太原市第一建筑工程集体有限公司 山西太原 030001
摘要：科技在不断的发展，社会在不断的进步，工业建筑中对设备基础预埋螺栓的施工质量要求越来越高，传统粗放式的施工质量管理方法已不能满足这一要求，为了适应新形势，文章提出精细化的预埋螺栓施工质量控制方法，通过在实际工程中的应用，成功地提高了设备基础预埋螺栓的施工质量。
关键词：预埋螺栓；精细化；质量控制
引言
风力发电机中的螺栓主要起到连接、紧固的作用，风机上的紧固件用量很多，达几千件，主要集中在两个部位上:叶片连接紧固件和塔筒连接紧固件。因此，采用的高强紧固件必须保证在各种复杂的环境、受力状态下各部件的可靠连接。如果不能保证每个环节的质量，则可能出现灾难性的质量事故。本文重点对叶片中应用的螺栓进行分析和阐释。目前叶片中使用的螺栓大多数为M30和M36，10．9级，影响螺栓的质量不仅取决于螺栓的原材料，也取决于螺栓在叶片中的连接方式。目前，风力发电机叶片根部螺栓部分主要采用T型螺栓和预埋螺栓技术。尽管，不同的叶片厂家对每种技术的理解和应用均有所差异，但大多数人还是比较认可T型螺栓技术。叶片与轮毂连接，使叶片成悬臂梁形式。作用在叶片上的载荷通过叶片根端连接传到轮毂上，因此叶根的载荷最大。叶片上的载荷通过根端结构的剪切强度、挤压强度、或玻璃钢与金属的胶结强度传递到轮毂上的，而玻璃钢的这些强度均低于其拉弯强度，因而叶片的根端是危险的部位，设计时应予以重视。大型风力机玻璃钢叶片根端形式主要有:金属法兰、预埋金属杆、T型螺栓等连接方式。
1预埋螺栓的施工方法及优缺点
根据与基础混凝土施工的前后关系，施工工艺中地脚螺栓的埋设方法可分为直埋法和后埋法。直埋法是在混凝土浇筑前将螺栓定位，绑扎固定好后进行混凝土浇筑；后埋法是浇筑混凝土之前预留埋设螺栓需要的孔洞，待混凝土达到一定强度后，插入螺栓，二次浇筑混凝土。直埋法的优点是混凝土一次浇筑成型，混凝土强度均匀，整体性强，抗剪强度高；缺点是螺栓如果没有固定牢固，会在浇筑混凝土时出现偏移现象，一旦螺栓定位出现偏差，则会使后续处理相当困难。后埋地脚螺栓的优点是混凝土已经成形，不会出现螺栓与混凝土一起偏移的现象，而且有了已成形混凝土作为基础，螺栓有了可靠的支点，定位准确，不容易出现误差；缺点是预留孔洞部分混凝土硬化收缩，容易与原混凝土之间产生裂缝，降低了整体的抗剪强度，使结构的整体耐久性受到影响，这个缺点是致命的，所以在750初轧车间生产异型钢改造项目施工过程中均采用直埋法。
2预埋螺栓施工质量控制
2.1预埋螺栓安装定位
预埋螺栓安装固定是质量控制的核心。该项目中设备基础样式和数量繁多，因此，定位支架和模板的加工非常关键。预埋螺栓孔应用机械方法加工，塔类设备基础应采用双层定位模板，一般设备基础宜采用单层定位模板，模板用钢厚度不应小于8mm，孔径比预埋螺栓直径大1mm。孔间距与孔径及整体尺寸符合要求，成型以后逐个进行验收，验收合格后才能交付现场使用。在安装定位支架及模板时，应先对预先放的定位轴线极坐标用全站仪定位进行校核，用水准仪预先设置的标高杆上画出标高；同时在定位支架和模板上画出相应的定位轴线，然后用水平和垂直标尺反复测量直至定位支架和模板上的轴线与预先放的定位轴线完全吻合。小型定位模板安装时，可直接支承在基础模板上，用短钢筋与钢筋笼焊接牢固；大型定位模板安装时，配合型钢支架，焊接在预埋于基础混凝土垫层或底板上固定支架的预埋铁件上，固定牢固后安装定位模板，最后用螺母把预埋螺栓紧固在模板上。预埋螺栓安装完成后,采用班组自检、工地复检、质检员先检查验收，然后会同施工、监理、业主、安装单位共同复核验收的四级检验制度，确保符合要求后，才可进行下一道工序。
