摘要：无垫铁施工是指利用临时调整垫铁或调整螺钉进行设备的找平、找正、找标高，然后二次灌浆。养护后抽掉临时垫铁，其空洞再次补灌；也有的利用少量临时调整垫铁进行设备定位，二次灌浆后不再取出。能使设备的载荷通过垫铁很均匀地传递到基础上，保证设备安全可靠地运行。通过在很多工程大型安装设备的安装过程中的应用，证明此法的安装精度高、工期短、成本低、施工方便。
关键词：无垫铁施工；安装精度；补偿无收缩混凝土砂浆垫块
1引言
大型设备垫铁施工是设备安装的一项传统工艺，对于框架结构基础或基架为平台板的设备安装都有用到。施工中基础凿麻以及垫铁配置耗时很多，工期较长，需要消耗大量的钢材以及机械台班，导致成本较高。基础凿麻以及垫铁配置的质量将影响到安装的精度（垫铁之间及垫铁与麻面之间的间隙要求均为0.05mm，在具体的施工过程中不易达到），且采用垫铁易发生铁铁腐蚀进而影响安装精度。为了解决此问题，近些年出现了一种新工艺无垫铁施工法，此法能克服上述问题，在大型设备安装过程中得到了广泛的应用。
2无垫铁施工法与传统垫铁施工法的比较
基础凿麻要求没有传统的垫铁高，只需打掉浮浆即可，不需要考虑基础的水平度、接触面积等；传统垫铁施工时，配置垫铁需要多次测量，来确定所配置的斜垫铁与平垫铁，且垫铁之间要求0.04mm塞尺塞不入，配置及加工的成本太高，而无垫铁施工将多次测量找正化为一次测量找正，缩短了工期，节约了成本；
一般大型设备的二次灌浆厚度在50mm左右，需用的钢材量很大，而无垫铁施工只需灌浆料不需钢材，有效的克服了垫铁腐蚀；
无垫铁施工可用自制的临时垫铁、顶丝及千斤顶调整，其安装和调整速度快，且避免了多次测量与找正的误差传递，精度较高。
3无垫铁施工法的施工要点及质量控制方法
无垫铁施工时的设备找平、找正、调标高时，可用斜垫铁、调整垫铁、调整螺钉等工具将设备的水平和标高调整到符合要求后，进行第二次灌浆（调整工具处不灌）待灌浆层强度达到75％以上时，撤出调整工具，然后将留出的位置用灌浆料填实，并再次紧固地脚螺栓，复查设备精度。
应根据设备的重量、底座的结构确定临时垫铁、小型千斤顶或调整顶丝的位置和数量。
对于空心的设备底座要采用压力灌浆工艺将浆料填满底座下的空腔。
严格根据所采用的砂浆料，合理的控制养生的环境温度以及时间。
3.1工艺流程及施工要点
3.1.1工艺流程
3.1.2基础承力面及二次灌浆面凿毛
基础表面干净无油漆、污垢、油垢；凿去表面浮浆层，露出混凝土层深度约20mm左右（确保砂浆垫块高度在66-86mm之间）；凿毛宽度大于砂浆垫块两侧各50mm，另侧100mm；其余二次灌浆的区域凿去表面浮浆层。
3.1.3临时支撑的布置
常用的临时支撑及调整主要有一下几种形式：
调整顶丝或自制临时螺旋千斤顶形式：如果设备基架带有调节顶丝时，在基础上按图划出基架及基架顶起螺栓位置；用20mm钢板制作50mm×50mm垫铁并打磨平整；在基础上顶起螺栓位置凿60mm×60mm洼窝并确保平整且垫铁四周无翘动布置顶丝（如图1）或者自制临时螺旋千斤顶（如图2）。临时螺旋千斤顶所选螺栓的直径应小于设备地脚螺栓的直径，设备较重时，可以酌情增加螺栓的数量。一般螺栓的直径为φ14~φ27mm。
临时垫铁形式：临时垫铁当无无顶丝或场地影响无法使用扳手拧自制螺旋千斤顶时，可以考虑布置临时垫铁。当不是框架式或整体基架时，每块台板下在长度的四分之一及四分之三处布置临时垫铁。当为框架式或整体台板式，在四个角及每边的中部布置一副临时垫铁。其布置方法与传统的垫铁布置方法一样。
可调垫铁的临时支撑形式：有的设备配置了可调垫铁，其调整量一般为3~5mm，但基础麻面不可能控制到此范围，就要配置来垫铁，当有的高差达50mm左右，这样配置垫铁的成本太大。我们可以采用自制螺旋千斤顶与调整垫铁配合的方式。即在调整垫铁的对角各焊一个m24的螺母（固定螺母），根据台板的高度配置全丝的螺栓（如图3）。
3.1.4砂浆垫块制作
砂浆垫块流动灌浆模盒制作：
用水准仪和钢板尺（钢板尺固定在木版条上）按基架图测量出每块砂浆垫块基础标高并计算出砂浆垫块实际厚度；根据砂浆垫块形状及厚度制作模板盒；表面应光滑无油污；制作模板盒时所有尺寸为模板内表面尺寸。
基架的就位：
基架外观及清洁度符合相关要求后；将基架编号并与基础对应（基架拆卸回装时按原位置放回不得错位）；将制作好模板盒按划线位置放好；将临时支撑装置放好；将基架放好并将地脚螺栓的螺母带上（不能上紧）；在基础纵向中心线上拉钢丝；按图将基架位置找正，横、纵向中心偏差小于1.0mm；调整基架顶起临时支撑，用高精度水准仪测量基架上表面标高（标高应与扬度要求一致），标高允许偏差±1mm；用光学合像水平仪在基架定四点对基架进行找平（不平度≤≤0.02mm/m）拧紧地脚螺栓螺母后复测基架水平，单个基架表面不平度≤≤0.02mm/m、所有基架总表面不平度≤≤0.125mm/m；并做好相关记录。
