荊國防,田 坤,刁鳳東
中國石油管道局工程有限公司,河北 廊坊
一般油氣管道站場內(nèi)的基墩制作有2 種方式,即現(xiàn)澆整體式和裝配式[1]。現(xiàn)澆整體式是在現(xiàn)場綁扎鋼筋、支模、澆筑基墩的施工方法,優(yōu)點是現(xiàn)場施工精度高、整體性好、剛度大、不需要二次運輸和安裝、對不規(guī)則形狀的適應性強、地腳螺栓精度高,缺點是需要大量的模板、現(xiàn)場的作業(yè)量大、工期也較長。裝配式是在預制場先制作好基墩,然后在施工現(xiàn)場進行安裝,優(yōu)點是可以節(jié)省模板、受氣候條件影響小、生產(chǎn)效率高、質(zhì)量高,缺點是整體性差、剛度差、需要二次運輸和安裝。
沙特哈拉德項目站場工藝設備大部分為工藝管道和閥門,站場內(nèi)小型基墩比較多,對基墩的整體性、剛度要求低。站場處于沙漠腹地,氣候干燥,沉降小,綜合考慮:站內(nèi)除了36寸以上的閥門和球筒基墩采用現(xiàn)澆整體式外,其它小型基墩都采用裝配式,其基墩生產(chǎn)質(zhì)量好、效率高、安裝施工進度快。筆者對裝配式基墩制作及安裝質(zhì)量的影響因素進行了研究。
基墩制作、安裝是站場施工的重點工作之一,其質(zhì)量直接決定工藝設備的安裝質(zhì)量[2],影響質(zhì)量的主要因素如下:
在預制場進行基墩制作時,由于工人流動性大,預制基墩的工人經(jīng)驗不足、專業(yè)技能不熟練、缺乏技術培訓、工序不規(guī)范,同時操作者對基墩自檢、復檢工作不重視,專業(yè)質(zhì)檢員也沒有按照圖紙對基墩進行嚴格的質(zhì)量檢查,導致不合格基墩運輸?shù)桨惭b現(xiàn)場;在現(xiàn)場進行安裝時,工人缺乏專業(yè)的操作技能培訓,對施工質(zhì)量問題不重視,造成坐漿時不飽滿;在預制場后澆筑時,工人缺乏質(zhì)量責任意識,技能不達標,導致預埋地腳螺栓位置和標高出現(xiàn)偏差;在安裝預制基墩時,由于工人實踐經(jīng)驗少、現(xiàn)場技術和質(zhì)量管理人員不足,基墩安裝經(jīng)驗和操作技能不熟練,導致基墩位置和墊層標高偏差過大,出現(xiàn)安裝尺寸偏差問題。
裝配式基墩缺乏有效的質(zhì)量檢測工具,比如混凝土振搗不當或者不充分、鋼筋保護層是否有空鼓等問題不易發(fā)現(xiàn)。用坐漿方式與鋼結構連接時,也沒有很有效的自檢工具對坐漿的配比和厚度進行檢測,坐漿料的性能就會受到嚴重影響。大型基墩在安裝過程中只能采用全站儀進行調(diào)整,缺少有效的精度控制工具,基墩安裝極易出現(xiàn)拼接縫隙誤差過大、地腳螺栓無法和設備準確連接等現(xiàn)象,特別是安裝體積較大、重量較重的基墩時,如果沒有精度控制工具,就不能保證安裝精度的準確,容易安裝失敗[3]。
在預制場生產(chǎn)基墩時,鋼筋的直徑、長度、防腐等不符合設計要求影響基墩質(zhì)量;混凝土配比、時間不符合設計規(guī)范要求影響基墩質(zhì)量;預埋鋼板和地腳螺栓的型號、規(guī)格、鋼號不符合設計規(guī)范要求影響基墩質(zhì)量;坐漿料安裝時,坐漿料的質(zhì)量和配比直接影響連接質(zhì)量,坐漿料拌制時不注意“少拌、勤拌”原則;混凝土二次澆筑時,搭接澆筑厚度過薄,粗骨料過多,容易產(chǎn)生爛根現(xiàn)象;在基墩安裝之前,未對進場基墩進行復核驗收,不合格的基墩進行了安裝。
基墩預制時,由于模板加固不牢、板縫拼接不嚴密造成尺寸偏差、錯臺、漏漿問題;鋼筋綁扎不牢,澆筑時移位;預埋鋼板和鋼筋焊接不牢固、鋼板平整度不足;預埋地腳螺栓安裝的位置和標高不符合設計要求;混凝土振搗不實導致空鼓;坐漿層灑水養(yǎng)護不當產(chǎn)生裂紋,坐漿層厚度偏差過大導致地腳螺栓重新套絲和鋼結構高度重新調(diào)整;后澆筑過程雜物清理不到位,混凝土振搗不當出現(xiàn)漏漿、爛根、表面平整度有偏差等質(zhì)量問題;安裝時放線有誤差,導致標高和位置產(chǎn)生誤差;成品保護不當,導致基墩損壞。
