摘要:本文以选矿厂项目球磨机基础施工为例,介绍了从设计优化开始到球磨机基础钢筋、模板、混凝土及预埋套管施工的全过程以及球磨机基础施工应注意的事项,为以后同类工程中球磨机基础施工积累了经验。
关键词:选矿厂;球磨机;基础施工
引言
球磨机是每个选矿厂都必有的重要设备之一,根据选矿厂的设计规模,球磨机的大小、数量有所不同。由于球磨机的重量大,安装要求精度高,球磨机基础要承受各种配套设备的静荷载、生产时的动荷载和温度应力等,基础施工要求精度高、质量高、技术复杂。结合近几年参建的几个选矿厂球磨机基础施工的经验,本文选取其中一个项目球磨机基础施工经验,浅析选矿厂球磨机基础施工技术。
1.工程概况
此选矿厂项目共设计6台球磨机,其中一段球磨机两台,位于磨选主厂房EF跨1-3轴线之间,设计基础持力层为强风化角闪石片岩层,地基承载力特征值按fak=300kPa设计,基础总长12.8m,总宽7.9m,基础顶面标高不一,最高处高7.9m(地下4m,地上3.9m),单个基础混凝土460m3,基础周边配置Φ14钢筋网片,顶面局部配置Φ18钢筋网片,钢筋共计15.2t。
2.施工准备
充分熟悉设计图纸,如果有设备厂家安装图纸,应将设计结构图与厂家安装图互相对照,检查图纸是否齐全,图纸本身有无错误和矛盾,设计内容与施工条件能否一致,各工种之间搭接配合是否有问题等。根据设计情况提出相应图纸会审和设计优化工作,除了图纸上的一些尺寸问题外,本项目对球磨机基础还做了如下几点设计优化工作:
(1)由于设计地基承载力特征值fak=300kPa,根据当地土质情况,考虑到可能会造成超挖,原设计未说明超挖部分地基处理情况,经与设计协商,超挖部分采用C20毛石混凝土充填至设计基底标高。
(2)由于设计基础周边配置Φ14钢筋网片,顶面局部配置Φ18钢筋网片,基础内部未配筋,这对以后的混凝土浇筑及模板加固增加了施工难度,经与设计协商,基础中部设置Φ25竖向钢筋作为骨架,水平方向每隔600mm设置Φ12钢筋网片,即可做为温度钢筋,有利于大体积砼内部由于水泥水化热产生的高温传导至基础外侧,又可作为模板加固对拉杆使用。确保了施工质量,减低了施工难度。
(3)球磨机基础顶面螺栓非常多其中主轴承、慢传小齿轮、主电机螺栓长度都在2m、3m左右,原设计预留孔,施工难度大,施工质量很难保证,通过以往球磨机基础施工经验,经与设计协商,均改为预埋套管。所有长度小于1m的预埋螺栓均改为预留孔。
3.施工顺序
测量放线→土方开挖→地基处理→基础弹线→基础下部、侧边及骨架钢筋绑扎→搭设下部外脚手架→基础下部模板支护→浇筑第一次混凝土(至预埋套管底部)→搭设上部外脚手架→预埋套管制作、安装→顶部钢筋绑扎→基础上部模板支护→浇筑上部结构混凝土→混凝土养护→脚手架及模板拆除→土方回填。
4.测量放线、垫层施工
一段球磨机主轴承中心线距F轴6700mm,磨机筒体中心线距2轴线右侧2200mm。用全站仪放出主轴承中心线和磨机筒体中心线,基础开挖采用大开挖,在施工垫层时,要将垫层上面抹平压光,便于弹线。
注意事项:球磨机基础定位放线是球磨机基础施工的关键环节,准确定位预埋套管的位置,以及不同标高的分界线至关重要。
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5.钢筋工程
在浇筑好的混凝土垫层上弹出钢筋的位置线,绑扎底板钢筋、侧壁钢筋以及骨架钢筋,依据图纸要求,底板和侧壁钢筋为Φ14﹫200双向钢筋网。基础顶面钢筋用骨架立起来,根据基础上平面标高不同,顶部钢筋及中间﹫600mm温度筋用骨架支撑。侧壁竖向钢筋和顶面水平钢筋相互交叉处应满足锚固长度,侧壁水平钢筋在转角处要连续通过,搭接范围在转角处1000mm外。竖向钢筋在基础顶部进行弯锚。钢筋保护层厚度,基础底面40mm,侧面、顶面30mm。见图3。钢筋绑扎完毕,经验收合格,进行下道工序。