砂浆垫块制作：
基础表面经压缩空气吹扫确保基础表面清洁、无油污；将模板按划线位置固定；基础24小时洒水养护温度控制在10-35℃之间；用压缩空气除去基础表面流动水；
模板间隙密封：模板盒与基架之间用5mm厚海绵胶条密封；模板盒立面缝隙间用橡皮泥密封；模板与基础之间用混凝土密封。
砂浆配比：
对于精度较高的设备
对于精度较高的设备如汽轮机可采用MF-870G灌浆料，具体如下：
每袋25公斤加水4.0-4.6升，稠度范围（用“J”型流动锥的秒表示）5-11秒，搅拌温度10-35℃之间，从搅拌到浇灌时间应20分钟之内；采用手持式机械搅拌机搅拌；搅拌时间1分30秒打碎灰浆中结块；断续搅拌30秒排除灰浆中空气，也可用振动方式使空气排出；搅拌温度10-35℃之间。
MF-870C的浇灌（如图5）：
第一层MF-870C的灰浆沿浇灌口的斜坡连续浇灌浇灌到距基架底面30-40mm高度同时以浇灌的灰浆需找平；灰浆新鲜颜色即将消失时浇灌第二层MF-870C灰浆（在第一层浇灌结束后20-40分钟，第二层灰浆连续浇灌，直至灰浆在溢流口冒出为止；浇灌时监视基础、基架和环境温度并做记录（应控制在10-15℃以上）。
一般精度、中小型机械设备
对于设备精度要求不是特别高的设备，较小的机械设备（如循环水泵、大型风机、压缩机等）可采用无收缩或微膨胀的水泥做灌浆料，其灌浆方法可参照MF-870G，其配合比下：
第一种：
无收缩水泥砂浆的配合比：无收缩水泥：中砂：绿豆砂：1：0.5：1.5；
无收缩水泥的配合比：600#硅酸盐水泥：矾土水泥：二水石膏粉=90：6：4；
用此配合比的试块在28天后，抗压强度可达40MPa以上，其膨胀率为＋＋0.21%。
第二种：
500#硅酸盐水泥：砂子：水=1：2：0.4
另加0.04%的纯铝粉作膨胀剂。砂子的粒度为0.4~0.5mm。
用此配合比的试块在28天后，抗压强度可达40~60 MPa，但有微量的收缩。
第三种：
RG早强微膨胀灌浆料：成品料在加水13%～ 15%，经搅拌后砂浆跳桌流动度达290mm 以上，不跳桌静置流动度达240mm 以上。RG 能在较短的时间内达到较高的强度，其1 d 抗压强度达到20～ 50M Pa，而后期强度继续升高。28 d 抗压强度达到50～ 80M Pa。微膨胀是RG 材料的重要特性，浇注体的竖向自由膨胀率可控制在1‰～ 5‰范围内。
第四种：
CGM高效无收缩灌浆料：一般通用加固型按13-15%的标准加水搅拌，豆石加固型按9-11%的标准加水搅拌。推荐采用机械搅拌方式，搅拌时间一般为1-2min（严禁用手电钻式搅拌器）。采用人工搅拌时，应先加入2/3的用水量拌和2min，其后加入剩余水量搅拌至均匀。每次搅拌量应视使用量多少而定，以保证40min以内将料用完。现场使用时，严禁在灌浆料中掺入任何外加剂、外掺料。
3.1.5砂浆垫块的养生
养生期环境温度控制在10-35℃之间，时间为3天以上；在灌浆口与溢流口处与空气接触的灰浆部分用湿布包裹进行养生；（或海绵）灌浆板周围的基础面和模板盒上同时进行喷洒适当温度的水养生；除去密封混凝土和橡皮泥；除去灌浆口和溢流口斜坡模板盒；除去砂浆垫块以外的灰浆；除去两侧模板；松开地脚螺栓；轻振基架使基架与砂浆垫块脱离，将基架吊开并清理干净；上述工作进行时不得进行不规则振动防止破坏砂浆垫块；砂浆垫块继续养生；砂浆垫块及混凝土基础表面洒水使其饱和然后整个砂浆垫块用聚氯乙烯薄膜覆盖；养生72小时。
用红丹涂色法检查基架与砂浆垫块的接触面积应在80%以上，若达不到80%可用300目的精磨油石打磨，对于间隙较大的可以适当采用加垫片的方式。
4结论
无垫铁施工法具有安装可靠，精度较高、成本较低、工期较短等优点，但在施工中应严格按照设备的重量、底座的结构确定临时垫铁、小型千斤顶或调整顶丝的位置和数量；及采用无收缩混凝土灌注应随即捣实灌浆层，待灌浆层达到设计强度的75%以上时，方可松掉顶丝或取出临时支撑件，并应复测设备水平度，并将支撑件的空隙用砂浆填实。可以在大型机电施工中广泛应用。
论文作者:向旭
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
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