厂房设备基础的优化设计与创新
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【摘要】当前企业需不断升级技术装备以提高生产效率。为确保新设备按期投入使用，就要保证设备安装的进度，而设备的基础施工是进度的关键。本文通过经验总结及实践运用，对设备基础的设计方案进行优化与创新，实现避免二次浇砼的施工办法，缩短了设备基础施工周期，满足了设备早日投产并产生经济效益的目的。
【关键词】设备基础 设计方案 优化与创新
1.引言
为了更好的适应当今社会的迅速发展，企业要不断提高生产效率，提高制造工艺，升级更新技术装备，经常性调整生产工艺平面布置来满足生产规模的扩大和生产质量的提高。工艺平面布置调整、新设备的投入，不可避免的要进行设备基础的施工，若按正常的设备基础施工进度，一台设备在进入安装前，设备基础的施工周期最快也要四十余天。如何加快基础施工进度，使设备能够早日投产，成为每个企业基建管理工作人员迫切需要深入思考并且加以解决的问题。
要想加快进度缩短工期，首先从厂房设计或设备基础设计开始就要考虑采取哪些新的技术和方法来缩短施工周期;其次就是在施工过程中要采取好的施工方案;同时还要在这些过程中考虑方便设备搬迁调整的需要。本文根据笔者多年的实践经验总结，从如何缩短二次浇注砼的养护周期以及避免二次浇注砼等方面提出一些优化方案和创新思路，供设计人员参考。
2.设备基础传统方案论述
二次浇注砼的养护周期为28天，占基础施工时间的比例最长。如何缩短二次浇注砼的养护周期来实现缩短设备安装的总工期，以保证设备早日投入使用呢？在现在的工作实践中，大多数采用的是提高砼的二次浇注设计强度和使用二次浇灌料，或者是把设备穿好地脚螺栓后，通过采取一定的措施，把设备固定好后，一次浇注基础砼的施工方法。提高二次浇注砼的强度，最快也需7天才能满足设备安装要求;二次浇灌料也需要一定的养护时间;把设备穿好地脚螺栓后一次性浇注基础砼，虽然没有二次浇注砼的养护时间，但在设备固定时的安全风险较大，在设备安装找平时，垫铁的用量较大。另外是在方案设计时就把地脚螺栓设计成直埋形式和地脚螺栓形式。直埋时，地脚螺栓的固定措施，每个施工单位的方法简繁不一，无法统一;预先植地脚螺栓，定位有难度，设备就位后再植地脚螺栓，难度较先植大，时间相对长些。对于避免二次浇注砼的办法，目前多采用预埋板件和地脚螺栓直埋的方法，但地脚螺栓孔需要二次浇注砼且养护周期必须是28天。总体来看，上述几个方法虽能缩短工期，但还存在很多弊端。
3.设备基础方案优化创新
笔者通过观察、经验总结以及工程实践，提出了一种创新型的优化设计方案。该方案是从机械加工设备的T形工作平台的T形槽中受到启发，把地脚螺栓预埋孔的模板用钢板直接焊接成T形，和设备形成一体，设备基础就成为一个T形工作平台，把设备放上去，一次找平调整后，拧紧螺栓，就可以完成设备安装。我公司在一台新设备基础施工过程中运用该方法缩短了施工周期，目前设备已经安全使用两年多。
3.1 钢模板的尺寸确定
钢模板几何尺寸确定的具体方法是，上部尺寸的开口宽度和长度要保证能自由放下和取出螺栓，宽度方向上要尽可能小，这样T形螺栓转动后勾住的钢模板的接触面积就越可能大，拧紧螺栓后T形头的变形越小;深度满足螺栓的安装长度要求即可;T形的下部长宽高尺寸要保证螺栓的T形头能够正常的自由转动，总之就是要尽量缩小钢模板的外形几何尺寸，以提高其整体刚度，同时也可以节约钢板的用量，降低造价;螺栓拧紧后和钢模板贴緊位置的钢板要保证有一定的厚度，可以经过验算确定。地脚螺栓也做成T形，同时要加强T形头部的刚度，防止螺栓拧紧后头部发生变形。钢模板内部的防腐措施，就是在孔内部和螺栓涂抹适量黄机油。为防止其他物体落入孔内，可用薄钢板封口。在制作钢模板的同时在钢模板的外侧焊接一些短钢筋，作为钢模板的锚固固定，钢模板永久做为基础的一部分。基础砼满足安装要求后，就直接安装设备，一次找平调整，拧紧螺栓，大大的缩短了设备安装周期。因此采用这种方法在设备基础设计时就不需考虑二次浇注砼。
3.2 钢模板的形状改进
可以把钢模板考虑成倒台体（圆台体）的形式，T形螺栓头部也设计成台体，台体中间按地脚螺栓的要求钻孔攻丝（也可以不钻孔攻丝，直接和螺栓焊接成一体），地脚螺栓的两头都套丝，安装时螺栓一头和台体连，一头和设备连。拧紧螺栓时，台体和钢模之间越拧越紧。在制作钢模板时台体预先放入钢模板内，这种方式需要在设计时预先算好台体的提升量，以满足螺栓和设备的安装要求。这种方式适用于精密设备和振动较大的设备安装，有待于我们在工作中不断的实践检验。
3.3 厂房地坪的设计优化
在厂房设计地坪时，可以把车间地坪直接考虑设计成一大块的T形工作平台。根据设备工艺平面布置图，通过分析各个设备的安装要求，在需要安装设备的不同区域内形成多条T形槽或多组T形孔，以满足不同设备的安装要求。对于个别设备，由于设备底座尺寸不同，在区域内，T形槽（孔）的位置不能满足安装要求时，也可以通过采取增加转换装置的方式加以解决，从而满足不同设备在T形槽（孔）上进行安装固定，缩短工期提高效率，更加方便生产平面的调整。
4. 结束语
为满足企业不断提高生产效率，制造工艺水平，升级更新技术装备，设计人员应尽可能从设计方案上考虑如何缩短设备安装的周期，使设备早日投产。作为企业的基建管理人员，建议设计人员多采取装配式的设计方案来缩短工期，如本文所提出的预埋T形钢制地脚螺栓预埋孔模板及预埋板件直埋形式，把车间地坪设计成一大块T形工作平台等，尽可能避免二次浇注砼。
参考文献：
[1]对编写高职《机械设计基础》教材的探讨[J]. 郭仁生.中国职业技术教育. 2003（16）.
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