浅谈工业设备地脚螺栓安装技术

李执夏（东华工程科技股份有限公司，上海 200233）

伴随着建筑技术的快速发展，工业设备也有了较大的变化，其中混凝土结构向大跨度钢结构转变。地脚螺栓有将设备与基础连接的作用，在厂房建设与设备安装工程中必然应用。因此地脚螺栓的选择与安装将直接影响到设备运行后的质量，采用不同的地脚螺栓安装技术，确保螺栓安装的精度与准确性，达到设计施工规范的要求非常重要。

1 地脚螺栓概述

通常，地脚螺栓是指其下部为90度弯钩的螺栓或焊接锚固钢板或U形双头的螺栓，增加其锚固作用，承担设备的全部重量及其运行时的动荷载和外界环境的荷载，甚至地震等意外荷载。对于设备的使用寿命和安全运行，地脚螺栓有着非常重要的作用。

在设备的安装过程中，地脚螺栓连接设备和基础，以保证设备在工作中不会产生倾覆或者位移。因此，为确保设备安装的质量，应当高度重视设备地脚螺栓的选择和安装调整，根据螺栓不同种类的特点及实际设计技术的要求，从施工的孔洞、预埋、螺栓安装、护脚、拆模、验收等方面严格控制工程施工质量。

2 地脚螺栓种类

地脚螺栓通常包括活动地脚螺栓、粘接地脚螺栓、固定地脚螺栓、胀锚地脚螺栓。下面分别对其介绍：

2.1 活动地脚螺栓也称其为长地脚螺栓，此种螺栓主要特点是可进行拆卸，一般适用于工作时存在冲击或强烈震动的重型机械设备。

2.2 近些年，粘接地脚螺栓是一种被广泛使用的地脚螺栓，其使用方法和要求与胀锚地脚螺栓类似，但是需要注意的是在粘接时应确保孔内干净无杂物，并且避免其受潮。

2.3 固定地脚螺栓也称之为短地脚螺栓，一般情况下它与基础浇灌连接，适用于在工作时不存在冲击或强烈震动的机械设备。

2.4 胀锚地脚螺栓通常适用于简单的静止设备或辅助机械设备。安装时胀锚地脚螺栓应符合下列要求：地脚螺栓基础的强度不得小于10MPa；基础边缘与螺栓中心的距离不得小于胀锚地脚螺栓实际直径的7倍；避免钻头碰撞基础中埋管或钢筋，且保证在钻孔的位置不得存在裂纹。

3 地脚螺栓选择原则

一般情况，地脚螺栓与设备配套存在，应当满足设计与机械设备的安装技术要求。当无要求时，地脚螺栓的直径、长度的选用应参考以下原则:

3.1 地脚螺栓直径应保证小于机械设备底座上的地脚螺栓的孔径，其具体选用原则可参考相关规范。

3.2 地脚螺栓必须根据相关标准配备螺母和垫圈，同时应当注意的是，对于震动剧烈的机械设备，应该采取相关措施，如加双螺母和锁紧螺母。

3.3 地脚螺栓长度的选择首先应满足施工图纸规定，若施工图纸无规定，可参照下式确定其长度：

L=15D+S+（5-10）mm

式中L—地脚螺栓长度，单位mm，D—地脚螺栓直径，单位mm，S—机械设备底座、垫铁高度、预留量和螺母厚度的总和，单位mm。

4 地脚螺栓安装前准备工作

首先，地脚螺栓安装前应当认真审图，熟悉工艺图、施工图与设备图的内在关系，同时应把握地脚螺栓安装时的技术控制要点，为进一步的施工安装做好技术准备。其次，地脚螺栓在加工时应保证配带帽、垫。最安装前丝扣和螺帽应当涂抹黄干油，且使用塑料布包裹，目的是保护螺帽和丝扣。

5 地脚螺栓的安装

5.1 地脚螺栓安装架的就位

首先，按照地脚螺栓安装架的型号、规格对其进行编号，运输车辆采用平板车，运输至现场后使用汽车吊分别将地脚螺栓安装架放置其相应的位置，然后，按照混凝土基础承台已有的“十”字中心线，由撬棍把螺栓安装架调整到中心位置。

5.2 控制螺栓安装架顶标高

所有工业设备对螺栓安装架顶面设计标高都会有安装允许偏差，安装时不能超过允许偏差值。每个钢架顶面四角都需要用水准仪测出实际标高，如果实测标高相对设计标高偏低，可通过在钢架底脚下垫上薄钢板或楔铁。架定标高调整符合要求后，将钢架下部与基础承台上的预埋件焊接固定。

