冶金工厂大型设备基础结构设计浅谈

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1、冶金工厂大型设备基础结构设计浅谈【摘要】现代化的连续冶金工厂，其轧制速度快，产量高，设备量大，产品及设备精度高。在这些冶金工厂中，各专业的辅助设备量大，系统复杂，主辅设备之间的管线繁多，这些都是设备基础结构选型必须考虑的因素。本文介绍冶金工厂设备基础的分类、各种结构型式的特点及适用条件，各种结构型式的应用实例，可供冶金工厂设备基础设计者参考。【关键词】冶金工厂设备基础；结构型式1结构型式的分类及选型原则随着冶金工厂技术的飞速发展，现代化的连续冶金工厂在世界各国不断建成投产。冶金工厂设备基础过去一般采用

2、独立基础，随着冶金工厂工艺的发展和土建技术的不断进步，冶金工厂设备基础也发展到了大型连续箱体基础。从结构型式的发展过程可以看出，影响冶金工厂设备基础结构选型的主要因素，除去经济因素外，不外乎工艺特征及布置，地基情况和土建安装技术水平三个方面。其中决定的因素为工艺特征、工艺布置及其对基础的要求。随着冶金工厂技术向高速、连续、自动化的飞速发展，冶金工厂设备基础首先必须适应工艺对地下空间的需求，同时应满足工艺设备对基础刚度、强度、防渗漏和耐久性的要求。土建和安装工程的机械化水平以及对地下结构物的温度应力控制

3、和防漏堵缝技术也直接影响设备基础的结构选型和构造。在软弱地基上选择桩基或天然地基方案，应根据地基的具体情况，结合设备荷重的大小和分布、工艺对地基的变形要求以及基础的刚度等综合考虑，而地基处理方案的不同也将影响设备基础的结构选型。比如宝钢地区，设备基础一般采用桩基基础，而重钢地区，设备基础一般采用天然地基。目前，冶金工厂设备基础的型式主要有：大块式，厚墙式独立基础；构架式、框架式基础；装配式基础；轻型空间结构型式；大型箱基和筏式基础；大型连续箱体基础；高架式基础。综上所述，冶金工厂设备基础的结构选型，在

4、投资允许的前提下，首先要满足生产工艺要求，兼顾各专业的要求，充分考虑地基、施工、安装等诸多因素。2各种结构型式的特点及适用条件2.1大块式、厚墙式独立基础冶金工厂设备基础过去一般采用独立基础，主、辅设备基础以及地下室等地下设施之间均用变形缝隔开。而且地下设施本身为考虑温度应力作用均按规范规定设置温度伸缩缝。这类基础采用大块式、厚墙式者居多。单个基础钢筋混凝土量多为4000～5000m3，大者达8000m3，一般均一次浇完，不留施工缝。在森特集团江苏克罗德科技有限公司50万t高精度板材工程单机架可逆式冷

5、轧机组设备基础中，地下室与设备基础一体式结构，未设置伸缩缝。2.2构架式、框架式基础因工艺布置要求，中小型冶金工厂设备基础多采用构架式或框架式基础。在大型冶金工厂中，一些辅助设备基础也有采用。比如机修设备基础等，均可以采用。2.3装配式基础为提高施工的工业化水平，国内外也作了一些装配式基础的尝试，目的是为了加块施工速度，缩短建设工期。现浇混凝土的轧机基础设在技术层楼板上，轧机（除了机座及电动机）以Φ56毫米的光面地脚螺栓固定于基础中。630及800的电机安装在鼓风机室上面的楼板上。马达重10.5吨，转

6、动部分4.3吨，转速为320～960转/分。2.4轻型空间结构型式在大型冶金工厂中，一些设备荷载轻，布置范围大的设备基础，采用了一些轻型空间结构型式。攀钢轨梁厂的轧机前后延伸段由于荷重轻，布置范围大，采用了箱形基础，三条冲渣沟均布置在箱基底板上。箱形基础不仅可较好地适应软弱地基，而且能节省建筑材料。长城钢厂825毫米初轧机基础将原设计的大块式改为箱形基础。经与类似的首钢850毫米初轧机大块式基础进行测振比较，箱形基础的刚度较大块式基础好，且箱形基础较原设计的大块式基础节省混凝土之三分之一以上。但将大块

7、构件改为较多的小断面构件后，造成配筋率必然增加，施工时模板量增加，加大基础的复杂程度。单纯以节省混凝土为主要目标而采用轻型轧机基础的结构型式，其建筑速度和综合经济效果都有待于进一步研究。但长城钢厂825毫米初轧机基础的改革，毕竟是一次有意义的采用箱形轧机基础的尝试。2.5大型筏基和箱体基础随着冶金工厂生产工艺日益现代化，国外在冶金工厂设备基础的新型式方面也相应有了不少的实践。所述两种基础型式与现代化生产工艺布置和操作要求是相适应的；且可用高度工业化施工方法施工，减少了劳动消耗，缩短了施工工期。武钢17

8、00毫米冷轧薄板厂是一米七轧机工程中由原西德引进的另一项目。由于轧制工艺布置对地下空间的要求，冶金工厂设备基础也采用了箱体型式。其特点是充分利用地下空间，使各种管线集中在沟道内，沟道与相应设备靠近，便于引出管线，在基础混凝土内不再预埋配管。与由日本引进的基础相比有两点不同：其一是在长度方向每隔30米左右设置橡胶止水带伸缩缝一道；其二是在基础周边设置了渗排水沟管网。2.6大型连续箱体基础日本1972年建成的君津热轧厂和1976年建成的大分热轧厂，均为围海造