大型设备基础地脚螺栓悬空安装技术总结

大型设备基础地脚螺栓悬空安装技术总结

琚现虎，刘国中

河南省第二建设集团有限公司

大唐山东裕龙石化项目

摘要：石油化工行业的快速发展，设备基础类型的增多，基础螺栓直径越来越大、长度越来越长，且很多螺栓在设备基础中还是悬空的，给螺栓的安装带来很大的困难；目前国内螺栓安装主要还是采用制作螺栓固定架，但是针对大型的设备基础螺栓悬空安装，固定架的制作成本高、安装不方便、浪费材料，已不再适用。大唐山东裕龙石化项目部针对传统的螺栓固定方式在大型的设备基础螺栓悬空安装中的问题及不足，结合现场急冷水塔、油塔基础螺栓安装设计一种快捷、高效、节约成本的支撑措施进行技术总结。

关键词：大型设备基础悬空螺栓支撑

本工程为裕龙岛炼化一体化项目（一期）1#150万吨/年乙烯装置，位于山东省烟台龙口市黄山馆镇裕龙石化产业园裕龙岛2#岛中部，大型的设备基础主要包括急冷水塔和急冷油塔。

本工程大型设备基础螺栓安装能够高质、高效的完成施工任务并达到优良的效果，离不开施工前期的科学组织、精细策划，离不开施工过程中管理人员与施工人员的高度配合和执行力，以及技术研究人员的不断探索和改进，现将施工前、中、后期应用的关键技术进行总结，对以后类似的工程建设提供可供参考的意见。

一、工程概况及质量原因分析

1. 工程概况

本工程地基土层为吹填土（非原土），土层为①1层粘性冲填土（Q4ml）层和①2层砂性冲填土（Q4ml）层，地基采用桩基的形式，桩基设计等级为甲级，工程重要性等级为二级，场地复杂性等级为二级，地基复杂程度等级为二级，勘察等级乙级；场地潜水水位较高，土质渗透系数较大，水流速随降水及季节变化而变化。

急冷水塔和急冷油塔基础工程，相对标高为100.0m，基础底标高96.5m，基顶标高100.2m，垫层厚120mm；急冷水塔基础承台外形尺寸A21.6m×2.0m(直径×厚度)，承台上部筒壁结构，筒壁外形尺寸A16.25m×1.7m×0.75m（筒壁中心直径×高度×厚度）；急冷油塔基础承台外形尺寸A18.4m×2.0m(直径×厚度)，承台上部为筒壁结构，筒壁外形尺寸A12.85m×1.7m×0.75m（筒壁中心直径×高度×厚度），螺栓安装相关数据详见表1及图1。

表1：急冷油塔、水塔数据表

图1：急冷水塔螺栓安装示意图

2. 质量原因分析

近年来随着我国石油炼化行业快速发展，大型塔器、加热炉等设备不断涌现，大型的设备基础越来越多，导致大型设备基础螺栓安装形式越来越复杂，地脚螺栓在设备基础中的固定精度，直接影响到大型设备能否顺利安装，由于安装大型设备使用的大型履带吊费用相当昂贵，若因地脚螺栓安装位置不准确导致设备不能正常安装，对在建项目工程的进度和实施安装单位的发展都会产生不利影响。而地脚螺栓的安装在设计和施工工艺方面都受着一定的制约。

设计方面：图纸设计中设备基础中的地脚螺栓的直径越来越大、长度越来越长，特别是部分设备基础预埋螺栓设计少部分在基础承台内大部分在上部环墙内，导致螺栓悬空，螺栓安装的稳定性和精准度更加难以控制，大大增加了安装的难度；

施工工艺方面：螺栓直径大、根数多，加上定位模具及施工荷载等因素，对螺栓安装支撑装置的要求较高，支撑点数量、支撑材料和支撑方式的选择都会影响螺栓安装的稳定性和精准度，施工前的分析计算和方案编制、施工过程中施工人员之间的配合和执行力、施工后的总结和改进措施都起着至关重要的作用。

二、工艺流程图

工艺流程图

螺栓安装施工工艺流程图

三、施工要点

螺栓安装支撑装置剖面图

1. 支撑点位及布置方式

根据厂家提供螺栓模具及螺栓重量，考虑施工荷载及现场桩基施工位置，设计支撑点数量及布置位置。

支撑点位布置图

2. 底部节点安装

根据设计图纸标高测算出每个支撑点位的标高，计算出底部支撑型钢长度并在后台进行加工和制作，制作完成后运输至施工现场进行安装，为装置底部稳定性，将装置底部和桩顶部预埋件进行焊接连接。

3. 中间节点安装

待底部固定完成后，开始搭设脚手架安装螺栓下部定位模具及上部支撑型钢，下部定位模具安装一定要保证其上螺栓孔至圆心的距离即螺栓安装半径。

4. 顶部节点安装

待上部支撑型钢安装完成后，开始安装顶部螺栓定位模具，上部模具的安装同样要保证其上螺栓孔至圆心的距离即螺栓的安装半径。

5. 螺栓的安装

待所有固定装置安装且固定完成后，开始安装螺栓，每根螺栓分别安装两个螺丝帽对螺栓进行标高的调整及平面位置的微调，一个螺帽安装在下部定位模具的上面，一个螺帽安装在上部定位模具的上面，直至达到设计及规范要求。

四、保证措施

1. 开展专题会，对螺栓安装工艺及注意事项进行安全技术交底，明确施工时的具体操作要求、质量及安全要求。
2. 选择经验丰富的专业技术人员和施工人员，保证螺栓支撑装置安装的质量。
3. 建立健全质量管控机构，设立螺栓安装质量控制领导小组，明确职责，细化关键工序，确保措施落实力度。
4. 对于特殊工种应持证上岗，各施工机械要挂设安全操作规程，并按要求设置保护装置，设专人对机械设备进行定期维护、保养和检修。

五．结束语

螺栓支撑体系的安装是螺栓安装质量的基础，所以，螺栓支撑体系的稳定性和精准度严重影响后期螺栓安装的精准度及浇筑混凝土时螺栓的稳定性，也会直接的影响后期设备的安装，也会使项目承担极大的效益风险，必须认真总结经验，认真落实措施，达到质量、安全预控目的。

本工程螺栓支撑体系的安装严格按照施工方案施工，螺栓安装的偏差也严格控制在图纸设计及规范要求范围之内，施工过程中经过所有人员的认真配合，高质高效并提前完成业主指定的工期目标，得到了业主一直认可、好评。

参考文献：

[1]董艳彬，圆形设备基础中地脚螺栓采用组合式定位模板安装施工技术的应用[J].《建材与装饰》2018年10期。

[2]彭友元，地脚螺栓的埋设精度控制要点[J];建筑工人;2004年04期。