大重型設(shè)備基礎(chǔ)施工技術(shù)

周小麗，劉作峰

（中國核工業(yè)華興建設(shè)有限公司，江蘇 南京 210019）

大重型設(shè)備基礎(chǔ)施工技術(shù)

周小麗1，劉作峰2

（中國核工業(yè)華興建設(shè)有限公司，江蘇 南京 210019）

以某廠房3.5萬噸壓力機設(shè)備基礎(chǔ)為例，對工程特點及難點進行分析，重點介紹大體積重型設(shè)備基礎(chǔ)施工中基坑開挖降排水、模板支撐系統(tǒng)、大體積混凝土溫度裂縫控制以及對彈簧減震器安裝與保護等方面，通過施工控制措施的應(yīng)用，既保證了工程的質(zhì)量，也節(jié)約了成本。

設(shè)備基礎(chǔ)；大體積混凝土；溫度控制；深基坑

在工業(yè)建筑施工中，往往會遇到大型的重型設(shè)備基礎(chǔ)，其特點是埋地深、混凝土體量大，小型1 000 m3，大型的2 000～3 000 m3，工程地質(zhì)條件復(fù)雜，施工技術(shù)要求高，預(yù)留空洞多，給施工帶來很大的難度[1,2]。本文以一個實例工程，闡述大重型設(shè)備基礎(chǔ)施工技術(shù)。

1　工程概況

該設(shè)備基礎(chǔ)為某大型機械鍛造廠房中3.5萬噸螺旋壓力機設(shè)備基礎(chǔ)，投產(chǎn)后是現(xiàn)今世界最大級別螺旋壓力機的設(shè)備基礎(chǔ)，其基礎(chǔ)分為設(shè)備坑（尺寸為17.8 m寬×17.8 m長×12 m深）和設(shè)備塊（尺寸為14.8 m寬×15.8 m長×7.35 m深）兩部分，設(shè)備塊底部與彈簧相連，尺寸為14.8 m×15.8 m異型結(jié)構(gòu)，外部輪廓為長方形，中部為變截面預(yù)留設(shè)備安裝區(qū)域，頂部預(yù)留支撐梁位置，設(shè)備塊上部為異形，與設(shè)備塊間距為10 cm。剖面圖見圖1。

圖1　剖面示意圖

2　工程施工難點

（1）基坑埋地深，降排水要求高。該基礎(chǔ)開挖深度11.25 m，屬于深基坑。設(shè)備安裝需要達到良好干燥施工環(huán)境，對現(xiàn)場的降排水要求很高。

（2）模板支設(shè)難度大。本工程設(shè)備塊上部為異形結(jié)構(gòu)，外部輪廓為長方形，中部為預(yù)留設(shè)備安裝區(qū)域，體型復(fù)雜，模板支設(shè)難度大。

（3）混凝土體量大，控制溫度裂縫。設(shè)備塊厚度為7.35 m，混凝土澆筑量達1 200 m3，溫度變形控制難度大，設(shè)備塊底部埋件制作及安裝平整度要求均為±2 mm，對溫度裂縫控制要求高。

（4）隔振器安裝與保護。設(shè)備塊安裝在隔振器之上，設(shè)備塊底部隔振器數(shù)量多，安裝前提條件高，安裝后保護措施要求高，隔振器基層安裝對隔水隔砂要求高。

3　確定施工方案

（1）施工原則。根據(jù)該設(shè)備基礎(chǔ)的特點，確定深基坑圍護采用鉆孔灌注樁加止水帷幕，外加鋼支撐系統(tǒng)；土方開挖按照“開槽支撐、先撐后挖、分層開挖、嚴禁超挖”原則；設(shè)備基礎(chǔ)模板采用鋼管、扣件、模板加固體系，拆模后，砼達到表面平整、光滑的質(zhì)量要求；彈簧安裝保護達到隔水要求。

（2）施工順序。土方開挖→基坑側(cè)壁支撐及拆除→設(shè)備塊區(qū)域清理整修→彈簧安裝調(diào)整→分層填砂、夯實→設(shè)備塊底部鋼板安裝、連接→設(shè)備塊鋼筋綁扎→設(shè)備塊模板安裝及加固→設(shè)備塊混凝土一次澆筑與養(yǎng)護→模板拆除及拆除隔振器邊支撐物→壓力機安裝→工作臺調(diào)平、隔振器固定→基坑回填及支撐梁安裝。

4　設(shè)備基礎(chǔ)的施工[3]

4.1基坑開挖及降排水

（1）降水及排水施工。根據(jù)勘察資料顯示，坑底位于④-2層為粉土夾粉質(zhì)粘土層，極易發(fā)生流土現(xiàn)象。根據(jù)土層特性及開挖深度，采用深井疏干井降水，土方開挖前2周開始降水，至結(jié)構(gòu)施工完畢，外側(cè)墻防水施工完畢，土方回填完成后停止降水。

