梁 泊 聶婷婷
(成都文理學(xué)院,四川 金堂 610401)
混凝土基礎(chǔ)工程是大型、重型設(shè)備安裝工程的重要組成部份。由于混凝土基礎(chǔ)施工與設(shè)備安裝調(diào)試分屬不同的專業(yè),若前后工序銜接不到位,就會使后續(xù)設(shè)備安裝施工困難,造成安裝質(zhì)量問題。因此,需在混凝土基礎(chǔ)施工與后續(xù)設(shè)備安裝工序交接環(huán)節(jié)進行標(biāo)準(zhǔn)且嚴(yán)格的工序交接驗收。這就需要從設(shè)備安裝角度關(guān)注混凝土基礎(chǔ)的施工質(zhì)量,找出驗收技術(shù)的要點,從而保證混凝土基礎(chǔ)施工質(zhì)量符合設(shè)備安裝標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范要求。
混凝土基礎(chǔ)裂紋,混凝土上平面標(biāo)高超差,預(yù)埋地腳螺栓的位置、標(biāo)高超差以及預(yù)留地腳螺栓孔深度超差都會設(shè)備的安裝。
裂紋問題在大體積的混凝土基礎(chǔ)中容易發(fā)生,這主要是由大體積混凝土的“溫度階梯”現(xiàn)象,水化熱應(yīng)力和絕熱現(xiàn)象引起。究其原因,主要是澆筑過程中分層澆筑工藝不當(dāng),熱量積蓄過大,以及養(yǎng)護過程中未能及時平衡內(nèi)外部溫差等,都會造成混凝土基礎(chǔ)發(fā)生裂紋[1]。對于淺表的裂紋可以采取漿液填充的方式進行處理,但對于深度較大、尺寸超長的裂紋,必然極大地影響混凝土結(jié)構(gòu)強度,若經(jīng)工程檢測單位檢測不合格,則可能需要報廢處理。
混凝土上平面標(biāo)高超差,當(dāng)超差尺寸較小時,可以在基礎(chǔ)二次澆筑過程中進行調(diào)節(jié),即增加墊鐵與設(shè)備底面之間混凝土厚度,并且還可以在設(shè)備調(diào)試中采取加墊片的方式進行調(diào)整。但對于標(biāo)高超差嚴(yán)重時,往往會造成安裝困難。這主要是因為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中對于二次灌漿的厚度有一定要求,過厚或過薄會使設(shè)備安裝的穩(wěn)定性或基礎(chǔ)強度受到影響,并且墊片只能起到微調(diào)作用,一般不得超過三層厚度?;诖耍艋A(chǔ)上平面標(biāo)高超差嚴(yán)重,會導(dǎo)致整體安裝工程質(zhì)量嚴(yán)重下降。
地腳螺栓是混凝土基礎(chǔ)上常見的預(yù)埋件,為保證其與混凝土結(jié)合的強度,往往需要在混凝土初凝前預(yù)埋。為了保證后期設(shè)備安裝位置正確,地腳螺栓的坐標(biāo)位置、標(biāo)高尺寸必須嚴(yán)格遵照設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。但在預(yù)埋后,由于后期混凝土凝固時受溫度、濕度變化及成品保護不力的影響,可能導(dǎo)致其位置、標(biāo)高出現(xiàn)超差。當(dāng)?shù)啬_螺栓中心線(坐標(biāo)位置)偏移過大,將會使設(shè)備無法準(zhǔn)確安裝;標(biāo)高偏差較大,意味著埋深不足強度不夠,而標(biāo)高偏差偏小則意味著露出基礎(chǔ)的螺紋過短,導(dǎo)致無法固定設(shè)備底座。
