关于座浆法在结构施工中的应用

关于座浆法在结构施工中的应用

倪世杰

身份证：421125199302072310，广东省广州市，510145

摘 要

随着社会经济的快速发展，对工程工期的要求越来越紧，在有限的时间内如何保质保量的完成施工，是目前大多数建设工程的重难点。而在这些建设工程中，结构施工始终占据着重要一环。得益于科学技术的不断进步，座浆法安装已经在结构安装过程中被广泛应用，这种技术能有效的节约施工材料、提高施工质量、显著降低施工工期。本文通过分析座浆法的施工条件和技术要求，突出座浆法对结构施工的积极意义，旨在推动座浆法安装在结构施工中的应用。

关键词：建设工程；结构安装；座浆垫块

1 座浆法安装概述

1.1垫铁安装简介

  在传统施工方式中，我们一般使用垫铁进行钢结构的安装。在结构安装前，需要对钢结构基础进行处理，在基础表面凿出麻点，每平方分米内有3-5个为宜，深度不小于1cm。而在垫铁设置的地方，应将麻面铲平，水平度偏差不超过2mm/m。设置垫铁组还要符合下列要求：

1）垫铁应铣出，接触面无油污、氧化皮和飞边，光洁度和斜度达到要求；

2）斜垫铁成对使用，两块斜垫铁搭接的长度不小于全长的3/4，必须与平垫铁组成垫铁组，薄垫铁放在斜垫铁与平垫铁的中间，垫铁组高度一般为30-70mm且不超过四层；

3）垫铁组应设置在靠近地脚螺栓的柱脚底板加劲板或柱肢下，每个地脚螺栓侧设置1-2组垫铁；[1]

4）在结构整体找正完成后，垫铁之间要进行定位焊固定。

1.2 座浆法安装简介

  座浆法安装是一种新的安装技术，不需要使用垫铁来进行找平，只需要利用座浆垫块进行找平。采用座浆法施工，结构的自重和地脚螺栓的预应力均由座浆垫块来承担，因此座浆砼的材料必须符合要求。座浆砼应提前调试，制作试块经检验合格后再现场配置。一般来说，我们选用的座浆砼要高出结构基础混凝土一个标号。

1.3 座浆法安装的原理和特点

座浆法施工的稳定性好，施工速度快、质量高、费用低。坐浆法施工时在基础中央设置钢垫板，用无收缩水泥或其它浆料按图纸标高找正、找平，预制好的构件吊装就位后，找正、找平、把紧螺栓，如下图：

结构检查合格后，及时对柱底板和基础顶面的空隙采用细石混凝土或专用高强灌浆料进行二次浇灌。座浆垫板可选用6-10mm的钢板，材质应该与钢结构的底座保持一致。座浆垫块的数量取决于结构基础的设计形式及地脚螺栓的布置，座浆垫块的高度为结构底板的底标高和基础顶标高之差。[2]

座浆垫板法施工顺序：座浆垫块做成锥台形，以地脚螺栓内边为座浆垫块的底边，对螺栓做好保护措施，避免座浆块施工时对螺栓造成污染。座浆垫块施工前，使用光学水准仪提前测出钢结构底座底标高并标识，轻轻敲击钢板顶面，使其达到相应标高。座浆垫板安装完成后，需对垫板顶标高再次复核，有不在标准要求内的及时整改处理。

2 工程实例

2.1工程概况

武汉新建某装置，主要钢结构工程包含结构框架区、管廊区、塔区，钢结构采用焊接形式，均为现场制作安装及防腐。本工程总计钢结构2610T。

该装置2019年8月开工，原定计划2020年5月投入使用。由于武汉地区军运会及2019新冠疫情等因素影响，施工进度严重滞后。综合工程大型吊车使用情况，经过现场实际考察后，在保证安全、质量的前提下，项目决定采用座浆法配合成片模块化安装钢结构，缩短项目工期。

2.2施工方法

1 施工工艺流程图

2 施工准备

1）提前熟悉钢结构图纸，编制交底文件，在正式施工前对所有人员进行安全、技术交底，尤其是垫板加工人员及现场座浆垫块施工人员，使他们牢记相应程序的技术、质量要求。

2）现场使用的钢结构必须具备相应的质量证明文件，并经过监理单位验收。使用前需对结构材料进行检查，表面或断面不得有裂纹、折叠、气泡、夹层或其他不符合规范的情况。座浆砼应提前调试，制作试块经检验合格后再现场配置。一般来说，我们选用的座浆砼要高出结构基础混凝土一个标号。

3）本工程钢结构除图纸特殊标明处，梁柱节点、梁梁节点均采用焊接。

4）划分预制区域。由于库房与施工现场距离较远，需要在库房材料区对钢结构进行一次预制，完成防腐施工及初步预制后出厂。钢结构运至现场后在制定区域进行二次预制，成片组装。

3 基础验收

组织基础施工单位和钢结构安装施工单位进行交安验收，并应符合下列规定:

1）基础施工单位应提前标识好基础标高、纵横中心线及标高基准线，标识清晰且尺寸偏差不能超过1mm；

2）基础施工单位应提交基础测量记录，包括基准点的设置、各单柱结构基础方位、标高等。安装单位需根据进行复测，确保误差在允许范围内；

3）基础验收时，还需要对结构基础的外观进行检查，不能出现混凝土裂缝、空洞、蜂窝等情况，基础表面杂物要清理，保持干净；

4）基础周围回填夯实完毕；

5）为了保证二次灌浆的质量，需要对钢结构基础进行处理，在基础表面凿出麻点，每平方分米内有3-5个为宜，深度不小于1cm。

4 座浆块施工及结构一次预制

1）钢结构的一次预制

   材料验收合格入库后，立即按照施工图纸进行一次预制，该步骤可以提前至与基础施工同步进行。一次预制主要包含结构材料的除锈防腐及下料组对。

本工程依据设计要求，对于钢结构梁柱支撑、设备梁、主要平台梁及使用中维护困难的构件，除锈等级不低于Sa2.5级，其余构件钢材表面除锈等级不低于ST3。钢结构表面防腐处理需按相关设计要求施工。结构除锈防腐完成后，在库房材料区进行下料预制，预制程度以不影响运输为限。

