基于分層平面圖控制法的大型設備基礎施工方法的研究

胡 博

(宜興高等職業技術學校 建工學院,江蘇 宜興 214200)

0 引言

大型設備基礎的施工是一項綜合性施工技術,包括許多專業工種作業,由于其工程量大,造型復雜,質量和精度要求高,涉及眾多復雜的技術問題需要解決。因此,研究和總結設備基礎的施工技術,不斷改進和完善施工工藝方法,加快施工進度,對提高建筑施工企業的競爭力具有重要的意義。文章通過對本鋼氧氣廠、本鋼板材股份有限公司(焦化廠)8#、9#焦爐煤塔等大型設備基礎施工項目的總結,提出了一套對大型設備基礎施工項目可借鑒的施工方法。

1 分層平面圖的定義

分層平面圖控制法就是根據每項工程的特點及施工順序,把整個基礎的施工過程按照混凝土每次所能澆筑的層面,及施工過程中各工種的介入順序分成若干個相對獨立的工作單位,把所涉及的每道主要工序的工作內容以平面圖形式體現出來。利用計算機CAD進行二次繪圖,形成一套簡明獨立、各工序之間相互聯系的施工平面圖。即在挖土平面圖、頂板底平面圖的兩個主要的層面上,繪制成適合各工種施工所要求的平面圖來指導整個施工過程。每個平面控制圖之間既體現了相互的聯系,又可當成每道工序施工的技術交底單獨使用[1]。

2 分層平面圖的主要特點及控制內容

設備基礎主要施工工藝包括基礎結構的鋼筋綁扎,工藝造型的模板組裝,設備安裝所需的錨板盒、波紋孔及設備預埋墊板,鋼結構的地腳螺栓、預埋件及各種電器埋管等[2]。

設備基礎的施工工藝流程:施工準備→基礎網格控制及標高→填充造型和墊層施工→底板鋼筋及支架的焊接→二層鋼筋、錨板盒、波紋孔的安裝→側板墻的鋼筋與模板→頂層底板的鋪設→波紋孔、螺栓、預埋管件的安裝→頂板鋼筋的綁扎→基礎的綜合校核→混凝土的澆筑。

分層平面控制主要是針對上述工藝要求繪制成指導施工的平面圖,主要體現設備基礎上錨板盒、波紋孔之間與控制軸線的相對關系。

根據以上設備基礎施工的工藝要求,可把設備基礎分成兩個主要層面進行施工控制,即挖土平面層和頂板底平面層。

3 挖土平面圖

在施工準備階段,首先認真熟悉圖紙,檢查圖紙和資料是否齊全,搞清圖紙相互間有無錯誤和矛盾,核對平面尺寸、標高,找出圖紙的施工難點及解決辦法和措施,并做好基礎錨板盒、波紋孔、螺栓、埋件的統計工作。從圖紙中提取有用的技術信息并繪制挖土平面圖[3]。圖1為挖土平面圖的示例。

圖1 挖土平面圖

3.1 基礎控制網

準確的控制點是保證基礎定位、結構尺寸準確的關鍵,一般都在基礎的主要中心線上選擇控制點,在不受基礎影響的范圍內做幾個永久的控制點,控制點數量由基礎的縱向距離來決定。兩個控制點間距一般不宜超過一整尺(50 m),基礎投測放線、埋件及波紋孔螺栓的安裝都以此為依據,并以此為基礎劃分為若干次級控制中心線,施工時都是相對獨立的施工單位。依據挖土平面圖和現場的實際情況,可以很容易選擇出合適的基礎控制點位置及其數量。

3.2 挖土平面圖

挖土平面圖在施工設計圖中一般都不會單獨設計出來,施工人員只能根據模板平面圖、剖面圖的綜合分析來確定挖土的大小及放坡系數。如果在施工前繪制出一張基礎挖土平面圖,就可以把挖土及填充造型當作一個整體去綜合考慮如何施工,避免浪費。在挖土平面圖上可以很清楚地看到各層面之間的關系,這對于我們制定一個合理的挖土順序和對基礎各層面的大小控制有很大幫助,使施工過程更加合理。

挖土平面圖中主要體現基礎周邊尺寸和各層的相對位置及與中心線的關系,并且標注各面標高。繪圖過程中去掉那些與此次工作中無關的尺寸,提前標注好現場需要二次計算的尺寸。

3.3 填充及做型

設備基礎因其結構的復雜性,也使其在施工過程中有許多地方不可能一次成型,這就使得部分部位需要填充或造型。填充及造型的做法主要考慮的是滿足上層基礎的承載力和不影響的頂面基礎的施工。如果前期的墊層及填充做得不完全或不充分,在后面會花成倍的人力物力去彌補。

3.4 墊層的放線處理

基礎的墊層及填充做完以后,就可以進行基礎上的測量放線工作,測量難點主要是在設備基礎的預留孔軸線位置的控制,預埋件位置的控制和設備基礎標高控制。設備基礎的放線首先是把平面控制網上的控制點投放基礎墊層上,軸線方向的主要控制軸線間的相對尺寸,由于基礎底標高的變化 ,在基礎上過多的排尺會產生一定的累積誤差,放線時盡量避免施工中的累計誤差及連帶錯誤。在控制主要軸線的基礎上,把量尺產生的誤差消化到相鄰控制點的區域內。

