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发表于 2006-9-26 11:17:45
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来自： 中国浙江绍兴
在许多机械设备安装工程中，地脚螺栓是不可缺少的附件之一，它的作用是将设备与基础牢固地连接起来，以免设备在工作时发生位移和倾覆。地脚螺栓主要包括死地脚螺栓、活地脚螺栓、锚固式地脚螺栓三类。死地脚螺栓通常用于固定在工作时无冲击和振动或振动很小的中小型设备；活地脚螺栓一般用来固定工作时有强烈振动和冲击的重型设备；锚固式地脚螺栓又称膨胀螺栓，主要用于无振动的轻小型设备。现结合安装行业的一些情况，对地脚螺栓在安装施工中易于产生质量问题的因素进行探讨：0 K7 g& v: v! s2 ~- ^. l5 t. Q
一、地脚螺栓的选择2 M1 @9 G' h0 A% y
地脚螺栓、螺母和垫圈，一般都是随设备带来，它应符合设计和设备安装技术文件的规定。如无规定则可参照下列原则选用：4 q3 n0 }: p9 w& J" e1 k! I
（一）地脚螺栓的直径应小于设备底座上地脚螺栓孔，其关系可按下表选用：" p4 Z2 Q) I# F
单位：mm
, n4 w" X9 a Q5 O; |孔径 11~13 13~17 17~22 22~27 27~33 33~40 40~48 48~55 55~65$ c( J- ^; U9 C2 H
螺栓直径 10 12 16 20 24 30 36 42 48
2 S6 _' O* P( E. U" x（三 ）地脚螺栓的长度应按施工图纸的规定，如无规定，可按下式确定：
8 d7 w$ m" E( x- U& t6 A, S L＝15D+S+（5～10）mm
( k9 ]) p- D/ u) b& m7 Z; ]. Y' z! g# L 式中L——地脚螺栓的长度(mm)% g1 s& L$ l! a3 `) |3 \
D——地脚螺栓的直径(mm)
7 [7 W% A/ v2 O6 i2 \$ g+ U- ]2 F( A S——垫铁高度、设备底座和螺母厚度以及预留余量的总和(mm)4 b* ?/ y' z, B
二、地脚螺栓的安装
8 Y q+ r, a6 h （一）地脚螺栓垂直度& f% _ W2 s3 d# S& U) _; |% A9 @7 N
地脚螺栓安装时应垂直，无倾斜。如果安装不垂直，必定会使螺栓的安装坐标产生误差，给安装造成一定的困难，如果螺栓孔的底座很厚时，甚至无法进行安装。由于螺栓不垂直，使其承受外力的能力下降。现对其受力情况具体分析如下：
% ` u" R \7 w
' F5 q1 M6 p4 _" Q* i, M& e8 I% | 图一 垂直安装 图二 倾斜安装
v& X2 a3 g2 u5 ^8 c6 E 假设安装设备所需的压力为F（即地脚螺栓垂直方向所受的拉力为F），螺栓的截面面积为A。则：
( l/ N( Y+ N1 C8 r/ I* [) X 1．螺栓垂直安装时所受拉力为：F，螺栓的应力为σ=F/A；; g/ J+ E2 z/ m% I: h
2．地脚螺栓倾斜安装时所受拉力为：F1，拉应力为：σ1= F1 F1 /A=F/Acosa ；同时还产生一个水平分力F2，该力作用在O点的而产生的弯曲应力为σ2= F2 L/W=FLtga/W（W为抗弯截面模量）；则总应力为σ=σ1 +σ2。5 a/ h4 p1 f/ q0 Z$ a# X! `7 k
很明显，F1 >F， 相对来说，在这种受力情况下，地脚螺栓的能力变小，更容易被破坏或断裂。同时，水平分力的作用会使机座沿水平方向转动，因此设备不易固定。有时已安装好的设备，在二次灌浆前很可能由于这种分力的作用而改变位置，造成返工或质量事故。同时，由于存在水平分力，一旦遇到外力，就有可能使已找正的设备产生误差，这是不允许的，因此安装地脚螺栓时，一定要安装垂直，避免倾斜现象的产生。+ D. v$ o# L- q& w7 `
（二）地脚螺栓的敷设
' |' Q- P. i" B* Z" \9 H p 在施工过程中，经常碰到的是对死地脚螺栓的二次灌浆，即是在浇灌基础时，预先在基础上留出地脚螺栓的预留孔洞，安装设备时穿上地脚螺栓，然后用混凝土或水泥砂浆把地脚螺栓浇灌死。
$ h# U+ K$ l+ [+ v) S6 y& c 地脚螺栓在敷设前，应将地脚螺栓上的锈垢、油质等清除干净，但螺纹部分要涂上油脂，然后检查与螺母的配合是否良好，敷设地脚螺栓的过程中，应防止杂物掉入螺栓孔内，以保证灌浆的质量。在准备对弯钩式地脚螺栓进行二次浇灌时，应注意其下端弯钩不得碰到底部，至少要留出100mm的间隙，螺栓到孔壁各个侧面的距离不能少于15mm。如间隙太小，灌浆时不易填满，混凝土内就会出现孔洞。如设备安装在地下室或基础上的混凝土楼板上时，则地脚螺栓弯钩端应钩在钢筋上；如无钢筋，则应用一圆钢横穿在弯钩上。
1 \; [/ u; o( ?8 R7 | （三）拧紧" l6 K' }1 [- q, k1 T) K0 [: o
在预留孔内混凝土达到其设计强度的75%以上时，方可拧紧地脚螺栓，各螺栓的拧紧力应均匀；拧紧后，螺栓应露出螺母，其露出的长度宜为螺栓直径的1/3～2/3。6 M& ~1 F9 K; Q% N! l6 a: |& |6 v
