設(shè)備與基礎(chǔ)的連接方法研究

黃靜 趙中海

【摘 要】機(jī)械設(shè)備安裝質(zhì)量的好差，將直接影響項(xiàng)目能否正常運(yùn)營，堅(jiān)固的設(shè)備基礎(chǔ)可以保證安裝精度和設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本文主要討論了設(shè)備與基礎(chǔ)的連接方法。

【關(guān)鍵詞】設(shè)備；基礎(chǔ)；連接方法

Research on the connection method of the equipment and infrastructure

Huang Jing，Zhao Zhong-hai

（Zhejiang billion Ha Construction Co.， Ltd Shengzhou Zhejiang 312400）

【Abstract】Good mechanical equipment installation quality is poor， the project will directly affect the normal operation of whether the device can guarantee a solid basis for the installation accuracy and normal operation of equipment. This paper discusses the equipment and infrastructure connection method.

【Key words】Equipment；Foundation；Connection Method

在很多工程項(xiàng)目中，有各種機(jī)械設(shè)備需要安裝，機(jī)械設(shè)備安裝質(zhì)量的好差，將直接影響項(xiàng)目能否正常運(yùn)營，每臺(tái)機(jī)械設(shè)備均應(yīng)有一個(gè)堅(jiān)固的基礎(chǔ)，以承受設(shè)備本身的重量、載荷和傳遞設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的擺動(dòng)、振動(dòng)力。堅(jiān)固的設(shè)備基礎(chǔ)可以保證安裝精度和設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。本文主要討論了設(shè)備與基礎(chǔ)的連接方法。

1. 設(shè)備基礎(chǔ)的功能

（1）把設(shè)備牢固固定在需要的位置上。

（2）承受設(shè)備的全部重量和工作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)力、動(dòng)力，并把這些力均勻地傳遞到土壤中去。

（3）吸收和隔離設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，防止發(fā)生共振現(xiàn)象。

2. 基礎(chǔ)檢驗(yàn)的主要方法

基礎(chǔ)施工完成后必須經(jīng)過必要的檢驗(yàn)方可進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的安裝，尤其是振動(dòng)大、轉(zhuǎn)速高、重型設(shè)備的基礎(chǔ)。

（1）基礎(chǔ)施工單位應(yīng)提供設(shè)備基礎(chǔ)質(zhì)量合格證明書：主要檢查其混凝土配比、混凝土養(yǎng)護(hù)及混凝土強(qiáng)度是否符合設(shè)計(jì)要求。

（2）如果對(duì)設(shè)備基礎(chǔ)的強(qiáng)度有懷疑，可用回彈儀或鋼珠撞痕法等對(duì)基礎(chǔ)的強(qiáng)度進(jìn)行復(fù)測(cè)。

（3）對(duì)基礎(chǔ)的外觀檢查：主要察看基礎(chǔ)表面有無蜂窩、麻面等質(zhì)量缺陷。

（4）對(duì)基礎(chǔ)的位置、幾何尺寸的測(cè)量檢查：檢查的主要項(xiàng)目有基礎(chǔ)的坐標(biāo)位置，不同平面的標(biāo)高，平面外形尺寸，凸臺(tái)上平面外形尺寸，凹穴尺寸，平面的水平程度，基礎(chǔ)的鉛垂程度，預(yù)埋地腳螺栓的標(biāo)高和中心距，預(yù)埋地腳螺栓孔的中心位置、深度和孔壁鉛垂程度，預(yù)埋活動(dòng)地腳螺栓錨板的標(biāo)高、中心位置、帶槽錨板和帶螺紋錨板的水平程度等。

（5）對(duì)重型設(shè)備基礎(chǔ)的預(yù)壓試驗(yàn)是為了防止重型設(shè)備安裝后由于基礎(chǔ)的不均勻下沉造成設(shè)備安裝的不合格而采取的預(yù)防措施。基礎(chǔ)預(yù)壓試驗(yàn)的預(yù)壓力應(yīng)不小于設(shè)備滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)作用在設(shè)備基礎(chǔ)上力的總和，觀測(cè)基準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)不受基礎(chǔ)沉降的影響，觀測(cè)點(diǎn)在基礎(chǔ)周圍不少于均布的四點(diǎn)。觀測(cè)應(yīng)定時(shí)并應(yīng)直到基礎(chǔ)基本穩(wěn)定為止。觀測(cè)期間應(yīng)有詳細(xì)記錄。

