行分析，并提出具體的方法及建議，在游樂設備可靠性研究方面具有一定的指導意義。

圖1 過山車軌道鋼結構

1 基礎預埋件質量控制方法介紹

對游樂設備鋼結構的基礎預埋件進行質量控制的環節主要包括設計和施工2個方面，每一個環節均需要考慮多種因素的影響。如圖2所示，本文將影響基礎預埋件質量的因素歸納為人、機、料、法、環5個方面。具體的內容闡述如下：

圖2 預埋件質量控制方法

1）人：基礎預埋件的設計及施工人員應具有相應的資質和豐富的經驗，這同時屬于設計和施工環節的范疇，是保證游樂設備安裝和運行質量的首要要求；

2）機：施工過程中涉及的儀器設備應當經過校準和檢定，這屬于施工環節的范疇，是保證游樂設備安裝和運行質量的必要條件；

3）料：基礎預埋件的制造和安裝材料，如螺栓、鋼板、混凝土、外加劑等應具有合格證書及檢驗報告，這屬于施工環節的范疇，是保證游樂設備安裝和運行質量的前提條件；

4）法：對施工過程進行控制，主要包括制定施工方案、設立測量控制網并采用3次測量法以保證安裝精度，這屬于施工環節的范疇，是保證游樂設備安裝和運行質量的關鍵步驟；

5）環：對基礎預埋件的安裝地點進行實地勘測，結合當地氣候條件對基礎進行設計，施工過程中考慮施工溫度的影響，這同時屬于設計和施工環節的范疇，是保證游樂設備安裝和運行質量的內在需求。

2 設計環節質量控制

在設計環節，游樂設備設計單位應根據設備的重量、運動特點等設計出基礎條件圖。基礎條件圖應包括基礎地面布置、設備安裝基座、地溝與預埋管、避雷針與接地體、基礎載荷圖、安全系數、輔助設施布置、對應設備參數、外形尺寸及設備運行安全包絡線、重點預埋件載荷等說明及有關要求。在此基礎上，土建設計單位依據當地的實際氣候條件、地質勘探報告、基礎條件圖等要求進行詳細設計并出具基礎預埋件的施工圖。設計環節是關系基礎預埋件質量優劣的第一步，是所有工作的基礎，可通過加強工程設計的標準化工作、嚴把設計方案的選擇與審核關、搞好設計接口控制、建立設計成果校審制度和設計文件的會審會簽制度等措施進行質量控制。

3 施工環節質量控制

3.1 制定施工方案

首先，施工單位需要比對設計圖紙及大型游樂設施安全規范的要求，選定其中更嚴格的要求作為控制依據，以此統一質量標準。隨后，根據游樂設備設計單位提供的設備基礎提資圖，結合土建設計單位的施工工藝圖，確定基礎預埋件的相對位置，以及所設計的螺栓尺寸、數量。由于大型項目點位數量以及螺栓規格尺寸較多，故需要制定一個精確及合理的方案，以減小施工誤差[4]。統一檢驗及驗收的質量標準，精細合理的施工方案是基礎預埋件施工質量控制的重要保障。

3.2 設立測量控制網

在對基礎預埋件進行施工之前，需要通過測量確定其位置坐標和高程，此項工作是之后安裝工作的基礎，因此設立統一的測量控制網具有重要的意義。其具體過程可以簡述為：技術人員在熟悉圖紙的前提下，確定圖紙中對于測量定位的要求，并進行二次深化計算，以此為基礎進行位置坐標與高程的定位工作，設立統一的測量控制網。為保證控制點精度，測量工程師需要復測土建單位提供的基準點，根據位置坐標及高程數據，對預埋件的安裝位置進行放樣，并做出永久點、標出定位以及供放線，最終形成測量技術文件。此外，要求對控制點做好圍護固定工作，以避免出現因意外因素導致的控制點移動現象。值得注意的是，確保測量放線施工過程及質量檢查所使用的儀器、量具等經過計量檢定，這是達到量值準確、量值統一的必須要求。

3.3 預埋件組裝

工程中，預埋件需要的螺栓、預埋鐵件數量多、規格型號復雜，而且安裝精度要求高，所以從鐵件的選材、制作應嚴格按照設計要求及施工驗收規范進行，保證幾何尺寸及焊縫質量[5]。

