空分装置冷箱基础施工质量控制要点

空分装置冷箱基础施工质量控制要点

摘要：冷箱基础是空分装置中比较重要的基础，一般为钢筋混凝土筏板基础，施工难度大，具有以下特点：1、筏板基础体积大，混凝土要求一次浇筑完成；2、冷箱基础对抗冻和抗渗性能有较高的要求；3、冷箱基础中的设备预埋螺栓为群体性螺栓，需要整体加固。

结合以上冷箱基础的施工特点，主要在大体积混凝土浇筑、群体螺栓定位加固等方面采取措施，以达到较好的施工质量。

关键词：冷箱基础大体积混凝土预埋螺栓

1 工艺原理

1.1冷箱基础中有大量预埋螺栓，处于悬空状态，无法利用施工中的钢筋和模板进行加固，只能做独立的支撑系统进行定位加固。预埋螺栓加固方案确定前必须熟悉设备安装图纸，对于一个设备的多组预埋螺栓采用整体加固，对于柱脚螺栓采用每组螺栓独立加固。

1.2冷箱筏板基础厚

2.3m，一次浇筑混凝土量超过1000m³，控制混凝土温度裂缝的出现是冷箱基础施工的一个重点。防止出现温度变形裂缝的主要原理是：保持混凝土表面温度，降低混凝土内部温度，减小温度梯度。

本施工工艺在混凝土内部预埋冷却管，根据测温情况，向管内通水，通过水循环，带走混凝土内部的部分热量，达到降低混凝土内部温度的效果。混凝土表面进行覆盖，提高混凝土表面温度。从而整体达到减小温度梯度的效果，控制温度裂缝的产生。

2 工艺流程及操作要点

2.1工艺流程

工艺流程如下图：

垫层施工→定位放线、验线→加固螺栓支架安装→底层钢筋绑扎→底层冷却管安装→螺栓定位安装→中间层钢筋绑扎→上层冷却管安装→上层钢筋绑扎→螺栓精确定位加固→钢筋隐蔽验收→预埋预留及模板安装→模板验收→混凝土浇筑→初凝前螺栓定位复查→混凝土养护→基础交安

2.2操作要点

2.2.1螺栓安装

2.2.1.1螺栓安装设计

每组预埋螺栓采用预制的定距模板，进行单组定位固定。模具在使用前首先要经过严格的精度检查，检查合格后才能使用。

设备的预埋螺栓，除了每组螺栓位置正确外，还要求整件设备的多组螺栓之间相对位置精确，因此对设备安装的预埋螺栓采用整体加固的方式。使用槽钢和角钢焊接支撑群体预埋螺栓的支架，支架与垫层固定，形成独立的稳固支撑体系。

柱脚螺栓使用定距模板，保证每组螺栓的相对位置精确，然后使用槽钢和角钢焊接的独立小型支架支撑每一组螺栓，独立小型支架同样与垫层固定。

2.2.1.2设备预埋螺栓的整体加固

设备预埋螺栓采用整体钢架支撑加固，钢架采用10#槽钢立柱与10#槽钢横梁组合焊接。

围绕设备预埋螺栓纵向布置两排10#槽钢立柱，每颗立柱距离定距模板20cm （具体位置要根据工程实际中的预埋钢板、预埋管、预留孔等确定，保证钢支架的位置不会影响工程预埋预留）。立柱底部与事先锚入垫层的钢板焊接（钢板提前预制，使用M12膨胀螺栓锚入垫层）。立柱上纵向焊接通长槽钢横梁，横梁上沿横向焊接50*5角钢。角钢在定距模板两侧各一道，待定距模板定位精确后与角钢焊接。为保证槽钢立柱的稳定性，钢架应设置斜向支撑，斜向支撑使用50*5角钢，每两个立柱间斜交叉设置两道，两端的横向两个立柱间设置两道。钢支架安装剖面图如下：

钢支架的安装注意以下四点：1、立柱的高度要高出筏板基础顶面（保证横梁焊接的位置）；2、立柱的位置综合考虑，提前绘图计算，保证不妨碍螺栓、预埋管等工程中预埋构件的位置；3、立柱安装完毕后在立柱上弹横梁标高线，横梁标高线按以下公式计算：螺栓顶标高-螺栓露出螺母的长度（约2-4cm）-螺母和定距模板的厚度（约1-3cm）-槽钢高度（10cm左右），螺栓外露长度足够时可以保证槽钢横梁漏在混凝土外；4、槽钢横梁上的两道角钢提前初步定位，保证能安装进去定距模板且两侧剩余一定的滑动空间，以备定距模板的位置细微的调整，待定距模板精确定位后与其焊接牢固。

2.2.1.3柱脚预埋螺栓的单独加固

冷箱基础的柱脚预埋螺栓要求每组螺栓的位置精确，因此柱脚预埋螺栓采用独立钢支架支撑加固。钢架立柱和主梁使用10#槽钢，次梁和斜撑使用50*5角钢，钢支架安装的注意问题和整体钢支架相同。钢支架立面图如下：

2.2.1.4预埋螺栓位置标高的精调

预埋螺栓安装在固定钢支架上后先不进行固定，待精确调整后再进行点焊固定。

先将地脚螺栓穿进定距模板孔中，然后用地脚螺栓的螺母双面拧紧固定，将模具放在模板上部，进行标高的大体调整。然后采用经纬仪或拉通线的方法与模具的中心十字线进行位置校验，直到位置校验准确后然后将模具四周脚手架固定牢固，最后用地脚螺栓的螺母进行标高的微调，直至标高调整精确后将螺母旋紧。地脚螺栓下部先采用细钢丝与钢筋进行加固，地脚螺栓标高和垂直度检查无误后，由专业焊工用钢筋将预埋螺栓底脚一一点焊连接，保证预埋螺栓与水平钢筋成为空间不变体，焊接完成后再次进行标高和水平位移复合。

每个基础柱上的地脚螺栓经测量复合后，每根地脚螺栓的丝扣要用塑料布裹紧并用绑丝将其绑牢，防止丝扣锈蚀和遭到冲撞破坏。

混凝土浇筑振捣时严禁用振捣棒直接触动地脚螺栓，混凝土浇筑完毕时要对地脚螺栓的位置及时进行复测，对有位置变动的地脚螺栓要保证在混凝土初凝固前及时进行校正，保证地脚螺栓即使被触碰时仍能保证位置不变，定位精准。

2.2.2大体积混凝土冷却管设计

冷箱筏板基础施工为大体积混凝土，采用内部通循环水降温，表面覆盖保温材料的方式保证混凝土温度梯度，控制温度裂缝。

2.2.2.1混凝土温度计算

1、混凝土最大绝热温升：

：混凝土最大绝热温升；

：每m³胶凝材料用量，380kg/m³；

Q：每kg水泥水化热，Q=377kJ/kg；

C：混凝土比热0.97kJ/(kg.K）；

P：混凝土容重2400kg/m³；

t：混凝土龄期；

m：系数，随混凝土浇筑温度改变，取0.362