圖2為底板頂平面圖,此層面上所涉及模板和鋼筋的內容都盡量完整地體現出來了,作為頂面施工的依據。

圖2 底板頂平面圖

3.5 底板鋼筋及波紋孔安裝

設備基礎的結構配筋,除特殊要求外,正?；A底板配筋是根據基礎平面的高低差考慮鋼筋的結構搭接及錨固倍數進行平鋪形成鋼筋網,根據這個特點進行鋼筋底板的翻樣工作,這都可以在此平面圖的基礎上,把底板鋼筋分成兩層分別進行翻樣及編號。這樣的編號位置清楚,易于提前進行大量的鋼筋制作工作。

鋼筋翻樣的編號、位置以挖土平面圖作為基礎底板附圖,基礎頂板平面圖作為二層網安裝編號的依據,安裝時按照序號進行鋼筋加工、擺放、綁扎,避免了出現拿錯鋼筋、擺錯位置的現象。圖3和圖4是底板上下兩層鋼筋的編號圖例。

圖3 底板平面配筋

圖4 頂板平面配筋

3.6 底板表面的控制

在安裝完底板鋼筋及孔盒后,就可以焊接底板二層鋼筋支架,支架的位置參考基礎頂面標高來進行平面圖控制?；A頂面平面圖主要控制基礎上的墻柱、各種溝道及基礎內的高低差之間的平面關系,位置正確及標高準確的鋼筋支架,是基礎二層鋼筋快速準確安裝的關鍵。

基礎頂面螺栓、波紋孔的安裝,是根據各自的工藝特點,繪制出相對獨立標注形式的安裝施工圖,然后按照各自的施工工藝進行安裝。

波紋管的安裝設計都有專門的一張螺栓、波紋孔平面布置圖,在平面圖上以每組螺栓或同型號的螺栓單獨繪制成一個施工單位,以控制基礎定位中心線為起點,標注與之相鄰的構件相對尺寸。在保證安裝時的相對獨立性和正確性的同時,也起到相互校核的作用[3]。

4 頂板平面圖

4.1 頂板底平面圖

4.1.1 頂板底平面圖對側板墻及柱的控制

基礎底板澆筑前,所有板墻主筋及柱子主筋都要安裝固定好,每段墻或柱的標高及位置都要用頂板底平面圖來確定。它主要顯示各個層面的標高、相對尺寸關系,成為側板墻的模板拼裝和頂板平臺模板鋪設的重要依據[3-4]。

4.1.2 頂板平臺和板底埋件

基礎板墻及柱的主筋綁扎到設計標高后,按頂板底平面圖進行頂板平臺模板的鋪設。頂板平臺之間的高低差封閉成全封閉平臺,把基礎的控制點投測到平臺上,板頂平面上的高低變化用墨線彈在頂板平臺上并用紅油做出明顯標記,作為綁筋及支模的依據。

在頂板底平面圖上,首先把底板的埋件在圖紙上抽取出來,繪制板底埋件平面圖。板底埋件可以隨著頂層平臺的形成,根據頂底板埋件在平面中的位置進行擺放安裝上去。圖5為連退設備基礎的頂板底埋件平面圖。

圖5 連退設備基礎的頂板底埋件平面圖

4.1.3 頂板底鋼筋的控制

當板底埋件安裝完畢,確認位置及型號無誤后,就可以進行板底暗梁、底網鋼筋的安裝。板底的鋼筋可以直接用板底平面圖進行頂板暗梁的定位和板頂鋼筋的翻樣編號及綁扎。用板底放線位置進行頂板的鋼筋支架的焊接,在焊接頂網支架的同時,安裝頂板中錨板盒和波紋管,頂層鋼筋的鋪設可以根據錨板盒和波紋孔的位置把鋼筋擺放到孔盒旁邊,平面尺寸較大的可以根據設計要求在孔洞兩邊下彎,同時增加強筋,盡量減少安裝時對鋼筋的破壞。

4.2 頂板頂平面圖

4.2.1 頂板平面圖對頂層模板安裝的控制

頂板鋼筋綁扎按照頂板平面位置綁扎結束后,就可以根據平面位置的高低差,進行模板的支架焊接,頂面鋼筋綁扎完畢后基礎頂板形狀也就呈現了?；A的頂板平面圖同樣以控制中心線為基線,把只涉及模板的相對關系結構尺寸標注出來,并添加相應標高。

4.2.2 頂板頂平面圖對頂層螺栓及埋件的控制

頂層的螺栓安裝圖設計都有詳細的結構尺寸及標高,大部分是根據工藝要求標注的。安裝時需要更為簡單直接的標高方式,特別是與控制中心線與軸線相對關系的標注方式,這會使施工時更直觀。

基礎澆筑完混凝土后,把基礎的控制中心線都投到設備基礎上去,對預埋件預留孔進行校核,施工時忽略的一些技術細節問題,此時會顯露出來,出現的問題要根據問題的性質和實際情況在設備安裝前把所存在問題處理完。

5 結語

本施工方法在本鋼氧氣廠、本鋼板材股份有限公司(焦化廠)8、9#焦爐煤塔等項目的施工中得到了很好的驗證。采用本法施工的大型基礎完工后,經多方相關人員聯檢驗收,整個設備基礎混凝土結構尺寸、標高、螺栓預埋件均符合設計要求,整體效果較好。

工程實踐證明,此種施工控制方法具有針對性強、實用性、直觀性等優點,從工作速度、效率和準確性上都大大超過傳統的施工方法,為公司建設贏得信譽的同時,企業也取得了良好的經濟效益。