首先，根據設計圖紙中螺栓尺寸及數量，在限位鋼板上畫出螺栓孔的位置，螺栓孔直徑比設計確定的螺栓直徑大2 mm最為合適。對于比較大的限位鋼板，需要在中間開設直徑為80 mm的孔洞，便于在混凝土澆筑振搗的時候及時排除氣泡。然后，將地腳螺栓和限位鋼板進行連接，組成一個螺栓組。對于比較復雜的基礎，需要根據預埋件的尺寸、標高和間距定制定型鋼架，將多個螺栓組進行拼裝，固定在鋼架上，見圖3。

圖3 預埋件的組裝

基礎預埋件的組裝質量與精度直接相關。在組裝過程中，需要高度重視每組預埋件的制作加工、檢查驗收、運輸保管等各個環節，要求專項專人負責，確保螺栓與螺栓中心誤差不大于±2 mm。當基礎預埋件的組裝和拼裝工作完成后，測量員需對預埋件進行復核、調校，其目的是確保預埋件的公差滿足標準及圖紙要求，同時將測量結果記錄在案。組裝完成后，需要在預埋件的螺紋、螺栓涂抹一層黃油，隨后用塑料薄膜包裹，并套上套管進行保護。

3.4 預埋件安裝

●3.4.1 安裝前準備工作

見圖4，在安裝基礎預埋件之前，需要對預埋螺栓、螺母及限位鋼板等的表面進行除銹，并將樁基里的雜物清理干凈。然后，復核土建預留的基礎位置，以確保其標高、位置坐標滿足預埋件安裝要求，并將預埋件軸線、標高標記在基礎模板上。最后，根據基礎標高確定施工順序，將與圖紙編號相對應的預埋件放入相應基礎或鋼筋籠內。

圖4 基礎預埋件安裝前準備工作

●3.4.2 安裝過程中的測量控制

安裝過程中，要尤其注重基礎預埋件的坐標位置和高程。為了確保預埋件的軸線定位控制點及標高控制點數據準確無誤，采用3次復測定位的方法來保證其符合圖紙及標準要求。

1）預埋件的焊接加固。首先，將基礎預埋件放置在對應的基礎鋼筋籠上，隨后粗調其位置和高程。然后，用提前布好的儀器進行精確測量并調整其軸線和高程。在預埋件調整到位后，臨時用綁扎絲將其固定在鋼筋籠上，確保牢固不發生位移。接著，復測（第一次）預埋件的軸線及高程，發現誤差需及時更正。復測修正之后將預埋件用焊接的方式固定在鋼筋籠上。所有預埋件安裝完成后，檢查預埋件在基礎中的數量及固定情況，并進行第二次復測，確保安裝質量滿足設計要求，見圖5。復測時應逐一記錄預埋件當前的數據信息，經現場監理核查合格后，才可執行下一道工序。

圖5 預埋件第二次復測

2）澆筑。在混凝土澆筑過程中，由于預埋件量大、施工中人力和設備不足、設備基礎構造復雜、檢查校驗時間比較長，因此，應制定詳盡的澆筑計劃。合理地分層、分塊澆筑，這可以有效地保證混凝土的澆筑質量及預埋件位置質量。

在澆筑之前，再次將鋼板上部的螺紋、螺栓涂抹一層黃油并用塑料薄膜包裹以及套上套管進行保護。混凝土澆筑過程中的沖擊、振搗作用可能會使預埋件產生位移或者沉降，因此混凝土下料應均勻，避免攪動棒接觸到鋼板、地腳螺栓、固定架。根據施工環境的溫度，可以適當摻入緩凝減水劑、抗裂劑等外加劑，以便有足夠的時間對預埋件進行后期調整，所有外加劑必須有合格證及檢驗報告。在混凝土終凝之前，需對預埋件的安裝情況進行第三次復測，見圖6。如果發現偏差，可通過二次振搗進行調節，并將數據進行記錄。

圖6 預埋件第三次復測

3）成品保護。當混凝土凝固后，應及時清理留存在預埋件基礎、螺栓、螺帽表面的混凝土殘渣，并進行防銹處理，如涂抹潤滑油等，達到成品保護的目的，見圖7。

圖7 成品保護

4 結束語

基礎預埋件作為游樂設備基礎施工的關鍵工序，其安裝質量關系游樂設備的安全運行。同時，作為隱蔽工程，在后期的維護、定檢過程中，缺少相應的檢驗檢測技術，因此需要在設計及施工環節進行質量控制。本文基于人、機、料、法、環5個方面的影響因素分別闡述了基礎預埋件在設計和施工環節中需要注意的事項，并提出了有效措施。依據所介紹的建議和方法，能夠有效提高基礎預埋件的安裝精度，這不僅可以保證其質量滿足設計要求，為接下來鋼結構的安裝奠定基礎，同時還在一定程度上確保了游樂設備安全、可靠的運行。