對(duì)安裝水平要求不太高的重型設(shè)備在安裝前不做基礎(chǔ)預(yù)壓試驗(yàn)，而只在設(shè)備試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行基礎(chǔ)的沉降觀測(cè)，其方法如上所述。

3. 設(shè)備與基礎(chǔ)的連接方法

設(shè)備與基礎(chǔ)的連接是將機(jī)械設(shè)備牢固地固定在設(shè)備基礎(chǔ)上，以免發(fā)生位移和傾覆。同時(shí)可使設(shè)備長期保持必要的安裝精度，保正設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

設(shè)備與基礎(chǔ)的連接方法主要是采用地腳螺栓連接并通過調(diào)整墊鐵將設(shè)備找正找平，然后灌漿將設(shè)備固定在設(shè)備基礎(chǔ)上。

3.1 地腳螺栓。

地腳螺栓一般可分為固定地腳螺栓、活動(dòng)地腳螺栓、脹錨螺栓和粘接地腳螺栓。

（1）固定地腳螺栓。

又稱為短地腳螺栓，它與基礎(chǔ)澆灌在一起，用來固定沒有強(qiáng)烈振動(dòng)和沖擊的設(shè)備。其長度一般為100～1000mm，頭部做成開叉形、環(huán)形、鉤形等形狀，以防止地腳螺栓旋轉(zhuǎn)和拔出。

固定地腳螺栓在安裝時(shí)有一次灌漿和二次灌漿。一次灌漿即是預(yù)埋地腳螺栓，關(guān)鍵是螺栓定位準(zhǔn)確。預(yù)埋地腳螺栓的一般定位方法包括模板定位、與鋼筋網(wǎng)分別焊接固定等。

對(duì)于重要設(shè)備的預(yù)埋地腳螺栓，安裝單位應(yīng)提前介入，避免出現(xiàn)問題。二次澆灌法是在基礎(chǔ)預(yù)先留出地腳螺栓孔，安裝設(shè)備時(shí)穿上地腳螺栓，然后把地腳螺栓澆灌在預(yù)留孔內(nèi)。

（2）活動(dòng)地腳螺栓。

又稱長地腳螺栓，是一種可拆卸的地腳螺栓，用于固定工作時(shí)有強(qiáng)烈振動(dòng)和沖擊的重型機(jī)械設(shè)備。這種地腳螺栓比較長，或者是雙頭螺紋的雙頭式或者是一頭螺紋、另一頭T字形頭的T型式。

活動(dòng)地腳螺栓有時(shí)要和錨板一起使用，錨板可用鋼板焊制或鑄造成型，中間有穿螺栓或不使螺栓旋轉(zhuǎn)的孔。活動(dòng)地腳螺栓敷設(shè)的要點(diǎn)是：螺栓孔內(nèi)不灌漿；雙頭式要擰緊；T字式要注意T字的方向，保證與錨板長方孔成90°交角。

（3）脹錨地腳螺栓。

脹錨地腳螺栓中心到基礎(chǔ)邊沿的距離不小于7倍的脹錨地腳螺栓直徑；鉆孔時(shí)應(yīng)防止鉆頭與基礎(chǔ)中的鋼筋、埋管等相碰；安裝脹錨地腳螺栓的基礎(chǔ)強(qiáng)度不得小于10 MPa；鉆孔處不得有裂縫；鉆孔直徑和深度應(yīng)與脹錨螺栓相匹配。

（4）粘接地腳螺栓。

近年應(yīng)用的一種地腳螺栓，其方法和要求與脹錨地腳螺栓基本相同。在粘接時(shí)應(yīng)把孔內(nèi)雜物吹凈，并不得受潮。粘接方法要符合粘接材料的規(guī)定。