（2）基坑開挖。根據(jù)工程特點，采用機械開挖，人工配合清底。開挖分三次進行：第一次開挖將控制基坑4.3 m范圍卸土至-1.7 m深度，采用1：1放坡開挖至-3.2 m標高，施工第一道土釘及噴錨；第二次開挖至-4.5 m，施工第二道土釘，在基坑西端預(yù)留機械停機位及出土通道，采用相同于圍護設(shè)計土釘噴錨；第三次開挖至-8.5 m，采用錨桿護坡；從-8.5 m至-11.25 m深度，采用小挖機接力的形式將土方倒至大挖機覆蓋范圍，完成開挖工作。

4.2模板支撐系統(tǒng)

（1）設(shè)備塊側(cè)模及內(nèi)模。本工程高度為7.35 m，墻板的加固要求高，內(nèi)楞采用截面50×100 mm方木，每道1根，間距100 mm。外楞采用方鋼管40×60×3.75，每道2根鋼楞，間距300 mm。穿墻螺栓采用直徑16 mm螺桿和雙螺帽，水平、豎向間距均為300 mm?；A(chǔ)塊側(cè)模與墻板頂為槽鋼桁架，水平每排4組，四面設(shè)置，即用2根14b#槽鋼組成桁架撐柱。

（2）隔震設(shè)備基礎(chǔ)窄間隙砂模支撐。在大重型設(shè)備基礎(chǔ)施工如采用常規(guī)的剛性支撐，會產(chǎn)生過大的變形，本工程采用砂及砂箱共同作為基礎(chǔ)塊的支撐物，設(shè)備塊中間用80組隔振器連接，隔振器用于承受上部設(shè)備塊和壓力機設(shè)備的自重。砂箱高度為坑底部至上部彈性隔振設(shè)備現(xiàn)澆鋼筋混凝土底部高度再減掉鋼板厚度，水平分隔設(shè)置為2塊鋼板埋件的寬度或長度，砂箱均采用槽鋼進行分隔，頂面和底面為16b#槽鋼水平放置，中間用14b#槽鋼豎向連接上下16b#槽鋼。

4.3鋼筋安裝設(shè)置

鋼筋安裝嚴格按施工圖要求施工，因鋼筋直徑大、層數(shù)多、重量大，鋼筋定位馬凳做法為上下各100 mm×100 mm厚10 mm的鋼板中間焊2根L75×5角鋼做支撐，間距為雙向1 500 mm，擱置于設(shè)備底層鋼筋上，中間各層鋼筋底筋下部設(shè)置在馬凳上沿，設(shè)備塊中層底下鋼筋垂直方向焊通長L63×5角鋼作為中層鋼筋支架，間距為1 500 mm。

4.4大體積混凝土控制溫度裂縫

（1）混凝土配比?；炷敛捎肅30混凝土，為保證混凝土在澆筑過程中不離析，要求混凝土要有足夠的粘聚性，且在泵送過程中不泌水、不離析。泵送混凝土10 s時的相對壓力泌水率不得超過50%，以保證混凝土的穩(wěn)定性和可泵性。（2）澆筑方法。混凝土采用分層澆筑，每層厚度不大于30 cm，上層與下層混凝土之間澆筑間歇不得小于30 min，但不得大于1.5 h，并保證上層混凝土澆筑應(yīng)在下層混凝土終凝前。在澆搗時，采用插入式振搗器，要做到“快插慢拔”，插入點的水平距離控制在450 mm以內(nèi)。設(shè)備塊共澆筑1 200 m3混凝土，采用斜坡分層的澆注方法，分層厚度按30 cm厚左右，分多步澆注到頂。（3）溫度裂縫控制。設(shè)備塊厚度為7.35 m，混凝土內(nèi)部熱量較難散發(fā)，外部表面熱量散發(fā)較快，內(nèi)外溫差過大會在混凝土表面產(chǎn)生有害裂縫。為加強溫控，采用X QC-300-J8型電橋測溫儀進行溫度監(jiān)測。當混凝土中心溫差22℃，就會報警。

4.5彈簧減震器的安裝與保護

通過安裝彈性支承隔振系統(tǒng)可以將設(shè)備引起的振動大大減小，設(shè)備傳到基礎(chǔ)的動載荷顯著降低。彈簧減震器由彈簧及阻力劑組成，其液體阻力劑不可與水混合，在彈簧安裝、設(shè)備塊施工及以后使用過程中，對彈簧減震器的隔水要求極高。

5　結(jié)語

該設(shè)備基礎(chǔ)施工完畢后，混凝土表面光滑，無質(zhì)量缺陷，施工縫處無滲漏，效果良好，達到設(shè)備安裝的要求。通過本工程的成功實施，為大型重型設(shè)備基礎(chǔ)施工中的模板支護系統(tǒng)、控制溫度裂縫、設(shè)備安裝保護等提供了成功的經(jīng)驗，既節(jié)約了成本也保證了工程質(zhì)量。

[1] 姚志國，勾立春.大型設(shè)備基礎(chǔ)施工技術(shù)與管理[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2011.

[2] 張帆，李文明，霍紅偉.5 t鍛錘設(shè)備基礎(chǔ)施工技術(shù)[J].施工技術(shù)，2011.

[3] 建筑施工手冊(4版)[M].北京.中國建筑工業(yè)出版社，2003.

TQ 050.7

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1671-0711（2016）09（下）-0136-02