泵基礎(chǔ)設(shè)計和施工！

 

一、泵基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)定：

1.設(shè)計機泵類設(shè)備基礎(chǔ)時，應(yīng)取得以下資料：
（1）機泵類設(shè)備的型號、轉(zhuǎn)速、功率、規(guī)格及輪廓尺寸圖等；

（2）機器自重及重心位置或壓縮機、電動機及輔助設(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：

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)采用細石混凝土，其強度等級應(yīng)比基礎(chǔ)的混凝土強度等級高一級，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)采用混凝土強度等級C25細石混凝土澆灌或高一級基礎(chǔ)混凝土強度等級；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)嚴格遵守施工縫的構(gòu)造、操作要求。當(dāng)混凝土強度達到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、電機功率不大于560kw且離心泵基礎(chǔ)的質(zhì)量不小于機器質(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—機器擾力的圓頻率(1/s)，w=0.105n；
• m—電機轉(zhuǎn)動部分的質(zhì)量(kg)。

二、泵基礎(chǔ)設(shè)計
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：單機功率在160kw以下的立式軸流泵機組和單機功率在500kw以下的臥式離心泵機組，其機泵基礎(chǔ)可不進行動力計算。反之，則必須進行計算，尤其是與泵房建筑結(jié)構(gòu)連成整體的機泵基礎(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、電動機設(shè)備經(jīng)常更新變動、各廠家產(chǎn)品規(guī)格也不完全統(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=水泵和電動機最外端螺孔間距L1+（0.40~0.60）（m），并長于電動機總長。
基礎(chǔ)寬度B=水泵和電動機最外端螺孔間距（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倍機組(水泵及電動機)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。

 

三、泵機組布置

1.水泵機組宜采用單行排列

2.主要機組的布置和通道寬度，應(yīng)滿足設(shè)備的運行、維護、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）有電動起重機的泵房內(nèi)，應(yīng)有吊運設(shè)備的通道。

四、泵基礎(chǔ)施工

 
水泵基礎(chǔ)的作用是支承并固定機組，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，除能承受機組的靜荷載外，還能承受機械震動荷載；

（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)定的地點先挖好機坑，下面鋪一層5cm厚的石子或碎磚，用夯打?qū)?，然后澆筑混凝土?；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。或者是1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％，加水少強度高。在澆筑時，要在靠近地面以及高出地面的部分放置?？?，?？蛞鶕?jù)基礎(chǔ)尺寸釘好。

2.底腳螺栓的固定

機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?？颍瑫r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、小型水泵機組的安裝中，為避免上述方法的缺點，可采用強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。

大型水泵機組通常不帶底座，為便于機組的安裝與調(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，以支撐泵可以無故障運行多年（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)在混凝土達到規(guī)定強度的75％后進行，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

 

 

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