职称论文-大型高速造纸机基础板安装技术及发展

高级职称评审资料——论文PAGEPAGE1大型高速造纸机基础板安装技术及发展大型高速造纸机基础板安装技术及发展[摘要]造纸业在我国正处在飞速发展阶段，每年都有数十个10万吨以上的造纸机安装项目。以往10万吨以上的造纸机以进口为主，近几年来一些生产牛皮箱板纸及瓦楞原纸纸机开始国产化。随着造纸向着大型及高速方向发展，原来预留孔洞地脚螺栓的基础板安装方法正趋向淘汰，新的安装方法及高精度测量手段已经成为主流。本文重点介绍造纸机基础板安装工序及组织特点。[关键词]造纸机：基础板：预埋板：样板：地脚螺栓：二次灌浆。引言纸浆造纸业在我国正处在繁荣发展阶段，目前纸浆造纸总产量已经超过日本，正在靠近美国和加拿大。我公司是纸浆造纸行业安装专业施工公司，每年都要承接数台大型造纸机安装项目。以2006年为例，我公司承接的大型造纸机安装项目有山东华泰40万吨/年新闻纸纸机安装项目；福建青山纸业20万吨/年高强瓦楞原纸纸机安装项目；山东博汇15万吨/年牛皮箱板纸纸机安装项目；浙江景兴纸业30万吨/年牛皮箱板纸纸机安装项目；扬州永丰余15万吨/年高强瓦楞原纸纸机20万吨牛皮箱板纸纸机安装项目；安徽山鹰纸业30万吨新闻纸纸机安装项目；山东泉林20万吨文化纸纸机安装项目等。同一年施工的10万吨/年产量以上的造纸机有8台之多，创公司历史新高，在国内也是首屈一指。这些纸机有全进口纸机，有国产纸机，有从国外引进的二手纸机。通过对这些造纸机成功的安装，我公司在大型造纸机安装和施工组织方面积累了丰富的经验。造纸机基础板安装和施工组织造纸机基础板安装在纸机安装中占有重要地位，一个安装公司如果掌握了纸机基础板安装，基本上就能完成整条纸机生产线的安装。当前纸机基传板安装方法有两大主流，其中以德国VOITH公司为代表的是预埋板焊接式安装方法之一。该方法是在纸机基础梁土建施工阶段在基础板地脚螺栓位置设置预埋板，基础板安装时将基础板地脚螺栓焊接在预埋板上。如上海中隆纸业35万吨/年牛皮箱板纸纸机基础板即采用这种安装方式安装。另一种是以美卓MESTO公司为代表的地脚螺栓预埋式安装方法，该方法是在土建进行纸机基础梁施工时，配合土建进行纸机基础板地脚螺栓安装，土建进行砼基础梁浇筑时将地脚螺栓浇筑在基础梁里面。在基础板安装时将基础板安装在对应的地脚螺栓位置，地脚螺栓穿过基础板栓孔。如亚洲浆纸75万吨/年白板纸纸机基础板即采用这种安装方法，福建青山纸业20万吨/年高强瓦楞原纸纸机是仿MESRO的，因此也是采用的这种基础板安装方式。此外一些中小型纸机还采用地脚螺栓预留孔式，即纸机基础梁施工时，土建在基础板地脚螺栓位置预先设置孔洞。待基础板安装时，先将地脚螺栓穿过基础板放入孔洞，基础板初步调整后进行预留孔一次灌浆，精调整后进行二次灌浆。如杭州新丰纸业9号纸机基础板即采用这种方法安装。2.1预埋板焊接式基础板安装特点和施工组织采用该方法安装基础板时，一般情况是土建基础梁施工结束，基础梁砼强度已经达到95%以上那个，基础板楼面（一般二楼）较为整洁，有些时候车间天车已经投入使用，基础板吊装可采用天车。基础板安装一般以网部伏辊纵向中心线为基准，分四组向纸机首尾方向推进。基础板初找后将基础板地脚螺栓点焊接在预埋板上。为防止点焊接后产生地脚螺栓歪斜，需要制作定位套预先套在地脚螺栓上，见图-1。点焊后吊出基础板进行地脚螺栓满焊后，再将基础板吊回原位进行精找。为节省施工工期可采用流水作业法，即前面施工组进行初调整、点焊、焊接，后面施工组进行精调整。图-1图-2该法安装的基础板大多数都是燕尾槽式，见图-2。在精调整时特别要注意一定要保证每块基础板的燕尾槽纵向对正。