2）座浆块施工

（1）钢结构基础验收合格后即可进行座浆块施工。

（2）钢结构柱底板直接安装在座浆垫板上，保证座浆垫板的顶标高及平整度符合要求是结构安装能否顺利进行的重要因素。

（3）座浆垫板法施工需在技术上了解基础的砼标号，钢结构底板的设计形式，地脚螺栓的布置和基础顶标高及结构底板低标高数值。使用机具主要是光学水准仪。具体要求如下：
  a 本工程结构设计总说明要求基础砼标号为C30，因此座浆垫板的座浆砼我们采用C35无收缩细石混凝土，施工前应先配制。
  b 座浆垫板与钢结构底板保持一致，均为Q235B，厚度为6mm。
  c 浆垫块的高度为结构底板的底标高和基础顶标高之差。
  d 座浆垫块施工前，使用光学水准仪提前测出钢结构底座底标高并标识，轻轻敲击钢板顶面，使其达到相应标高（标高误差见下表）。

e 垫板的尺寸是根据结构底板的大小及地脚螺栓间距来确定，本工程结构基础底板规格分别为760mm*760mm，考虑到现场结构底板均设置了剪力撑，因此对称设置4组座浆块，尺寸为100mm*100mm。现场实际应用见下图。

f 座浆块垫板不应使用热切割，垫板尺寸较小，热切割容易导致变形，会严重影响后续安装的质量。使用机械加工的方法，统一制作垫板，有利于减少误差。

g 因座浆砼固化后，座浆垫板将无法再进行调整，因此应十分注重座浆垫板的标高及水平度。选用有熟练施工经验的人员，组成专业座浆垫板施工小组，成批次施工，统一调平，务必达到相关质量要求。座浆垫板施工完成后，需对全部垫板进行二次复核，确保后续结构安装的顺利进行。

5.结构现场成片及底座安装

钢结构一次预制完成后，在施工现场选取恰当位置，进行二次预制。由于本项目设备吊装采用250T履带吊车，综合考虑吊车站位及起重能力，本项目结构二次预制为成片安装。现场二次预制需设置组对平台，根据预拼装结构的尺寸、数量确定组对平台的尺寸。组对平台通常选用钢管、型钢、道木作为支撑，对支撑进行找正、固定，并可根据施工需要在支撑上铺设钢板，也可以在支撑上直接进行预拼装。

座浆垫板安装完成后应注意养护，一般在养护72小时后即可进行座浆垫板的水平度复测，合格后安排单独班组统一安装钢结构底座。提前找平、找正及安装结构底座能够减少成片结构吊装过程中的工序，缩短安装时间，加快施工速度，而且保证了结构施工的质量。

6.钢结构吊装及底座灌浆

座浆垫板养护达75%以后即可开始钢结构的成片吊装，起吊前将结构局部受损防腐点进行修补，拼接处防腐完毕，吊装过程中注意对容易变形的钢构件必要时要采取加固措施。

结构平台及设备安装前需完成结构底座的二次灌浆并养护达到相关要求。在二次灌浆前需要将基础的表面清理干净，然后用水浸润基础表面30分钟。为保证钢结构底座和基础有充分的接触，灌浆材料的塌落度要小，强度要高，本项目中选用的是高强无收缩灌浆料。[3]在隐蔽工程检查合格后，一次性完成灌浆，不能停顿，灌浆结束后注意灌浆层的养护。

3 座浆法施工过程的控制要点

座浆垫板安装完，座浆砼固化后，无法再进行调整，重新制作座浆垫板耗时过长，因此座浆垫板的安装精度是座浆法施工的要点。在预制厂房按要求统一制作垫板，选用经验丰富的施工人员成立座浆垫板施工小组，成批施工，统一调平，使误差控制在规范要求范围内。座浆垫板完成后，要十分注意座浆砼的成品保护及养护，避免其他因素破坏座浆砼，从而降低座浆垫板质量，影响安装精度。

4 座浆法施工在结构安装中应用的展望

座浆法施工与有垫铁安装相比，具有工艺先进、施工质量好、施工周期短、节省材料等特点。

1）取消了垫铁组的加工制作，节省垫铁组钢材；

2）座浆垫块、结构底板提前安装，优化了施工工序，缩短施工周期；

3）简化了安装工序，避免了吊装过程中垫铁的找正找平，节省吊车台班；

4）减少了垫铁腐蚀问题；

在上述工程实例中，经过合理组织施工，钢结构完工时间比原计划缩短了25-30天，有效的缩短了施工周期，节省了材料成本，同时保证了工程项目的质量，确保了后续工艺、设备安装的顺利进行。

座浆法施工省工、省时，工艺易于掌握，经济效益和社会效益十分显著，完全符合优质、低耗的要求。落实推广座浆法在结构施工中的应用，这必将对钢结构安装工程施工起到积极作用，将显著提升工程施工的整体效率。

参考文献：[1] 沈海仁等，石油化工钢结构工程施工技术规程[M]；中华人民共和国工业和信息化部；SH3607-2011

          [2] 冯乃力，谈座浆垫板法在加热炉钢结构安装中的应用[N]；城市建设理论研究；2013-03-01

[3] 王真，浅谈钢结构支架的无垫铁安装[N]； 江西建材；2014-03-01