摘要：在钢结构管廊、管架和钢结构框架安装施工中，为达到高效节约的目的，在国家允许范围内可以采用座浆垫板法，国内已建在建的大项目都使用了或正在使用座浆垫板的方法来安装钢结构。本文对座浆垫板的施工方法予以详述。
关键词：座浆垫板法；钢结构安装工程；施工
一.概述
钢结构安装找正找平的方法一般有两种，一种是垫铁安装法，另一种是座浆垫板法。在传统的钢结构安装工艺中，一般采用垫铁安装的方法来对钢结构进行安装找正找平。垫铁安装方法有其优点，也有其缺点。其优点是垫铁与钢结构底板接触面较为充分，其稳定性好；其缺点是垫铁分为平垫铁和斜垫铁，采购板材和加工垫铁的成本高，安装找正时费力，工作效率较低，特别是成片、成区域钢结构装时更为明显。座浆垫板法具有工作效率高，施工速度快、费用较低等优点。下面主要介绍一下座浆垫板法在钢结构安装施工中的应用。
二.座浆垫板法的施工工艺
（一）施工准备
座浆垫板法施工需要了解钢结构基础混凝土的标号、钢结构立柱底板的材质、规格尺寸及地脚螺栓间距和钢结构安装标高。在制造座浆块的过程中使用到的机具是水准仪和条形水平尺（精度1/1000）。相关要求如下：
1、座浆垫板的座浆墩材料要比混凝土基础高一个标号，若设计文件中未规定，首选用水泥基灌浆料，且应与二次灌浆层材料相一致，施工前应先配置并制作试块检验合格后再进行正式调制。
2、座浆垫板的材质选用应符合设计文件要求，一般与钢结构立柱底板材质相同，当设计文件无规定时，可选用普通碳素钢，厚度宜为10mm～16mm。
3、座浆垫板的顶标高为钢结构立柱底板的安装标高。
4、座浆墩施工前，应对基础结构进行验收，并经检验合格后办理完工序交接手续，基础的混凝土强度不得低于设计强度的75%。
（二）施工工序
座浆垫板法的施工工序：
基础表面凿毛处理→座浆坑施工（座浆墩模具制作）→垫板座浆施工（单个基础垫板总承力面积计算→单个基础垫板数量及位置确定→单个基础单块垫板面积确定→垫板制作）→垫板座浆养护→座浆墩验收
1、基础表面凿毛处理
（1）采用水泥基灌浆材料，混凝土表面应全部凿毛，凿毛深度不小于10mm；
（2）凿毛时，距离基础边缘50mm以上区域可用电锤凿毛，外缘50mm以内区域应采用手锤和钢錾子由外向内凿毛，避免损坏基础。
2、座浆坑施工
（1）将基础麻面清扫干净，放出座浆坑底座外形辅助线，确定垫板的放置位置；
（2）在放置垫板的混凝土基础部位的表面凿出座浆坑；座浆坑的长度和宽度应比垫铁的长度和宽度大60mm～80mm；座浆坑凿入基础表面的深度不应小于30mm，且座浆层厚度不应小于50mm，如图1所示。
3、座浆墩模具制作
（1）模具可根据灌浆层厚度和垫板尺寸规格制作，用以浇筑座浆墩；
（2）材料宜选用薄钢板焊接而成，也可选用木模板组装而成，接缝应严密，不得漏浆；
（3）模具应制作成四面棱台形状，倾斜角度以60°～75°为宜。
4、垫板总面积计算
垫板总面积计算，应符合公式1的要求：
A≥C
公式1
式中 A——钢结构分配到每个基础上的总受力面积（mm2）；
Q1——钢结构分配到每个基础上的竖向载荷（N）；
Q2——单个基础上地脚螺栓拧紧时在垫板上产生的载荷（N）；
R——基础混凝土的抗压强度（MPa），可取混凝土的设计强度；
C——安全系数，宜取2.3～3。
单个基础上地脚螺栓拧紧时在垫板上产生的载荷Q2（N）可按公式2计算：
Q2=0.785d2[σ]n1 公式2
式中 d——地脚螺栓直径（mm）；
n1——地脚螺栓数量；
σ——地脚螺栓材料的许用应力（MPa）。
5、垫板数量及位置的确定