在地腳螺栓敷設(shè)過程中，一旦出現(xiàn)問題而又不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決，會(huì)給設(shè)備安裝質(zhì)量造成隱患。活動(dòng)地腳螺栓和預(yù)埋地腳螺栓的檢查應(yīng)在設(shè)備安裝前進(jìn)行，預(yù)留孔地腳螺栓的檢查應(yīng)在設(shè)備就位后地腳螺栓灌漿前進(jìn)行。檢查應(yīng)按國家現(xiàn)行規(guī)范《機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收通用規(guī)范》的規(guī)定進(jìn)行。

（5）地腳螺栓常見質(zhì)量通病。

地腳螺栓中心位置超差；地腳螺栓標(biāo)高超差（包括偏高和偏低）；地腳螺栓在基礎(chǔ)內(nèi)松動(dòng)；地腳螺栓與水平面的垂直度超差。

3.2 墊鐵。

墊鐵的作用是把設(shè)備的重量傳遞給基礎(chǔ)，又可以通過調(diào)整墊鐵的厚度將設(shè)備找平。

3.2.1 墊鐵的種類和用途。

墊鐵有平墊鐵、斜墊鐵、開孔墊鐵、開口墊鐵、鉤頭成對(duì)斜墊鐵、調(diào)整墊鐵、調(diào)整螺釘?shù)取?/p>

（1）平墊鐵和斜墊鐵：此類墊鐵的規(guī)格已標(biāo)準(zhǔn)化，斜墊鐵分A型和B型兩種。A型斜墊鐵的代號(hào)是斜1A～斜6A，B型斜墊鐵的代號(hào)是斜1B～斜6B。平墊鐵（C型）的代號(hào)是平1～平6。平墊鐵和斜墊鐵的表面一般不進(jìn)行精加工，如有特殊要求的機(jī)械設(shè)備（如離心式壓縮機(jī)、汽輪發(fā)電機(jī)等），應(yīng)進(jìn)行精加工，加工后的結(jié)合面還應(yīng)進(jìn)行刮研。大量的機(jī)械設(shè)備的找平找正都使用平墊鐵和斜墊鐵。

（2）開口墊鐵和開孔墊鐵：作為設(shè)備支座（支腿）下的可調(diào)整支撐，安裝在金屬結(jié)構(gòu)或地平面上，用于支撐面積較小的設(shè)備。其開孔、開口的大小比地腳螺栓直徑大2～5 mm，其寬度應(yīng)比設(shè)備底腳稍寬，長度應(yīng)比設(shè)備底腳長20～40 mm，厚度根據(jù)實(shí)際要求而定。

（3）鉤頭成對(duì)斜墊鐵：多用于不需要設(shè)置地腳螺栓的金屬切削機(jī)床上（如磨床）。其鉤頭的厚度一般為15 mm，鉤頭的高度一般為10 mm，斜度一般為1/10～1/20，其他尺寸根據(jù)實(shí)際而定。

（4）調(diào)整墊鐵：一般用于精度要求較高的金屬切削機(jī)床（如精密車床、磨床、龍門刨床等）的安裝中。調(diào)整墊鐵分為螺栓調(diào)整墊鐵和球面調(diào)整墊鐵。螺栓調(diào)整墊鐵又分為二塊調(diào)整墊鐵（由墊座、調(diào)整螺栓、調(diào)整塊組成）和三塊調(diào)整墊鐵（由墊座、調(diào)整螺栓、調(diào)整塊、升降塊組成）。球面調(diào)整墊鐵（由墊鐵底座、調(diào)整楔、螺栓、螺母、球面墊圈等組成）具有結(jié)構(gòu)緊湊、使用方便、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

（5）調(diào)整螺栓：一般是隨設(shè)備帶來的，用調(diào)整螺栓調(diào)整設(shè)備的水平度十分方便。

3.2.2 墊鐵總面積的確定。

墊鐵總面積可按下式計(jì)算：

ACQ1+Q2R

式中：A——墊鐵面積mm2；

C——安全系數(shù)，宜取1.5～3；

Q1——由于設(shè)備等的重量加在該墊鐵組上的負(fù)荷（N）；力；

Q2——由于地腳螺栓擰緊所分布在該墊鐵組上的壓力（N），可取螺栓的許可抗拉力；

R——基礎(chǔ)或地坪混凝土的單位面積抗壓強(qiáng)度（MPa），可取混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度。