在基墩預制時,基墩混凝土養(yǎng)護溫度和濕度不重視,氣溫高低影響基墩質(zhì)量;坐漿層安裝時,氣溫過高會加快坐漿層水分蒸發(fā);基墩存放時環(huán)境酸堿度、存放時間、日照等影響基墩混凝土強度[4]。
3.1.1.圖紙會審和交底
制作前組織設計、采辦、質(zhì)量、工藝、土建分包商等進行圖紙會審,重點審核以下內(nèi)容:
1)基墩的類型、數(shù)量、詳細尺寸、配筋型號、長度、混凝土強度。
2)預埋地腳螺栓型號、數(shù)量、間距、標高、預埋鋼板的尺寸、壁厚、防腐要求。
3)核實土建基墩圖上的基墩型號、數(shù)量是否與工藝安裝圖相符合。
4)基墩頂部形式,預埋鋼板還是地腳螺栓,預埋螺栓是否與鋼結構開孔配套。
5)對工人進行技術交底和培訓,確保工人掌握操作要領和關鍵工序質(zhì)量控制點。
基墩預制前一定要仔細復核,確認基墩圖紙與鋼構、工藝相匹配,并且符合設計規(guī)范要求后方可進行預制。預制裝配式基墩運輸?shù)浆F(xiàn)場后如發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題再進行整改,不但成本高,而且嚴重影響施工進度。
3.1.2.物料驗收質(zhì)量控制措施
圖紙經(jīng)過業(yè)主審核合格后,按照設計圖紙要求進行材料采購,采購時要注意以下問題:
1)鋼筋直徑、等級、材質(zhì)必須符合設計要求,鋼筋必須為表面防腐的鋼筋,使用前必須向項目質(zhì)量和業(yè)主質(zhì)量管理部門進行資料報驗,檢驗合格后方可使用。
2)綁扎鋼筋用的綁絲也必須是防腐的。
3)混凝土必須從經(jīng)過業(yè)主認證的廠家采購,每次必須留取試件。4)基墩防腐漆必須從經(jīng)過業(yè)主認證的廠家采購。
5)地腳螺栓的長度、型號、螺紋長度必須符合設計要求。
材料采購必須從經(jīng)過業(yè)主認證的廠家采購,并且按照程序文件要求進行復驗,所有材料都必須有相應的質(zhì)量證明文件和復驗報告[5]。
3.1.3.基墩制作質(zhì)量控制措施
裝配式基墩制作過程中的質(zhì)量控制措施如下:
1)每進行下一步工序前,必須由質(zhì)檢員提交書面RFI (質(zhì)量檢查申請),經(jīng)過對上道工序檢驗合格同意后,方可進行下道工序施工。
2)鋼筋的間距、彎鉤加工等必須符合設計圖紙要求。
3)混凝土從出廠到使用完畢不得超過3h。
4)基墩底部放大角和柱身分兩次澆筑時,放大角和柱身的接觸面混凝土必須鑿毛并且保持濕潤,養(yǎng)護期間必須進行灑水和覆蓋保濕。
5)養(yǎng)護結束后必須對基墩表面進行打磨找平。
6)基墩噴漆時風力和濕度必須滿足規(guī)范要求,噴漆工必須經(jīng)過廠家培訓合格后方可上崗,防腐漆厚度必須符合程序文件要求。
7)基墩頂部應保留麻面,方便安裝鋼結構后二次灌漿。
8)基墩的吊鉤必須采用防腐鋼筋制作。
9)基墩出廠前必須經(jīng)過質(zhì)量部門的驗收,驗收合格并提交相應資料(鋼筋、混凝土、防腐材料質(zhì)量證明文件等)后方可運輸?shù)浆F(xiàn)場。
10)運輸過程中基墩必須綁扎牢固,防止損傷基墩。
3.2.1.基墩進場驗收
基墩進場時應進行驗收,驗收過程質(zhì)量控制措施如下:
1)基墩的編號是否與圖紙一致,確認基墩是否是需要的基墩。
2)基墩外觀質(zhì)量檢查,是否完整,噴漆外觀質(zhì)量是否符合要求。
3)基墩的型號是否滿足要求,頂部是預埋鋼板還是預留地腳螺栓。