預(yù)埋地腳螺栓孔是大型、重型設(shè)備安裝中采用的一種形式(如圖1 所示)。對于大體積混凝土,考慮到澆筑及養(yǎng)護過程中位移變化較大,在基礎(chǔ)硬化達標(biāo)后,再將地腳螺栓埋入較小的地腳螺栓孔中,并及時進行澆筑,從而確保地腳螺栓位置和標(biāo)高的精準(zhǔn)。該方法規(guī)避了直接預(yù)埋地腳螺栓可能造成的誤差過大問題,但過大體積的混凝土基礎(chǔ)意味著更大的位移偏差,在實際安裝過程中,往往會出現(xiàn)地腳螺栓孔本身的質(zhì)量問題,使地腳螺栓埋設(shè)困難。例如,孔壁垂直度偏差過大,意味著地腳螺栓鉤釘澆筑時一側(cè)過薄或無法豎直安裝問題;地腳螺栓孔深度偏小,意味著地腳螺栓鉤釘埋深過淺,影響其緊固強度。
圖1 地腳螺栓孔示意圖
某鐵路客運專線電氣化擴容改造工程,需對沿線六座牽引變電所各增加一臺110kV、2500kVA牽引變壓器,與既有變壓器并列運行。建設(shè)單位為某鐵路局集團公司,監(jiān)理單位為北京某監(jiān)理院,工程總包為中鐵某局,牽引變壓器基礎(chǔ)交由某土建工程公司分包。由于變壓器充油后運行重量將達到350t,且任意方向尺寸均超過1m,其基礎(chǔ)設(shè)計屬于大塊式重載混凝土結(jié)構(gòu),其尺寸設(shè)計如圖2所示。
圖2 混凝土基礎(chǔ)外形尺寸設(shè)計示意圖
在施工過程中,土建公司嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)及流程進行,包括測量定位,基坑開挖支護、鋼筋綁扎,模板搭接、混凝土澆筑及養(yǎng)護等。期間,總包單位、監(jiān)理單位按照跟蹤驗收、隱蔽工程驗收等相關(guān)要求對混凝土強度、預(yù)埋件質(zhì)量進行了跟蹤驗收;養(yǎng)護期到達后,總包單位邀請建設(shè)單位、監(jiān)理單位按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對混凝土質(zhì)量進行了驗收。
在該工程中,建設(shè)單位及總包單位安排專業(yè)工程師實施過程檢驗,而在養(yǎng)護期到達后,除進行資料檢驗,還進行了預(yù)壓強度測試。
(1)在施工前先進行了混凝土強度可行性試驗,然后按照相同養(yǎng)護條件下正式澆筑混凝土試塊。并分別按照7d、14d、28d 養(yǎng)護周期送檢[2]。標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護條件及相同條件下的試塊強度檢測數(shù)據(jù)如表1 所示。通過對比數(shù)據(jù),在28d 養(yǎng)護期到達后的試驗合格率達到指標(biāo),基本滿足設(shè)計要求。
表1 混凝土試塊強度檢測數(shù)據(jù)
(2)在養(yǎng)護期到達后,為驗證混凝土基礎(chǔ)的實際強度,總包單位邀請某工程檢測公司對基礎(chǔ)進行預(yù)壓強度試驗。試驗過程中,工程公司采用重錘進行預(yù)壓強度檢測[3],總包單位記錄了預(yù)壓沉降觀測值,預(yù)壓數(shù)據(jù)符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求。
(3)在對混凝土基礎(chǔ)外觀驗收時,發(fā)現(xiàn)了少量的缺棱掉角,以及長度小于10mm、寬度小于0.1mm 的不規(guī)則裂紋。土建施工單位對缺棱掉角部位進行了修補,對裂紋部位進行了滲透試驗,確認(rèn)為深度不超過3mm的表面裂紋。經(jīng)研判,上述問題經(jīng)整改和驗證后,不影響使用,該項驗收通過。
由于混凝土基礎(chǔ)的位置和標(biāo)高對其承載設(shè)備的安裝位置和標(biāo)高有著較大影響,因此,驗收小組對混凝土基礎(chǔ)各平面的標(biāo)高及位置尺寸都進行了測量驗收。