5.3 地脚螺栓就位

螺栓通过钢架顶面处的螺栓孔，每个螺栓处必须套上定位垫板，最后用螺母把螺栓固定在钢架顶面上。

5.4 地脚螺栓顶面标高的控制

同钢架顶面标高相同，地脚螺栓顶面也有允许安装偏差值，安装完成后，偏差值不允许超过允许偏差值。安装架顶面每个螺栓孔的架顶实际标高均需右水准仪测出，螺栓顶面设计标高与其对应的设顶标高的差值为L，套上定位垫板，则定位垫板顶面距螺栓顶距离为L-σ+5mm，其中σ为顶端垫板的厚度，定位垫板与螺栓保持垂直状态，最后将定位垫板和螺栓焊接在一起。

5.5 定位螺栓安装架顶轴线中心

安装过程中，每个轴线端头的控制桩上架设经纬仪，经过调平对正，后视另一端的控制桩中心点，依次定出横纵轴线。螺栓安装架顶的轴线中心点即为安装架顶面的“十”字交叉点。当遇到特殊的安装条件，不能够使用经纬仪确定轴线中心点，可由安装图纸上的定位尺寸，由钢尺测量相邻地脚螺栓安装架中心之间的距离来确定中心点位置。

5.6 地脚螺栓中心轴线的定位与垂直度控制

首先，在每根地脚螺栓顶面的正中心位置，使用钢冲子和小榔头对其打上冲眼；其次，对施工人员进行分组，一般情况下3人一组，每组中由一人负责使用钢卷尺测量钢架顶与地脚螺栓顶面上中心冲眼的横向或纵向轴线钢丝水平距离；一人负责调整地脚螺栓的垂直度，通过观察水平尺上的横向气泡居中情况来判断垂直度，地脚螺栓的竖向垂直偏差应控制在千分之一以内；对调整精确的地脚螺栓进行焊接，由小组的第三人去完成，使用电焊对顶部的定位垫板和钢架点进行固定焊接，同时，地脚螺栓中部的定位垫板和螺栓点也应该进行固定焊接；最后，仍然采用钢卷尺对安装架顶的4根地脚螺栓中心距和对角距进行复核，确保精确无误后，再对钢架、螺栓和垫板进行满焊，此外，应注意的是，在结束施工焊接工作时，应当及时地对焊接缝进行清理。

5.7 地脚螺栓丝扣的保护

地脚螺栓安装结束后，应当验收是否合格，并且应及时地采取必要的措施保护地脚螺栓所有的上部丝杆，以免在二次混凝土灌浆是破坏丝杆的丝扣，具体的保护措施为：丝杆部位首先涂抹一层黄油，然后使用塑料纸对其进行包裹，最后在地脚螺栓的丝杆上套上长度为300mm、规格比螺杆直径大一级的PVC管或钢管。这样以来，既可以保护丝扣因外力而遭受破坏，又可以避免地脚螺栓的丝杆反生锈蚀。

6 固定地脚螺栓的注意事项

首先固定地脚螺栓时，应在螺母下放置垫圈。其次，拧紧螺栓时，从设备中间开始，然后交错向两边进行，与此力量要均匀，并在固定螺母后复查设备的安装水平。最后，在固定地脚螺栓时，应使用符合标准长度的扳手。操作时既要保证拧紧，由需要防止力量过大损伤螺纹。

7 结语

在地脚螺栓施工安装中，最关键的环节即为仪器测量控制，所以在安装中必须经过专职测量人员操作，并且保证仪器的精度，测量人员能够熟练操作经纬仪、水准仪等测量工具。地脚螺栓的工程质量直接关系工业设备运行的稳定性、可靠性，如果在安装过程中出现偏差应及时认真的纠正，并且按照规范要求、技术设备文件要求及施工图纸要求进行施工，保证整个设备的安装质量。经过实践证明，螺栓固定的方法极为重要，在安装过程中需先固定支架、粗调螺栓、微调螺栓，这种先固定螺栓在调整支架的方法不仅省时而且省力。

针对螺杆丝口部位进行涂油、加钢套管保护措施，能够有效防止螺杆丝口部位生锈腐蚀，而且能够防止外力撞击导致丝口损坏。在地脚螺栓施工过程中，必须注意丝口的长度，仔细校核垫板螺帽与脚底版的厚度，并且要注意调节脚底板下的螺帽，宜长不宜短。

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