4)預留地腳螺栓的型號、間距、外露長度是否滿足設計要求。
5)通用型號的小基墩也要注意標高的區(qū)別,不同區(qū)域的小基墩標高也不同。
6)吊裝卸車時注意要保護基墩,防止基墩損傷。
3.2.2.基坑開挖和墊層澆筑
基坑開挖前,要根據(jù)現(xiàn)場實際測量和圖紙設計,結合站內(nèi)舊管線實際標高、位置進行復核,施工過程中重點質(zhì)量控制措施如下:
1)現(xiàn)場要根據(jù)測量基準點進行復核,復核土建、工藝坐標、標高是否相符,圖紙設計的坐標和標高是否與舊管線的相符。
2)基墩開挖靠近設計標高時,應采用人工進行清理坑底并開挖到設計標高。
3)大型基墩采用混凝土墊層,小型基墩采用沙墊層,墊層的高度不小于5cm,并且模板高度宜與混凝土墊層高度一致,方便澆筑時控制標高。
4)根據(jù)施工經(jīng)驗,考慮到混凝土墊層和基墩底部水平度誤差,一般混凝土墊層高度應比設計高度低10mm,將來可以通過基墩頂部坐漿板高度來調(diào)整鋼結構高度,以保證工藝設備標高。
5)混凝土從出廠到現(xiàn)場澆筑結束不超過3h。
6)不同標高的基墩墊層不能同時澆筑,要合理安排墊層的澆筑順序。
3.2.3.基墩安裝和找正
墊層養(yǎng)護達到強度后,進行基墩安裝和找正,安裝可以和粗找正同時進行,粗找正完成后在進行精找正,基墩的坐標和標高必須與已有舊管線和工藝設計圖紙一致[6],安裝和找正過程中的質(zhì)量控制措施如下:
1)開闊區(qū)域可以使用吊車找正,已有舊管線區(qū)域可以采用螺栓千斤頂配合找正。
2)測量找正時應有兩個測量員用兩套儀器進行復核,防止測量誤差過大。
3)基墩上的鋼筋吊鉤在找正完成后應該割除,斷頭處涂防銹漆。
4)基墩頂部必須鑿毛并且復核預埋螺栓螺紋長度,如螺紋長度不足可以采取人工套絲方式增加。
5)已有管線區(qū)域安裝基墩時,可能會存在新基墩和已有設備、基墩位置沖突的問題,應該提前復核基墩坐標并及時與設計進行溝通,確定是新基墩移位或是利用舊基墩加支架替代。
6)對于依靠坡度自流的放空管線,基墩的頂部標高要復核坡度,并且保證坡向正確。
3.2.4.基墩回填和坐漿板安裝
基墩找正完成且復核無誤后開始進行回填,基坑回填的質(zhì)量管理措施如下:
1)回填土應該采用過篩的細土,其粒徑和含水率符合設計文件要求。
2)回填應該分層進行,每層厚度20cm。
3)每層回填必須夯實,并且進行密實度試驗,試驗結果應大于95%。
4)回填至設計標高,所有地下部分的基墩必須防腐。
5)基墩頂部必須鑿毛后才能安裝坐漿板。
6)坐漿料必須比基墩混凝土強度高一個等級。
7)坐漿料高度為2.5~5cm,通過調(diào)整坐漿板高度可修補基墩高度安裝誤差。
8)坐漿板必須進行灑水覆蓋養(yǎng)護,達到強度后方可安裝鋼結構。
雖然人員、機械、物料、工藝、環(huán)境各方面因素都能影響裝配式基墩質(zhì)量,但是如果在施工過程中使用恰當?shù)姆椒?,利用有效的質(zhì)量控制體系和檢測系統(tǒng),就能實時發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題并將質(zhì)量問題最小化,以達到相關規(guī)范要求。安裝實踐表明:
1)采用裝配式基墩進行安裝,能夠保證基墩質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率和安裝進度,保證工程順利進行。
2)采用適當?shù)闹谱骷鞍惭b質(zhì)量控制措施,基墩安裝就能滿足工藝安裝要求。
3)采用裝配式基墩安裝,能夠節(jié)省成本,提高施工進度,滿足工期要求。
4)安裝質(zhì)量控制要從設計圖紙、材料驗收、工序質(zhì)量檢查、工序質(zhì)量驗收等方面綜合控制才能總體上控制制作及安裝質(zhì)量[7]。