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泵的基礎(chǔ)設(shè)計要求和施工流程
閱讀:1062 發(fā)布時間:2023-7-211.設(shè)計機(jī)泵類設(shè)備基礎(chǔ)時,應(yīng)取得以下資料:
(1)機(jī)泵類設(shè)備的型號,、轉(zhuǎn)速,、功率、規(guī)格及輪廓尺寸圖等,;
(2)機(jī)器自重及重心位置或壓縮機(jī),、電動機(jī)及輔助設(shè)備的質(zhì)量分布圖;
(3)基礎(chǔ)模板圖,、基礎(chǔ)頂面的設(shè)計標(biāo)高,、二次灌漿層厚度、地腳螺栓(或地腳螺栓孔)的位置,、規(guī)格(或尺寸),;
(4)設(shè)備基礎(chǔ)在生產(chǎn)裝置中的坐標(biāo)位置,;
(5)建設(shè)場地的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘察資料。
2.對地基的要求:
(1)基礎(chǔ)應(yīng)坐在老土層上,;
(2)功率小于100KW的機(jī)泵類設(shè)備基礎(chǔ),,當(dāng)對沉降無特殊要求時,可設(shè)置在經(jīng)分層夯實的回填土地基土,,其壓實系數(shù)不應(yīng)小于0.93,;
(3)基礎(chǔ)頂面高出地面不宜小于200mm,其埋深不宜小于0.8m,,且不小于凍結(jié)深度,,南方地區(qū)埋置深度應(yīng)在耕土層以下即0.5m;
(4)設(shè)備基礎(chǔ)的地基容許變形值:
設(shè)備基礎(chǔ)類別 | 容許變形值 | |||
中心沉降量(mm) | 傾斜 | |||
常壓裝置 | 高壓裝置 | |||
泵類基礎(chǔ) | 離心泵 | 0.002 | ||
活塞泵功率≥500KW | 100~200 | 50~100 | 0.002 | |
活塞泵功率≤500KW | 0.003 |
3.對基礎(chǔ)的要求:
(1)基礎(chǔ)底板尺寸宜由以下三個條件確定:
• 基礎(chǔ)質(zhì)量應(yīng)大于機(jī)器質(zhì)量的3~5倍,;
• P≤(0.5~0.7)f式中 P—基礎(chǔ)底面處的平均靜壓力設(shè)計植,,kpa;f—地基承載力設(shè)計值,,kpa,;
• 基組總重心與基礎(chǔ)底面形心應(yīng)位于同一鉛垂線上,其相對偏心不應(yīng)超過3%,;
(2)基礎(chǔ)的混凝土等級用C20,,墊層用C10;
(3)基礎(chǔ)的混凝土體積小于20m3時,,可不配置表面構(gòu)造鋼筋,;混凝土體積為20~40m3時,應(yīng)在基礎(chǔ)頂面配置直徑為10mm,、間距為200mm的鋼筋網(wǎng),;混凝土體積大于40m3時,尚應(yīng)在基礎(chǔ)四周和頂,、底面配置直徑為10~14mm,、間距為200~300mm的鋼筋網(wǎng);基礎(chǔ)底板懸臂部分應(yīng)按強(qiáng)度計算配置上,、下側(cè)鋼筋,,當(dāng)?shù)装鍛冶坶L度小于地板厚度時,可不必配筋,;
(4)基礎(chǔ)頂面的二次澆灌層,,厚度宜為30~50mm,材料應(yīng)采用細(xì)石混凝土,,其強(qiáng)度等級應(yīng)比基礎(chǔ)的混凝土強(qiáng)度等級高一級,,當(dāng)厚度小于30mm時可采用1:2水泥砂漿;基礎(chǔ)外露部分用1:2水泥砂漿抹面,;
(5)自制地腳螺栓宜采用直鉤式,,直鉤段長度不得小于4d(d為地腳螺栓直徑),;埋置深度L不得小于20倍直徑,對于帶錨板的地腳螺栓,,應(yīng)不小于15倍直徑,,構(gòu)造螺栓不受此限,且不得小于300mm,;
