設備安裝到位前將斜墊鐵正確安置在混凝土基礎表面上的過程與方法。墊鐵亦稱墊板,常用的墊鐵用普通碳素鋼鋼板、型鋼、鑄鐵等材料按一定的規(guī)格尺寸加工制成,也有按設備的特殊要求加工制作的,如不銹鋼墊鐵、鉤頭成對斜墊鐵等。
墊鐵的負荷和面積 墊鐵和灌漿層承受負荷有三種情況:(1)當墊鐵組數(shù)較多,且無灌漿層,或有灌漿層只起固定墊鐵和防止水、油流入底座下等作用時,負荷全部由墊鐵承受。(2)當墊鐵組有一定數(shù)量,每組墊鐵均墊穩(wěn)、墊實,且灌漿層與設備底座底面接觸緊密時,負荷由墊鐵和灌漿層共同承受。(3)當設備底座下墊鐵組數(shù)較少或采用無墊鐵安裝,墊鐵或調整螺釘只起設備找標高、找水平作用,灌漿層和設備底座底面接觸緊密時,負荷全部由灌漿層承受。
按照斜墊鐵承受負荷的第一種情況,當墊鐵組放置在混凝土基礎上時,其面積可按下式計算:
式中A為墊鐵面積,mm2;Q1為設備等重量作用在該墊鐵組上的負荷,kN;Q2為地腳螺栓擰緊(可采用地腳螺栓的許可抗拉強度)后分布在墊鐵上的壓力,kN;C為安全系數(shù),可采用1.5~3;R為基礎混凝土的抗壓強度,MPa。
墊鐵的種類 主要有平墊鐵和斜墊鐵(圖1)兩種。平墊鐵用于承受主要負荷和有較強連續(xù)振動的設備。斜墊鐵有單塊斜墊鐵和成對斜墊鐵兩種,單塊斜墊鐵大多不承受主要負荷,其下面應有平墊鐵;成對斜墊鐵用于承受主要負荷,在配合座漿法施工中普遍使用。平墊鐵一般為矩形,但因設備安裝部位或設備構造的需要,有時也采用開口墊鐵或L形墊鐵。帶勾頭的成對斜墊鐵一般用于無需地腳螺栓而直接安裝在地坪上的設備。螺栓調整墊鐵,也屬于成對斜墊鐵的范疇,它是通過擰動調整螺栓使兩塊斜鐵相對移動而改變設備高度,可提高安裝工作效率,適用于機床等設備的安裝。
在設備底座和基礎表面間設置墊鐵的作用是:(1)調整設備的標高和水平度;(2)矯正設備底座的微量變形;(3)將設備的負荷(包括設備重量、地腳螺栓拉緊力和其他附加力等)傳遞給基礎;(4)使設備底座與基礎面間保留一定的距離,以確保二次灌漿層能充滿設備底座底面與基礎表面之間的空隙;(5)設備不作二次灌漿時,墊鐵對設備的振動有阻尼作用。
斜墊鐵的安放位置 墊鐵一般應在靠近地腳螺栓的兩側安放,稱標準墊法(圖2)。根據(jù)設備底座的大小、構造型式和地腳螺栓間距的不同,還有不同的墊法。例如:當設備底座小i地腳螺栓間距較近時,可采用在兩根地腳螺栓之間只安放一組墊鐵的十字墊法(圖3);當?shù)啬_螺栓間距較遠時,除采用標準墊法外,還需采用在中間增加一組墊鐵的輔助墊法;對大型設備可根據(jù)底座形狀和地腳螺栓間距的大小,采用包括標準墊法、十字墊法和輔助墊法的混合墊法。
每一墊鐵組的墊鐵塊數(shù)越少越好,一般不宜超過5塊,其高度為50~100mm,放置要平穩(wěn),接觸要良好。設備找平、找正后,每一墊鐵組都要被壓緊,各墊鐵問應相互點焊牢固;墊鐵應露出設備底座外緣10~50cm。
墊鐵的施工方法 有研磨法、壓漿法、座漿法和無墊鐵安裝法。
無墊鐵安裝法 是利用臨時調整墊鐵或調整螺釘進行設備的找平、找正、找標高,然后二次灌漿。養(yǎng)護后抽掉臨時墊鐵,其空洞再次補灌;也有的利用少量臨時調整墊鐵進行設備定位,二次灌漿后不再取出。經養(yǎng)護后的灌漿層與設備底座應緊密接觸,承受設備的全部負荷。無墊鐵安裝法的灌漿材料可采用高標號早強快硬微膨脹水泥砂漿,為了確保灌漿層有足夠的強度以傳遞載荷,應將灌漿層的高度增大到100~200mm,對于空心的設備底座要采用壓力灌漿工藝將漿料填滿底座下的空腔。20世紀70年代,歐美及日本等國家已較廣泛地采用具有大流動度、無收縮、早強特性的特殊灌漿材料實現(xiàn)設備無墊鐵流動灌漿工藝(見設備安裝灌漿),灌漿時漿料可自流充滿設備底座下面的各處空穴,簡化了灌漿工序,保證了無墊鐵安裝的質量。
研磨法 是設備安裝中使用歷史最長、普遍采用的方法。其作法是:將斜墊鐵放置處的混凝土基礎表面浮漿除掉并用平錘鏨平,用平墊鐵與之磨合,直至達到墊鐵不翹腳,接觸點均勻(接觸面積應達70%以上),標高、水平度符合設定值。
壓漿法 利用螺栓調整墊鐵壓緊灌漿層并對設備安裝進行精調整,使墊鐵與設備底座及灌漿層緊密接觸的施工方法。其作法是:在地腳螺栓的適當位置上焊一根小圓鋼作為螺栓調整墊鐵的支承,當設備用臨時墊鐵安裝初步找平后進行二次灌漿,同時在設備底座與小圓鋼中間裝入調整墊鐵,在灌漿層達到初凝后調整墊鐵的升降塊壓緊設備底座底面和灌漿層,當灌漿層達到規(guī)定強度的75%以后拆除臨時墊鐵,再用螺栓調整墊鐵精調設備的水平度和標高(圖4)。
座漿法 是直接用高強度微膨脹混凝土埋設平墊鐵,經養(yǎng)護1~3d后安裝設備,并利用在此平墊鐵上放置的成對斜墊鐵調整設備的水平度和標高。座漿法有前座漿和后座漿之分。前者是先座漿后安裝設備,多用于傳動力矩大、高速、重載、精密的生產工藝線上的重要設備;后者是先安裝設備再進行座漿,多用于傳動力矩小或型鋼結構底座的次要輔助設備。
座漿法的施工步驟是:用風鎬打鍋底形座漿坑一清除余物及用壓縮空氣吹掃~用水沖洗座漿坑,經充分潤濕后清除積水一用座漿標號水泥灰漿涂于坑壁一座漿坑支模一用規(guī)定配比的座漿料經充分攪拌均勻后分層搗固至漿浮于表面,并做成饅頭狀的座漿墩一放置平墊鐵并控制標高和水平度一拍實斜墊鐵四周的座漿料后復查標高和水平度。座漿養(yǎng)護期間不許碰動,氣溫在0℃以下時應保溫,酷暑時應充分濕潤。