3.2.3 墊鐵的放置方法

墊鐵的放置方法有標(biāo)準(zhǔn)墊法、十字墊法、筋底墊法、輔助墊法、混合墊法等。

3.2.4 敷設(shè)墊鐵的注意事項(xiàng)。

（1）在基礎(chǔ)上放置墊鐵的位置應(yīng)鏟平，使墊鐵與基礎(chǔ)之間的接觸良好。

（2）每一墊鐵組應(yīng)盡量減少墊鐵的塊數(shù)，且不宜超過3塊，并少用薄墊鐵；放置平墊鐵時(shí)，最厚的應(yīng)放在下面，最薄的且不小于2mm放在中間，并應(yīng)將各墊鐵相互用定位焊焊牢，但鑄鐵墊鐵可不焊。

（3）承受負(fù)荷的墊鐵組，應(yīng)使用成對(duì)斜墊鐵，且調(diào)平后灌漿前用定位焊焊牢，鉤頭成對(duì)斜墊鐵能用灌漿層固定的可不焊。

（4）承受重負(fù)荷或有強(qiáng)連續(xù)振動(dòng)的設(shè)備宜使用平墊鐵。

（5）每一組墊鐵應(yīng)放置整齊平穩(wěn)，接觸良好，設(shè)備調(diào)平后，每組墊鐵均應(yīng)壓緊；對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，用0.05 mm的塞尺檢查墊鐵之間和墊鐵與設(shè)備底座之間的間隙時(shí)，在墊鐵同一斷面處從兩側(cè)塞入的長度總和不得超過墊鐵總長（寬）度的1/3。

（6）設(shè)備調(diào)平后，墊鐵端面應(yīng)露出設(shè)備底面外緣，平墊鐵宜露出10～30mm，斜墊鐵宜露出10～50mm；墊鐵組伸入設(shè)備底座底面的長度應(yīng)超過設(shè)備地腳螺栓的中心。

安裝在金屬結(jié)構(gòu)上的設(shè)備調(diào)平后，其墊鐵均應(yīng)與金屬結(jié)構(gòu)用定位焊焊牢。

（7）設(shè)備用調(diào)整墊鐵調(diào)平時(shí)，螺紋和滑動(dòng)面上應(yīng)涂以水性較好的潤滑脂；設(shè)備調(diào)平后，調(diào)整墊鐵應(yīng)還有調(diào)整余量；調(diào)整墊鐵的墊座，應(yīng)用混凝土灌牢，但不得灌入活動(dòng)部分。

（8）設(shè)備用調(diào)整螺釘調(diào)平時(shí)，不作永久支撐的調(diào)整螺釘調(diào)平后，設(shè)備底座下應(yīng)用墊鐵墊實(shí)，再將調(diào)整螺栓松開；調(diào)整螺釘支撐板的厚度應(yīng)大于螺栓直徑；作為永久性支撐的調(diào)整螺釘伸出設(shè)備底座底面的長度應(yīng)小于螺釘直徑。

3.2.5 無墊鐵施工。

無墊鐵施工是一種比較新的施工方法，這種方法在保證施工質(zhì)量的前提下，可以節(jié)約大量鋼材。

（1）無墊鐵施工要點(diǎn)：無墊鐵施工時(shí)的設(shè)備找平、找正、調(diào)標(biāo)高時(shí)，可用斜墊鐵、整墊鐵、調(diào)整螺釘?shù)裙ぞ邔⒃O(shè)備的水平和標(biāo)高調(diào)整到符合要求后，進(jìn)行第二次灌漿（調(diào)整工具處不灌）。待灌漿層強(qiáng)度達(dá)到75%以上時(shí)，撤出調(diào)整工具，然后將留出的位置用灌漿料填實(shí)，并再次緊固地腳螺栓，復(fù)查設(shè)備精度。