埋置方法宜采用預(yù)留孔,,地腳螺栓預(yù)留孔底至基礎(chǔ)底面的距離,不得小于100mm,;地腳螺栓底端至預(yù)留孔底的距離,,不得小于50mm;預(yù)留孔邊至基礎(chǔ)邊緣的距離,不得小于100mm,;當(dāng)預(yù)埋螺栓時:當(dāng)φ≤20時,,不小于100mm,當(dāng)φ>20時,不小于150mm,。當(dāng)不滿足時,,宜配置直徑為6~8mm,間距為100~150mm的鋼筋網(wǎng),;預(yù)留孔內(nèi),,應(yīng)采用混凝土強(qiáng)度等級C25細(xì)石混凝土澆灌或高一級基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級;當(dāng)矩形基礎(chǔ)邊長,、環(huán)行基礎(chǔ)周長大于40m時,,應(yīng)設(shè)后澆帶,帶寬50cm,,鋼筋不切斷,,待底板澆注后一個月用比原基礎(chǔ)高一等級摻微膨脹劑的混凝土澆注;基礎(chǔ)的混凝土宜一次澆灌完畢,,不留施工縫,。當(dāng)施工要求必須留施工縫 時,應(yīng)嚴(yán)格遵守施工縫的構(gòu)造,、操作要求。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%以上時,,方可安裝設(shè)備,。
4.離心泵的動力計算:
(1)當(dāng)?shù)鼗休d力標(biāo)準(zhǔn)值不小于80kPa、電機(jī)功率不大于560kw且離心泵基礎(chǔ)的質(zhì)量不小于機(jī)器質(zhì)量三倍時,,可不作動力計算,;
(2)當(dāng)基礎(chǔ)需作動力計算時,基礎(chǔ)的允許振幅,,應(yīng)符合下表規(guī)定基礎(chǔ)的允許振幅[A],;
機(jī)器工作轉(zhuǎn)數(shù)n(r/min) | [A](mm) |
1000≥n>750 | 0.10 |
750>n≥500 | 0.15 |
n<500 | 0.20 |
(當(dāng)n>1000r/min時,,允許振幅[A]可根據(jù)制造廠要求確定,或取0.1mm)
(3)離心泵的擾力值,,按下式計算:Pn=mew2,,其中:
• Pn—離心泵的擾力值(N);
• e—離心泵偏心距(m),;
• w—機(jī)器擾力的圓頻率(1/s),,w=0.105n;
• m—電機(jī)轉(zhuǎn)動部分的質(zhì)量(kg),。
1.一般要求
(1)水泵基礎(chǔ)設(shè)計必須安全穩(wěn)固,標(biāo)高,、尺寸準(zhǔn)確,,以保證水泵運行穩(wěn)定,安裝檢修方便,。
(2)按GB/T50265-97《泵站設(shè)計規(guī)范》規(guī)定:單機(jī)功率在160kw以下的立式軸流泵機(jī)組和單機(jī)功率在500kw以下的臥式離心泵機(jī)組,,其機(jī)泵基礎(chǔ)可不進(jìn)行動力計算。反之,,則必須進(jìn)行計算,,尤其是與泵房建筑結(jié)構(gòu)連成整體的機(jī)泵基礎(chǔ)。
2.臥式離心泵基礎(chǔ)設(shè)計要點
(1)基礎(chǔ)形式:按與泵房結(jié)構(gòu)的聯(lián)結(jié)與否可分為分離式和整體式,。地面式泵房宜采用分離式基礎(chǔ),,地下式或半地下式泵房一般采用整體式,與鋼筋混凝土底版連成整體,,整體式基礎(chǔ)屬泵房的結(jié)構(gòu)設(shè)計內(nèi)容,。
(2)一般功率在100kw以下時,水泵和電動機(jī)帶有底盤,,可直接安裝在基礎(chǔ)上,;100kw以上時,無底盤,,基礎(chǔ)面需墊以鋼板或型鋼,。
(3)由于水泵、電動機(jī)設(shè)備經(jīng)常更新變動,、各廠家產(chǎn)品規(guī)格也不統(tǒng)一,。因此在施工圖設(shè)計時,必須獲得生產(chǎn)廠的產(chǎn)品技術(shù)說明等資料,,在澆搗基礎(chǔ)之前,,最好按實際設(shè)備的尺寸校核。