每进行一块基础板精调整时，都要用经纬仪检测基础板纵向位置差，一般情况单排基础板纵向位差应控制在0.2mm以内，纸机基础板操作侧和传动侧跨距误差应控制在0.5mm以内。跨距测量一般采用卷尺配合弹簧秤法进行检测，弹簧秤拉力一般不小于20N。6m以下跨距的纸机也有采用金属尺杆进行基础板跨距控制，这种方法后面还要介绍。采用该方法进行基础板安装的特点：第一，辅助钢材用量少，和土建不产生交叉施工；第二，地脚螺栓焊接质量要求高，基础板需要吊装两次，因此吊装工作加大；第三，基础板调整时，基础板必须逐块对正，不能产生歪斜。2.2地脚螺栓预埋式基础板安装特点和施工组织采用该方法安装基础板时，一般要安装配合土建施工，切入点是土建基础梁钢筋笼绑好，模板捆扎之前进行基础板地脚螺栓安装工作。为保证地脚螺栓位置准确，预先要仿照基础板制作样板（因为基础板太重无法固定），样板形式多样，但是总体上要求样板上的栓孔的大小及相对位置与基础板相对应。基础板样板有时由纸机生产厂家配套供应，如国产纸机大多数都配送基础板样板。而进口纸机大多数需要现场制作样板。制作样板的材料一般选择方钢为宜，因为方钢强度好，不易变形，而且能保持地脚螺栓垂直度。一般情况，如果土建施工条件较好者，基础梁浇筑采用商品混凝土，利用混凝土输送泵一次完成整个纸机基础梁的浇筑。因此土建浇筑前，安装要完成整个纸机样板和地脚螺栓的安装。样板的固定一般采用工字钢或槽钢吊住，工字钢或槽钢用膨胀螺栓固定在楼面上。如亚洲浆纸75万吨/年白板纸纸机和江西晨鸣35万吨/年低定量轻涂纸纸机基础板地脚螺栓安装即采用上述方法。国产大型纸机，如上海造纸机械厂生产10万吨/年以上产量的纸机也采用地脚螺栓预埋方法安装基础板。基础板样板由厂家配送，样板制作采用10号槽钢，但制作精度不高。由于国内运输方便，厂家配送的样板在国内回收，在同类纸机上多次重复使用，因此变形严重。并且有些样板与当时纸机基础板不能对应。如福建青山纸业20万吨/年高强瓦楞原纸纸机就出现这种情况，下面就针对这种情况介绍预埋地脚螺栓基础板安装和组织。2.2.1地脚螺栓安装和施工组织福建青山纸业20万吨/年高强瓦楞原纸纸机需要预埋的地脚螺栓共计有1189条，规格有M24、M30和M36，长度为1米。样板由国内纸机生产厂家配套供应，制作精度低，变形严重，部分样板与本台纸机基础板不对应。又由于土建施工严重滞后，施工现场土建材料堆积较多。土建采用人工浇筑纸机基础梁，因此不能整体将基础梁一次浇筑完毕，只能根据基础梁沉降缝的设置采用分段浇筑。在这种条件下基础板地脚螺栓预埋也只能根据土建施工进度分段进行。第一步将土建已经完成的基础梁钢筋绑扎的段位基础板样板按图纸排放好，因样板相对较轻可直接放在钢筋笼上面，与图纸不符的样板安排一施工小组抓紧按图纸修改。第二步，测定固定样板用的工字钢位置，工字钢规格为I16，用膨胀螺栓将其一端固定在楼面上，另一端跳出楼面悬吊样板，一般情况一块样板要用两根工字钢进行悬吊。悬吊方法是在样板焊接8根M12丝杠，根据样板长度可适当增加丝杠数量。丝杠分列在工字钢两边，每根工字钢上面横置两块条形钢板，钢板厚度不得小于10mm。钢板上加工两个Ø14小孔，孔距略大于工字钢上面宽度，与工字钢两边的丝杠距离相等，使丝杠从这两个孔中穿过，戴装螺母，这样样板便被吊在工字钢上，见图-3。旋动丝杠上的螺母可以调节样板高低及水平度。样板固定好后，将地脚螺栓放入钢筋笼内，向上穿装在样板上。因为槽钢样板不能保证地脚螺栓垂直，在样板上下各装一垫片，垫片为方形，孔径比地脚螺栓外径大0.1mm，见图-3。扭紧模板上下地脚螺栓螺母，地脚螺栓便被固定在样板上。原设计上，为防止地脚螺栓在砼浇筑是产生歪斜，采用了一种聚苯乙烯套。