（2）無墊鐵安裝施工要求：根據(jù)設(shè)備的重量、底座的結(jié)構(gòu)確定臨時(shí)墊鐵、小型千斤頂或調(diào)整螺釘?shù)奈恢煤蛿?shù)量；當(dāng)設(shè)備底座上設(shè)有安裝調(diào)整螺釘時(shí)，其支撐調(diào)整螺釘用的鋼墊板上平面的水平度允許偏差不大于1/1000；采用無收縮混凝土灌漿應(yīng)隨即搗實(shí)灌漿層；無收縮混凝土及微膨脹混凝土的配合比應(yīng)符合國家現(xiàn)行規(guī)范《機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收通用規(guī)范》規(guī)定。

3.2.6 座漿法施工要點(diǎn)。

（1）確定基礎(chǔ)安放墊鐵位置，將放置墊鐵：處的基礎(chǔ)表面混凝土鏟除，用清水沖洗干凈之后，再用壓縮空氣將積水吹凈。

（2）座漿時(shí)將木盒（木盒尺寸應(yīng)比墊鐵尺寸大60～80mm）放在墊鐵位置上，將座漿混凝土搗實(shí)，達(dá)到表面平整，并略有出水現(xiàn)象為止。

（3）用水平儀、水準(zhǔn)儀調(diào)整墊鐵的標(biāo)高和水平度。

（4）座漿混凝土強(qiáng)度達(dá)到75%以上時(shí)，方可安裝設(shè)備。

（5）座漿混凝土配制的技術(shù)要求和施工方法，應(yīng)符合國家現(xiàn)行規(guī)范《機(jī)械設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收通用規(guī)范》的規(guī)定。

3.3 設(shè)備灌漿。

（1）灌漿的方法和灌漿料。

設(shè)備灌漿分為一次灌漿（設(shè)備地腳螺栓孔和設(shè)備底座與基礎(chǔ)之間的灌漿一次完成）和二次灌漿（設(shè)備地腳螺栓孔和設(shè)備底座與基礎(chǔ)之間的灌漿分兩次完成）兩種。一次灌漿用于安裝精度不高的設(shè)備，二次灌漿用于安裝精度要求較高的設(shè)備。

灌漿料分為細(xì)碎石混凝土、無收縮混凝土、微膨脹混凝土、環(huán)氧砂漿和其他灌漿料（如CGM高效無收縮灌漿料、RG早強(qiáng)微脹二次灌漿料）等。

（2）設(shè)備灌漿要求。

預(yù)留孔灌漿前，灌漿處應(yīng)清洗潔凈，灌漿宜采用細(xì)碎石混凝土或其他灌漿料，其強(qiáng)度應(yīng)比基礎(chǔ)或地坪的強(qiáng)度高一級(jí)，灌漿時(shí)應(yīng)搗實(shí)，并不應(yīng)使地腳螺栓傾斜和影響設(shè)備的安裝精度。

當(dāng)灌漿層與設(shè)備底座面接觸要求較高時(shí)，宜采用無收縮混凝土或水泥沙漿。

灌漿層厚度不應(yīng)小于25mm。僅用于固定墊鐵或防止油、水進(jìn)入的灌漿層，且灌漿無困難時(shí)，其厚度可小于25 mm。

灌漿前應(yīng)敷設(shè)外模板，外模板至設(shè)備底座面外緣的距離不宜小于60mm。模板拆除后，表面應(yīng)進(jìn)行抹面處理。

當(dāng)設(shè)備底座下不需要全部灌漿，且灌漿層承受設(shè)備負(fù)荷時(shí)，應(yīng)敷設(shè)內(nèi)模板。

參考文獻(xiàn)

[1] 張秀德主編.安裝工程施工技術(shù)及組織管理[M]，北京：中國電力出版社，2002.

[2] 蔡耀愷主編.機(jī)電安裝工程管理與實(shí)務(wù)（1級(jí)）[M]，北京：中國建筑工業(yè)出版社，2004.

[3] 張秀德主編.安裝工程施工技術(shù)及組織管理[M]，北京：中國電力出版社，2002.

[文章編號(hào)]1619-2737（2015）10-20-856

[作者簡介] 黃靜（1969.10-），女，籍貫：安徽肥東，工作單位：浙江億廈建設(shè)有限公司，職稱：助理工程師，研究方向：工程施工管理。