(4)對于分離式的中、小型水泵基礎(chǔ)可參照下列經(jīng)驗數(shù)據(jù)設(shè)計,;整體式基礎(chǔ)可根據(jù)情況適當(dāng)調(diào)整,,并結(jié)合泵房的結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮。
• 基礎(chǔ)材料通常采用不低于C20混凝土,;預(yù)留螺孔待地腳螺栓埋入后,,用不低于C25細(xì)實混凝土填灌固結(jié)。
• 地腳螺栓埋入基礎(chǔ)長度為不低于20倍螺栓直徑(l≥20d),,螺栓叉尾長度為4d螺栓,;預(yù)留螺孔深度大于螺栓埋入總長度3—5cm。
• 臥式水泵一般為塊式基礎(chǔ),,其尺寸大小一般均按所選水泵及電動機(jī)安裝尺寸提供的數(shù)據(jù)確定,,如無上述資料,可參照下列數(shù)據(jù)確定,。
A,、對帶底座的小型水泵:
基礎(chǔ)長度L=底座長度L1+(0.20~0.30)(m)。
基礎(chǔ)寬度B=底座螺孔間距(在寬度方向上)B1+0.30(m),。
基礎(chǔ)高度H=底座地腳螺釘?shù)拈L度L2+(0.10~0.15)(m),。
B、對于不帶底座的大,、中型水泵:
基礎(chǔ)長度L=水泵和電動機(jī)最外端螺孔間距L1+(0.40~0.60)(m),,并長于電動機(jī)總長。
基礎(chǔ)寬度B=水泵和電動機(jī)最外端螺孔間距(取其寬者)B1+(0.40~0.60)(m),。
基礎(chǔ)高度H=底座地腳螺釘?shù)拈L度L2+(0.10~0.15)(m),。
C、基礎(chǔ)高度及重量:
基礎(chǔ)重量>2.5-4.5倍機(jī)組(水泵及電動機(jī))重量,。
基礎(chǔ)高度應(yīng)不小于500-700mm,;
基礎(chǔ)頂面應(yīng)高出室內(nèi)地坪100-200mm,一般采用200mm,。
D,、預(yù)留螺孔:
當(dāng)d螺栓≥40mm時,螺孔中心距基礎(chǔ)邊緣300mm,。
當(dāng)d螺栓<40mm時,,螺孔中心距基礎(chǔ)邊緣>150-200mm,
但基礎(chǔ)螺孔邊緣與基礎(chǔ)邊緣間距不得小于100-150mm,。
螺孔尺寸尚需考慮螺桿叉尾長度,,地腳螺栓埋入后的混凝土填灌,密實施工條件需要,。
螺孔尺寸一般為80-200mm方孔,如100mm×100mm或150mm×150mm方孔;大型水泵則≥200×200mm,。
E,、電機(jī)功率50kw以下的泵,設(shè)計時可以采用膨脹螺栓固定方式,,其它要求與以上條款相同,。
1.水泵機(jī)組宜采用單行排列
2.主要機(jī)組的布置和通道寬度,,應(yīng)滿足設(shè)備的運行,、維護(hù)、安裝和檢修的要求,,并應(yīng)符合下列要求:
(1)水泵基礎(chǔ)間的凈距不宜小于1.0m,。
(2)機(jī)組突出部分與墻壁的凈距不宜小于1.2m。
(3)主要通道寬度不宜小于1.5m,。
(4)當(dāng)考慮就地檢修時,,應(yīng)保證泵軸和電動機(jī)轉(zhuǎn)子在檢修時能拆卸。
(5)當(dāng)設(shè)專用檢修點時,,應(yīng)根據(jù)機(jī)組外形尺寸決定,,并應(yīng)在周圍設(shè)有不小于0.7m的通道。
(6)有電動起重機(jī)的泵房內(nèi),,應(yīng)有吊運設(shè)備的通道,。
水泵基礎(chǔ)的作用是支承并固定機(jī)組,,使它運行平穩(wěn),,不致發(fā)生劇烈振動,更不允許產(chǎn)生基礎(chǔ)沉陷,。因此,,對基礎(chǔ)的要求是:
(1)堅實牢固,除能承受機(jī)組的靜荷載外,,還能承受機(jī)械震動荷載,;
(2)要澆制在較堅實的地基上,不宜澆制在松軟地基或新填土上,,以免發(fā)生基礎(chǔ)下沉或不均勻沉陷,。一般中、小型立式軸流泵都安裝在鋼筋混凝土排架或特制的水泵梁上,;而臥式離心泵大多是安裝在混凝土塊體基礎(chǔ)上,。
1.混凝土基礎(chǔ)