该套外径为50mm，内径与地脚螺栓外径相同，长度为300mm。用双面胶粘在地脚螺栓上，聚苯乙烯套上端位于砼梁上平面位置处。待砼梁浇筑完成及样板拆除后，在基础板安装就位前将该套挖出。如果地脚螺栓产生歪斜，由于其周围有一定的空间，因此有一定的校正量。但是在实际施工中发现，因钢筋笼内钢筋密集，聚苯乙烯套很难垂直的套在地脚螺栓上，反而增加了地脚螺栓歪斜的因素。据此，聚苯乙烯套被取消，这就大大提高了地脚螺栓安装位置精度要求。为保证地脚螺栓不出现一条歪斜，要求地脚螺栓位置误差必需控制在0.5mm以内。图-3如图-4，为典型地脚螺栓在样板分部情况示意图。测量前首先要计算出大对角线D1、D2的理论尺寸，用卷尺校对D1、D2、L1、L2、K1、K2（LL1、L2为长度尺寸，K1、K2为宽度尺寸）。这六个尺寸都符合要求后，将这四角位置的地脚螺栓上下垫片点焊在样板上，使螺栓不再产生位移。同样方法校对尺寸D3、D4、D5、D6、L3、L4、L5、L6及K3，都达到要求后，将样板中间两条地脚螺栓上下垫片点焊住，该块样板地脚螺栓位置调整完毕见图-5。如果出现某尺寸不能调到符合要求的误差之内时，需要拆下地脚螺栓，按偏差方向将样板孔用气割适当割大，重新安装回地脚螺栓，将该尺寸调到符合要求。之后用吊线法将样板位置调整到图纸要求，用Ø20钢筋或∠30*30角钢将样板与工字钢焊接在一起。然后用水准仪检测地脚螺栓标高，要求其上表面高度低于基础板上平面高度2~3mm。相邻两块样板的相对位置很重要，其是保证基础板纵向对正重要指标。为保证其相对位置，必须检测相邻两块地脚螺栓位置，见图-7。校正距离尺寸J1、J2和对角尺寸d1、d2，误差控制在0.5mm以内。之后用Ø16以上的钢筋将相邻两块样板焊接在一起。样板跨距，也就是未来基础板跨距用盘尺配合弹簧秤进行校对，误差要求控制在1mm以内。这样每完成一段基础梁地脚螺栓安装后，通知土建进行砼浇筑。浇筑完成后拆下样板，将工字钢用到下一施工段，这样在很大程度上节约工字钢用量。地脚螺栓安装时操作侧和传动侧要同时进行，每侧设置两个施工班组。前面一组进行样板固定，后面一组进行螺栓及样板定位。每进行一段距离，检测纵向总体尺寸。两侧施工班组配合进行跨距控制，这样施工进度大大加快。图-4图-6图-72.2.2基础板安装和施工组织纸机基础梁浇筑砼完成后，便可开始进行基础板安装。如果这时土建施工进度适当，天车可在先期完成安装并投入使用，基础板可采用天车吊装就位。如果土建进度较慢，天车不能投入使用，便加大了安装难度。福建青山纸业20万吨/年高强瓦楞原纸纸机基础板安装便出现了这种情况。在这种情况下，首先用一台汽车起重机在吊装孔处将一台3吨叉车吊到二楼楼面，叉车吨位根据现场条件和基础板吨位而选择。然后将基础板集中吊到二楼楼面，用叉车将操作侧基础板运输到其对应安装位置，放置基础旁。因为基础梁与楼面之间有预留孔，基础板不能直接放到基础上。传动侧施工场地狭窄，叉车无法开进，只能借助自制的运输车进行运输，见图-7。图-7图-8基础板吊装就位采用人字桅杆法，见图-8。三根风绳①、②、③，吊装时风绳②固定在附近立柱上，风绳①上连接一倒链B，风绳③绕在所吊基础板对面一侧立柱上，由一名经验丰富的起重工揽住。因为基础梁与楼面之间有预留孔及基础较窄，人字桅杆只能一条支腿支在楼面上，另一支腿跨过预留孔支在基础上，基础与楼面之间架一钢制过桥。桅杆主吊点，也就是倒链A与基础板及与基础板安装位置都有一段距离。起吊时首先用人字桅杆上的倒链A将基础板吊起，基础板不能离开地面，以免因晃动产生强大冲击力破坏桅杆。拉动倒链同时借助人工用撬棍往前撬，使基础板沿着钢过桥渐渐滑至桅杆吊点正下方，也就是倒链A正下方。