注意事项:基础内骨架钢筋一定要焊接牢固,防止顶面钢筋下沉;温度钢筋要绑扎顺直且间距均匀,以作为对拉丝焊接用;顶面钢筋一定要控制好标高,防止混凝土浇筑时造成混凝土表面高低不平或者保护层厚度过大或过小。
6.模板工程
安装模板前,先在基础外侧搭设双排脚手架,在基础边线上每隔300mm用电钻打眼,锚入φ12钢筋短头用于固定模板内侧。然后组装周边模板稍高出第一浇筑混凝土面,在纵横方向用Φ12@600双向对拉丝焊接到温度钢筋上穿出模板,用50×70木方、φ48×3.5钢管背楞加固模板。模板接缝处用双面胶粘贴,胶带纸封闭,钢筋与模板之间用塑料垫块控制保护层厚度。上部结构在不同标高处用吊模进行模板安装,吊模下用钢管架体支撑,侧模用对拉丝加固,钢筋模板安装完毕经自检合格,报监理和甲方复检,合格后,浇筑混凝土。
注意事项:对拉丝与温度筋焊接一定要牢固,防止浇筑混凝土时焊接点断开;必须保证背楞用的木方、钢管强度,防止浇筑混凝土时出现涨模、爆模现象。
7.混凝土工程
基础混凝土分两次浇筑,球磨机基础基底标高-4.0m,基础顶面标高不等,最高处混凝土厚度7.9m。预埋套管最低处标高0.5m左右,因此,第一次混凝土浇筑至±0.00m处,在第一次混凝土浇筑完毕之后,混凝土初凝前,将混凝土表面拉毛,插入φ8@200锚固钢筋,锚入150mm,露出150mm,在基础预埋套管下预埋插筋作为套管支架用。然后安装套管、及预留孔模板,校核无误后,用水将混凝土表面冲洗干净,铺50mm厚同混凝土标号相同的砂浆层,然后进行第二次混凝土浇筑。第二次混凝土浇筑完毕,采用在混凝土表面覆盖棉毡,洒水养护。由于球磨机基础属于大体积混凝土,施工时按大体积混凝土的施工方法进行,分层浇筑,每层厚度不大于500mm,当浇筑第二层混凝土时,振捣棒应插入下层混凝土内50mm,快插慢拔,直至混凝土表面不流动,无气泡溢出为止。在混凝土初凝前将表面搓平,压光。覆盖棉毡,洒水养护14天。
注意事项:混凝土振捣必须到位,防止拆模后混凝土表面出现蜂窝、麻面现象;混凝土浇筑各平面标高需加强控制,防止设备安装无法就位;混凝土养护工作必须到位,防止大体积混凝土因水化热过大造成混凝土表面裂缝,影响结构质量。
8.预埋套管及预留孔工程
球磨机主轴承预埋套管6个,分两组,每3个下部用20槽钢敷设梁连接,总深度2.9m;慢传小齿轮预埋套管4个,分两组,每两个下部用20槽钢敷设梁连接,总深度2.95m;主电机预埋套管8个,总深度1.75m;其他均为预留孔27个,深度均在1m以内,顶起装置预埋件2块,泥勺耐磨衬板1块,预埋管2个。预埋套管、预留孔、埋件安装量大,且安装精度要求高。因此,在安装时一定要按方案施工,不可随意安装。否则,出现较大的偏差,影响设备安装。当第一次混凝土施工结束时,将安装支架的预埋钢筋埋入混凝土表面,在混凝土面上重新弹线,确定预留孔及预埋套管的位置,用70×5的角钢焊接支架与预埋钢筋焊接在一起,在支架上确定预埋套管的底标高和中心线。将预埋套管下部敷设梁焊在角钢支架上,每个支架形成一个独立的支撑体系。安装完毕后将所有预埋套管内灌满干燥细沙,防止浇筑混凝土时挤压变形及混凝土流入套管内。
1m以下预留孔采用模板钉制,预留孔每边放大10mm,预留孔内采用木方进行支撑,防止变形,浇筑完上部混凝土后,待混凝土初凝后立即取出。
注意事项:预埋套管及预留孔中心线及标高需严格控制,主轴承、小齿轮及主电机预埋套管需复测对角线尺寸。
9.结语
此选矿厂工程球磨机基础施工,通过合理的设计优化、施工组织与技术方案,无论是在施工难度、经济效益还是施工质量方面都取得了较大的成功,避免了以往工程中球磨机基础施工中的各种问题,球磨机基础交安装一次性顺利通过。为以后工程中球磨机基础施工积累了经验。
论文作者:谌晓冬
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/21
标签:混凝土论文; 钢筋论文; 球磨机论文; 基础论文; 套管论文; 标高论文; 模板论文; 《基层建设》2018年第20期论文;