混凝土基礎(chǔ)應(yīng)有足夠的平面尺寸,以保證水泵的安裝和固定,。其尺寸大小一般均按所選水泵安裝尺寸所提供的數(shù)據(jù)確定(公眾號:泵管家),。具體的確定方法見第四章第二節(jié)的相關(guān)內(nèi)容。
基礎(chǔ)施工時,要求在規(guī)定的地點先挖好機(jī)坑,,下面鋪一層5cm厚的石子或碎磚,,用夯打?qū)崳缓鬂仓炷??;炷恋呐浜媳瓤捎觅|(zhì)量來計算。一般是1份水泥,、2份黃砂,、5份石子?;蛘呤?份水泥,、2份黃砂、4份石子,,以及l(fā)份水泥,、3份黃砂、6份石子,。采用哪種配合比,,可根據(jù)建筑物的重要性以及水泥的質(zhì)量選用。水的質(zhì)量為水泥質(zhì)量40%~60%,,加水少強(qiáng)度高,。在澆筑時,要在靠近地面以及高出地面的部分放置???,模框要根據(jù)基礎(chǔ)尺寸釘好,。
2.底腳螺栓的固定
機(jī)組底座的地腳螺栓的固定分一次澆筑法和二次澆筑法,。
一次澆筑法就是在澆注混凝土之前,將地腳螺栓固定在模型架上,,在澆注混凝土?xí)r,,不需預(yù)留螺栓孔,一次澆成,,將地腳螺栓澆筑在混凝土基礎(chǔ)中,。該種方法通常用于帶有底座的小型水泵的安裝。這種方法的優(yōu)點是縮短了施工期限,;增強(qiáng)了底腳螺絲在基礎(chǔ)內(nèi)的穩(wěn)固性,;保證了安裝質(zhì)量。缺點是若地腳螺栓位置固定不正或澆筑地腳螺栓移位,,將給水泵機(jī)組的安裝帶來困難,。
小型水泵的基礎(chǔ)一般都采用一次灌漿法,。通常按照規(guī)定尺寸要求用木板或磚頭立好模框,,同時在各底腳螺絲的位置釘上有螺絲孔的縱橫板條,,以固定底腳螺絲位置,然后再澆筑混凝土。
二次澆筑法是在澆鑄混凝土基礎(chǔ)時,,預(yù)先預(yù)留地腳螺栓孔,水泵機(jī)組就位和上好螺栓后再向預(yù)留澆孔內(nèi)澆筑混凝土,。這種方法的缺點是增加了基礎(chǔ)模板工程和澆灌工作量,,而且分兩次澆筑,前后凝固的混凝土有時結(jié)合得不好,,影響底腳螺絲的穩(wěn)固性,。
在中、小型水泵機(jī)組的安裝中,,為避免上述方法的缺點,,可采用強(qiáng)度較高的耐火磚墊在底座的四角,然后放置地腳螺栓,,支好模板,,一次澆筑成混凝土基礎(chǔ)。
采用二次灌漿法時,,須預(yù)先立好??颍⒃诘啄_螺絲位置處立上預(yù)留孔模板,。預(yù)留孔的尺寸一般比底腳螺絲直徑大5cm左右,。如果不用預(yù)留孔模板,也可在底腳螺絲外面套一根直徑比螺栓直徑大1.5~2倍粗的鐵管或竹管,,把底腳螺絲固定在樣板架上,。使底腳螺絲稍能偏動,便于對準(zhǔn)底座上的底腳螺絲孔,。
大型水泵機(jī)組通常不帶底座,,為便于機(jī)組的安裝與調(diào)平找正,常用槽鋼制成整體式底座,,在澆筑混凝土基礎(chǔ)時采用一次或二次澆筑法將鋼制機(jī)組底座穩(wěn)好在設(shè)計位置上,。該種施工方法的優(yōu)點是鋼制底座與混凝土的結(jié)合較牢固,整體性較好,。
運行多年后的泵,,地基和地腳螺栓應(yīng)該正確設(shè)計和施工,以支撐泵可以運行多年(15年-30年),。
地腳螺栓安裝要求
要求 | |
地腳螺栓的不垂直度 | ≯10/1000 |
地腳螺栓底端 | 不應(yīng)碰預(yù)留孔底 |
地腳螺栓清潔度 | 應(yīng)將地腳螺栓上的油脂和污垢清除干凈 |
螺母,、墊圈,、設(shè)備底座 | 接觸面應(yīng)平整,不得有毛刺,、雜屑 |
地腳螺栓的緊固 | 應(yīng)在混凝土達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度的75%后進(jìn)行,,擰緊螺母后,螺栓必須露出螺母1.5~5個螺距 |
螺釘埋入深度
螺釘直徑mm | 螺釘直徑mm | |
彎鉤式螺釘 | 活動式螺釘 | |
10~20 | 200~400 | 200~400 |
24~30 | 500 | 400 |
30~42 | 600~700 | 400~500 |
42~48 | 700~800 | 500 |