拉动倒链A，将基础板吊起一定空中高度。此时基础板与安装位置还有一定的距离，拉动倒链B，同时收后放风绳③，调整桅杆与水平面角度而是吊点产生一定位移，借此位移将基础板逐渐靠近并到达安装位置，之后放下基础板，并使预先安装的地脚螺栓穿过基础板栓孔，单块基础板吊装成功。将桅杆移至下一块基础板安装位置进行下一块基础板吊装。基础板精调整时相对容易一些，因为采用这种方法安装的基础板大都是现场钻孔式，即纸机本体设备安装，需要在基础板上现场打孔攻丝，以便固定安装在基础板上的本体设备。因此基础板精调整时重点控制基础板标高和水平度，纵向目测成行即可。福建青纸纸20万吨/年高强瓦楞原纸纸机基础安装完成后，对照图纸尺寸进行基础板总体尺寸进行了检测，目测数据值与图纸尺寸完全一样。基础板就位及精调整时也未发现1189条螺栓有歪斜现象发生，这说明地脚螺栓安装时精度控制的非常到位。在基础板吊装和调整的施工过程中，基础板吊装需要一固定起重专业组，该组人数不能少于6人。基础板就位后钳工班组可跟着进行精调整工作，根据现场情况，可设置2~3个钳工班组，每组有两名钳工。精调整时可先从纸机一侧进行，如果吊装进度较快，也可两侧同时进行。采用预埋地脚螺栓基础板安装方法的特点：第一，辅助钢材用量大，制作样板及固定样板需要大量钢材；第二，地脚螺栓预埋阶段精度要求高，基础板安装阶段则较为容易，不用对基础板横向和纵向进行刻意精调。2.3预留孔式基础板安装特点和组织目前在一些中小型纸机及国产浆板机上，基础板安装仍采用预留孔。即基础板地脚螺栓位置在土建施工时预先留出孔位。这种安装比较传统，在现阶段应用中也发展了一些新的施工技术。图-9图-10图-11第一是，基准预埋点的制作形式。以往使用的基准预埋点大都是用的柱形不锈钢，见图-9，用时直接埋入地面。或在圆柱形不锈钢外加护套，圆柱上车有螺纹，不用时可用塑料制盖盖上，见图-10。在新的安装方法中应用了一种铜制组合式，即先制作一铜箍，铜箍内侧车有内螺纹，再制作一铜螺柱，柱上车有外螺纹，使用时将螺柱旋入铜箍内，见图-11。这种组合式埋点优点是，在螺柱上表面打基准点时，如果点有偏差时，可转动螺柱，将点移到需要位置。第二是，这种方法纸机基础板一般也是采用的燕尾槽式，但是基础板安装时可不用传统的在基础板上人工预先刻划基础板纵向中心线，而是制作几块铝合金榫板，见图-12。榫板上刻有基础板燕尾槽中心线和基础板中心线，基础板安装时将基础板扣在基础板上，即可测量基础板位置，很是方便快捷。图-12第三是，基础板跨距测量刻采用的方形铝合金尺杆，尺杆长度长于基础板跨度，在尺杆两端某一平面刻划两条横线，两条横线距离与基础板跨距相等。测量时尺杆放在基础板上的榫板上，尺杆一端标记线与已经调好一侧基础板上榫板上的中心线重合，调整另一侧基础板位置，使该侧榫板上的中心线标记与该端尺杆上的标记线重合。测量时单块基础板两端安装上述方法各测量一次，都做到重合时，表明另一侧基础板位置已经达到了要求，见图-13。图-132.4基础板二次灌浆应注意事项基础板精调整完毕，底部中空部分要用固化类浆料灌实，这种工序称为二次灌浆。目前基础板大多采用高强度灌浆料进行二次灌浆，以前二次灌浆多属于土建工作范围。现在逐渐转向安装单位，如果控制不当，容易产生质量问题，造成基础板安装返工。直观上看灌浆料加水水化后呈显现两种形态，一种呈粥糊状，一种呈浆水状态。前一种灌浆质量较容易控制，灌浆操作时从支好模板的基础板一侧倒入，从另一侧流出达到基础板1/3~1/2处即可。该种灌浆料流动性相对较差，一般单块基础板二次灌浆时需要从前、中、后三处灌入，基础板底部才能灌实。而后一种灌浆料流动性相对较好，单块基础板二次灌浆时，从一处倒入，灌浆料便