定型预制模块技术在化工设备基础上的应用

王昱

摘 要：化工设备混凝土基础施工中，地脚螺栓的预留孔始终是施工中的重点和难点。本文通过常见几种施工工艺对比试验，体现出定型预制模块技术相对于其他传统施工工艺的实用性，便捷性。同时详细讲解了施工工艺方法，对于推广定型预制模块技术有重要帮助。

关键词：混凝土基础;预留孔;定型预制模块技术

在化工设备安装的土建基础施工中，往往要求基础上留有很多的预留孔用来安放地脚螺栓，尤其是动设备基础，譬如机泵、压缩机、离心机以及风机等设备的基础。这些设备地脚螺栓孔通常截面尺寸较小，在支模过程中尺寸大小和平面位置不易控制，混凝土振捣中如果加固不牢还容易跑模。笔者凭借多年的施工经验，研制出定型预制模块技术，使得这一难题迎刃而解，在中国石油吉林石化公司丙烯腈厂技术改造工程中压缩机基础的螺栓预留孔施工中的应用，取得了非常好的效果。

该工程于2014年4月开工，其中2台压缩机基础设计了多组地脚螺栓预留孔，总数量多达22个，而且每组预留孔处于不同的标高，平面尺寸复杂。由于压缩机工作转子旋转时产生振动，地脚螺栓承受来自各方向的作用力，因此在设计上对预留孔的施工质量提出了较为严格的要求。施工方面给予高度重视，为了使定型预制模块技术成功应用，我们预先在场外作了4种方案进行对比试验。

方案一： 实心木桩附加提环方案

将实心木方加工成120㎜见方的木桩，四面刨光，桩长1000mm，在距顶部200㎜高度处横向钻一个φ6圆孔，向内穿一道φ4钢筋并制成吊环。基础模板安装完成并加固后，进行混凝土浇筑振捣。待混凝土终凝后，用预制的移动式龙门架跨过基础，上拴置一个3吨倒链置于木桩正上方。倒链吊钩勾住木桩吊环，工人操作倒链用力向上提拉木桩。由于木材遇水膨胀和大气压力的作用，木模被紧紧地吸住，第一根木桩被缓缓从基础内拔出，用时7分钟，预留孔周围有些缩孔变形。紧接着将龙门架移到第二根木桩正上方，拴挂倒链拔出第二根木桩，以此类推。当拔出第五根木桩时，基础混凝土强度开始增长，木桩难以拔出，最后木桩被拔断。试验宣告失败。

方案二： 预制木桩用镀锌铁皮或者塑料薄膜包裹方案

为了减少木桩与混凝土基础的摩擦力，将方案一的木桩选取3根，用0.35mm厚的铁皮包裹，使用铁钉固定。另外3根用塑料薄膜缠绕，用塑料胶带粘紧固定。浇筑基础混凝土振捣养护，待混凝土终凝后，同样方法用移动式龙门架悬挂3吨倒链将木桩拔出。这种方法比前一种顺利得多，只是缠绕塑料薄膜的木桩预留孔成型较差。同时受混凝土凝结时间的限制，如果基础预留孔过多时，等到前一批木桩拔完，后一批木桩的混凝土已经凝固，难以拔出，此方案不可取。

方案三：使用苯板代替木桩不拆模方案

按照方案二，使用苯板拼装成木桩尺寸，外面用塑料胶带缠绕，安装在混凝土基础里面。同样方法支模加固，进行混凝土浇筑振捣养护。这种方式的优点是不用预先拆除苯板，缺点是由于苯板质地较软，加固困难。混凝土基础达到强度拆除苯板后发现预留孔周线尺寸偏差较大，并且出现多处缩孔现象。

方案四：预制定型模块不拆模方案

具体做法：

步骤一：按设计图纸所示尺寸预制空心模块，用与基座同强度等级的细石混凝土预制单块25㎜厚的薄板拼装模块，其高度高出孔深100㎜，便于浇捣基础混凝土时能阻挡混凝土流入孔内。

步骤二：要求预制场地绝对平整，在预制场地上先铺一层塑料薄膜，上均匀铺一层细沙，厚度不超过5mm，刮平拍实后再铺细石混凝土，最后用木抹子搓毛成活，使板的两面均成毛面，用塑料薄膜覆盖养护达设计强度等级。

步骤三：现场拼装成模。取4块预制单板组成120㎜×120㎜截面的棱柱筒模。四角各附贴1φ10钢筋后把各外露120㎜的钢筋两两相拧成绳，并在上顶下底按对角线方向各拉一道18号铁线用以调整和稳固截面形状，最后用1﹕1水泥砂浆将各角抹成45°（喷水养护7天）以堵塞拼缝，防止在浇捣基座混凝土时水泥浆流入孔内影响孔深。

步骤四：模板就位固定。就位前，按设计要求的具体孔位定出筒模外边缘上下端各对应的基座钢筋上的位置，在此按先下后上順序各设一层φ12钢筋井字网片，端部点焊在基座钢筋上。使用除锈钢丝刷将筒模外面的浮砂彻底清除后置入井字网片空格内，用铅丝把图3中2φ3成绳钢筋与网片筋扎牢，这样便把筒模固定好了。

步骤五：基座混凝土施工。浇筑基座混凝土前，暂用纸夹板堵住筒模下底，拿手电筒照射各角，在有透光处再用糊状水泥浆渍严;用水泥袋包封筒模上口并扎牢，以防施工时杂物落入孔内。浇筑基座混凝土时，当筒模下端被埋入80～100㎜后暂停50min，待混凝土接近初凝再继续上浇，以防模外混凝土压入筒内而影响孔深。浇筑基座混凝土后，及时覆盖塑料薄膜养护，禁止使用草帘苫盖浇水。

结语

通过对比试验，方案四有较大的优势，一是在基础混凝土浇筑后不用考虑拆模，二是成孔质量易于控制，三是便于加工上小下大的预留孔或者异型孔。经近五年的生产实践检验，设备运行安全正常，未发现异常现象，证明这种施工技术可行。

参考文献：

[1]  GB50666-2011混凝土结构工程施工规范

[2]  GB 50164-2011 混凝土质量控制标准程施工规范

[3]  GB/T 50784-2013 混凝土结构现场检测技术标准

[4]  GB50300-2013建筑工程施工质量验收统一标准

[5]  GB/T 50375-2016 建筑工程施工质量评价标准