(1)基礎(chǔ)的坐標(biāo)位置測量。對基礎(chǔ)的上下兩層平面的4 個角、上平面中心位置的坐標(biāo)和中心線位置進行測量,測量時,需沿縱向和橫向兩個方向進行,并取其中的最大值[4],得出相應(yīng)坐標(biāo)數(shù)據(jù)符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。
(2)基礎(chǔ)不同平面標(biāo)高測量。用水準(zhǔn)儀對上下兩層平面的標(biāo)高進行測量,測量結(jié)果對標(biāo)場外的永久水準(zhǔn)點,顯示存在低于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)22mm 的尺寸偏差,經(jīng)研判屬于工藝問題,在后期設(shè)備安裝過程中可通過二次灌漿予以彌補,按照技術(shù)方案和協(xié)商標(biāo)準(zhǔn)通過驗收。
(3)基礎(chǔ)表面尺寸測量。包括平面外形尺寸、凸臺上平面外形尺寸、平面的水平度、基礎(chǔ)的垂直度。采用水平儀、鉛垂線、標(biāo)尺、水平尺、百米尺等工具,并以布設(shè)的縱橫中心線對位置坐標(biāo)進行測量。經(jīng)各項驗收,混凝土基礎(chǔ)幾何尺寸、空間位置符合設(shè)計或規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。
由于該工程中變壓器基礎(chǔ)屬于大體積塊狀基礎(chǔ),對于預(yù)埋件采取一次成型后預(yù)埋地腳螺栓孔的預(yù)留形式。在驗收時,主要針對預(yù)埋地腳螺栓孔的中心線坐標(biāo)位置、深度和孔壁垂直度3個參數(shù)進行測量。
(1)地腳螺栓孔的坐標(biāo)位置測量。通過全站儀,參照中心線位置,分別測量縱向和橫向的中心線,得到其準(zhǔn)確的坐標(biāo)位置。
(2)地腳螺栓孔的孔壁垂直度和深度測量。通過水平尺、鋼尺分別測量。在測量孔壁垂直度時,有一個孔洞內(nèi)存在露筋現(xiàn)象??紤]到工序工期銜接較為緊密,可通過后道工序進行彌補,該項驗收通過。
在設(shè)備基礎(chǔ)強度、幾何尺寸、空間位置及預(yù)留地腳螺栓孔的驗收合格后,進入地腳螺栓埋設(shè)工序。由土建專業(yè)負(fù)責(zé),機電專業(yè)配合提供帶槽錨板及錨固鉤釘,測量其位置及尺寸后進行埋設(shè),并進行一次灌漿,養(yǎng)護期到達后,進行預(yù)埋地腳螺栓的驗收。
(1)測量地腳螺栓露出長度、位置。需注意地腳螺栓的標(biāo)高要從其頂部進行測量,坐標(biāo)位置要從地腳螺栓的根部和頂部分別沿縱向和橫向2次測量,通過2組數(shù)據(jù)的比較,不僅得到位置坐標(biāo)參數(shù),也能得到更加準(zhǔn)確的垂直度數(shù)據(jù)。
(2)采用水平尺、鋼尺、全站儀測量錨板的中心位置、標(biāo)高、水平度是否符合設(shè)計或規(guī)范要求,并最終按照隱蔽工程及工序質(zhì)量驗收規(guī)范予以驗收通過。
總之,在該鐵路牽引變壓器安裝工程中,對基礎(chǔ)本身強度以及預(yù)留預(yù)埋部件的空間位置、標(biāo)高、尺寸等關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)的測定實施科學(xué)規(guī)范的設(shè)備基礎(chǔ)驗收,充分保證了后續(xù)設(shè)備安裝的順利進行,最終保證了安裝工程的整體施工質(zhì)量。