（四）做好相应的施工记录( N6 f; N' U" a9 R- E4 f9 m
安装过程中应详细做好相应的施工记录，真实反映地脚螺栓的型号、规格等内容，为今后的维修、更换提供有效的技术资料。
* s! ^3 D. q6 G8 i- n* M( R0 ~ 四、地脚螺栓常见问题的处理, S3 R3 Q# G/ k8 |" n
地脚螺栓埋设的好坏，直接影响设备安装的质量。有些设备对标高、位置的准确性要求很严，特别是自动化程度高的联动设备，要求更严。因此，在地脚螺栓埋设之后和设备安装之前，必须对其进行检查和矫正。当发生偏差时，应根据设备的实际情况进行处理，采用不同的处理方法，一般常见的处理方法有如下几种方法：
& }' N! Z! U) _- F" q* n9 {/ H （一）地脚螺栓中心偏差的处理
h3 i: T# o1 p5 w& O$ B 地脚螺栓直径在30mm以下，中心线偏移30mm以内时，可先用氧乙炔将螺栓烤红，再用大锤将螺栓敲弯（或用千斤顶顶弯），矫正后要用钢板焊牢加固，防止拧紧螺栓时复原。
- D3 |( d, e8 Z; J2 j a3 @! b如果螺栓间距不对，则可将用氧乙炔火焰烤红之后用大锤敲弯，在中间焊上钢板加固，在以后的灌浆时把它灌死。* n- M1 l" m0 z9 z; L$ A
对于大螺栓（直径在30mm以上）发生较大偏移时，应先将螺栓切断，用一块钢板焊在螺栓中间，如螺栓强度不够，可在螺栓两侧焊上两块加固钢板，其长度不得小于螺栓直径3～4倍。* @" u5 G2 n$ j6 @6 q) e
（二）地脚螺栓标高偏差的处理+ z. u8 E: B2 B0 q# X
1．螺栓过高时，须将高出部分割去再套螺纹。在套螺纹时，要防止油类物质滴到混凝土基础上腐蚀和影响基础的质量。5 H# C& l0 j( K \/ V
2．螺栓偏低且偏差数值不大时（在15mm以内），可用氧乙炔把螺栓烤红，然后把它拉长。拉长的方法是用两叠垫板作支座，再在其上边架一块中间有孔的钢板套在地脚螺栓上，上面用螺母拧紧，借助拧紧螺母的力量而将螺栓烤红处拉长。螺栓直径拉细处必须加焊2～3块钢板加固。如设备已放在基础上搬动不便，在机座凸缘强度足够的情况下，就可以直接在底座上拧紧螺母，把螺栓拉长。当拧到适当长度后，必须将螺母松开，以免螺栓冷却后拉力过大，甚至压裂底座凸缘。
+ i+ d$ B* N& P: L 如螺栓过低（低于其要求高度15mm），不能用加热法拉长时，可在螺栓周边挖一深坑，在距坑底约100mm处将螺栓切断，另焊一新制作的螺栓，标高要符合要求，然后再用圆钢加固。加固圆钢长度一般是螺栓直径的4～5倍。8 u4 [% @5 y' a$ b: {3 G/ v. m5 e6 S: Q* I
（三）地脚螺栓在基础内松动的处理. U8 M( E2 Y1 z9 K" E. s
在近拧紧地脚螺栓时，可能将螺栓拔活，此时应先螺栓调整至原位置，并将螺栓周围的基础铲出足够的位置，然后在螺栓上焊纵横两个U形钢筋，最后用水将坑内清洗干净并灌浆，待混凝土凝固到设计强度后再拧紧螺母。9 I0 s2 u+ G3 Y* u1 k, C6 D
（四）活地脚螺栓偏差的处理% n7 P6 B) }# [: \6 e
活地脚螺栓偏差的处理方法，大致与死地脚螺栓的方法相同，只是可以将地脚螺栓拔出来处理。如螺栓过长，可在机床上切去一段再套螺纹；如螺栓过短，可用热锻法伸长；如位置不符，用弯曲法矫正。
( {' E# y! \) J" } 五、紧固地脚螺栓的注意事项$ f) W% _0 X; ^' \4 j
（一）紧固地脚螺栓时，螺母下面应放垫圈。
: D* T! }% ~ I: L b （二）螺栓拧紧时，应从设备中间开始，然后向两边交错对角进行，同时用力要均匀。严禁拧完一边再拧紧另一边的作法，并在紧完螺母后再复查设备的安装水平。 6 c+ Z k( w- M+ I+ A1 P
（三）坚固地脚螺栓的力矩，可根据下表查出：
3 p7 d7 P2 I' J* [1 H2 u) {* g
- ]' U. _; J: G) y: n螺栓直径mm 10 12 14 16 18 20; m4 R. l, G( j& N
拧紧力矩N•cm 1100 1900 3000 4800 6600 9500
" z7 o* r0 O8 R螺栓直径mm 22 24 27 30 36 : y5 e( @1 q8 u
拧紧力矩N•cm 13000 16000 24000 32000 58000
, S0 x% |' F* D+ z' b: }（四）紧固螺栓时，应使用标准长度的扳手，只有M30以上的螺栓允许加套管增加扳手的长度。操作时，既要保证充分拧紧，又要防止用力过大而损伤螺纹。8 F% t' R# t' f! \4 b
六、小 结
3 r0 Y6 N% e/ }4 a1 c 地脚螺栓安装的质量直接关系设备的稳定性、可靠性，在施工中应仔细选择合适的地脚螺栓，发生偏差时应认真进行纠正，按照规范、设备技术文件及设计图纸的要求进行施工，从而保证整个设备的安装质量。 |
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