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2.2施工方法和质量控制
本工程中预埋螺栓的主要排列形式有直排式和矩阵式。1）直排式螺栓的施工方法。工程中有大量的设备辊道，其地脚螺栓的构成形式属于直排式，在这种形式下，施工方法相对简单。首先测量出预埋螺栓的轴线，误差在±2mm，然后在定位的轴线上放置一跟角钢，并且将角钢固定在混凝土垫层上，在角钢上定位每个螺栓的位置，螺栓中心与轴线偏移量在±2mm，螺栓定位完成后焊接于角钢上，使其成为一个整体，整排螺栓焊接完成后再次测量校准轴线偏移量，保证施工的精度。2）矩阵式螺栓的施工方法。由于工程中有大量的机械设备，所以出现了大量的矩阵式地脚螺栓。在这种排列形式下，对精度要求高，施工方法相对困难，决定采用预制螺栓模具的方法。模具制作。取一块比设备底座螺栓孔边缘长5cm的竹胶板，在竹胶板上将螺栓中心位置定位，然后在竹胶板上钻出螺栓孔（孔直径＞螺栓直径2mm）。为了保证垂直度，再取一块竹胶板做成两块相同的模具，然后在两块板中间加上方木制作成一个长方体盒子。螺栓穿入模具后有两个支点，不会出现左右摇晃的情况。上部用螺帽固定，可以保证垂直度并且可以调节螺栓预留高度。模具制作完成后，在混凝土垫层上利用全站仪放线定位螺栓的中心位置及水平位置，保证在误差范围之内。然后在预埋的铁件上焊接Φ12钢筋网，将螺栓与钢筋网焊接为一个整体，钢筋网起到斜拉筋的作用，用来固定螺栓，防止螺栓出现偏移。3）浇筑过程中的质量控制。在混凝土浇筑前将螺栓头部用胶带包裹，防止浇筑时污染螺栓。在混凝土浇筑时应采用分层浇筑的方式，注意防止混凝土的挤压冲击力造成螺栓移位等现象，并且避免直接对准螺栓进行混凝土浇筑，采用在螺栓周围人工送料的方式。在振捣时，避免长时间在螺栓附近振捣，防止振捣作用力使螺栓产生移位。在施工过程中，现场管理人员必须加强对现场的施工质量控制，并在浇筑的同时利用全站仪对现场螺栓进行复验，一旦发生偏移现象，立即矫正。混凝土浇筑完毕后，等待其达到强度要求时进行螺栓固定模具的拆除，拆除过程中现场施工人员全程监督，避免对螺栓产生作用力，造成偏差。
2.3T型螺栓
T型螺栓同样需要很好的工艺性保证质量，主要体现在:①根部铺层:与预埋螺栓一样，均需要铺层。唯一不同的是T型螺栓的层数多余预埋螺栓。根据设计时采用的玻璃布规格不同，使用的玻璃布层数有所差异，一般层数越多越难保证质量。目前2．0MW以下叶片，根部厚度基本在90mm左右，T型螺栓技术需要一次性将根部树脂浸透，一旦工艺失败，则导致整支叶片报废。目前此种工艺基本成熟。②打孔精度:这个主要由设备保障，包括同心度、根部截面平整度等，目前德国HEINIKE钻孔机能保证叶片设计的精度要求。
结语
综上所述，目前大功率叶片在采用环氧树脂作主要材料的前提下，使用T型螺栓的优点为:节约成本、提高效率、保证质量。在多种叶型中，哪些叶片采用T型螺栓、哪些叶片采用预埋螺栓可以做综合考虑，既要考虑钻孔机的效率、又要考虑到预埋螺栓造成的成本浪费和低生产效率。
参考文献
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论文作者:李尚京
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年第09期
论文发表时间:2019/7/23
标签：螺栓论文; 叶片论文; 混凝土论文; 轴线论文; 模板论文; 基础论文; 方法论文; 《工程管理前沿》2019年第09期论文;