（1）垫板数量应符合设计文件规定要求，设计文件无规定时，应按图2所示设置，且垫板应设置在加肋板下，相邻两垫板的中心距不应大于500mm；各混凝土墩顶面外侧边缘与钢结构底板外边缘的距离宜为20mm～30mm，或者各混凝土墩底部外侧与混凝土基座表面结合处距离混凝土基础边缘宜为20mm～80mm；
图2
（2）垫板数量也可根据底板的大小及基础的型式确定，在钢结构底板尺寸小于500mm时，选单块垫板，放置在基础中心；当钢结构底板尺寸大于500mm，且小于1000mm时，可采用一块垫板，也可将垫板分为两块；当钢结构底板尺寸大于1000mm时，或基础采用剪力槽型式的，将垫板分为两块，如图3所示；
图3
6、单块垫板的面积A0可按公式3计算；
A0≥A /n 公式3
式中 A0——单块垫板的面积（mm2）；
A——钢结构分配到每个基础上的总受力面积（mm2）；
n——每个基础上的垫板数量。
7、垫板制作
（1）每个座浆墩配置一块垫板，垫板的宽度与长度之比宜为1：1～1：1.5；垫板上允许承力载荷值可参考表1取值；
（2）垫板宜采取机械加工的制作方法，以避免热切割造成垫板变形，影响工程安装质量。
表1 垫板上允许承力荷载值（KN）
8、垫板座浆施工
清理座浆基面→座浆坑验线→湿润座浆坑→放置调整模具→座浆材料的配制→座浆墩及垫板放置→模具拆除→垫板座浆养护
（1）放置调整模具：依据座浆垫板的规格和数量，将模具放置在标记好的外形辅助线上，模具上口保持水平，模具上端面标高控制在比二次灌浆层标高低约5mm为宜。
（2）座浆材料的配制宜选用说明书中给定的配合比最小值。
（3）当座浆料表面不再泌水或水迹消失后，即可放置垫板，使其平稳下降，确保垫板与座浆墩结合紧密，使用水准仪和水平尺测定其标高和水平度，座浆墩初凝前再次复查垫板标高及水平度。
（4）待座浆墩完全终凝后，先在座浆模具内洒水，待座浆墩全部浸湿后，约10min，拆下模具。
（5）垫板座浆养护需盖上草袋子或纸袋子并浇水湿润养护，养护期间不得碰撞和振动垫板；冬季施工时，注意防止座浆料受冻，可采用塑料布、棉毡及草席覆盖保温保湿养护，在日最低气温低于5℃时禁止浇水养护；养护时间不得少于7天。
（6）座浆墩交付安装时，其抗压强度不得低于设计强度的75%。
三.座浆垫板的允许偏差及检查方法
座浆垫板的允许偏差应符合表2的规定；
表2 座浆垫板的允许偏差值
四.结束语
目前座浆垫板法在钢结构安装施工中已广泛使用，其施工方法简单、易操作、经济适用、制作工期短，国内有多套装置适用座浆垫板法安装钢结构，已使用或正使用的装置包括山东神达化工甲醇制烯烃及下游化工项目、神华宁煤煤制油项目、南京诚志永清60万吨/年MTO项目、中科炼化一体化项目、中化泉州项目等。在中石化炼化工程有限公司在中国石化集团内部，大量推广使用座浆垫板法安装钢结构工程，并于2017年制定了相关的通用施工工艺，以便指导现场施工。
参看文献：
[1]潘云峰 座浆垫板法在钢结构工程中的应用 《设备管理与维修》2007-9
[2]COP-T-SS7001-2017钢结构座浆垫板安装通用施工工艺
[3]GB50205-2001 《钢结构工程施工质量验收规定》
[4]SH/T 3608 石油化工设备混凝土基础工程施工技术规程
[5]JC/T986-2005《水泥基灌浆材料》
论文作者:段志兵
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/11
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