重视地基的处理:
针对以上分析的种种问题,为了能够有效应对,重型机床设计人员首先应详细解读机床所处位置的地质报告,然后合理把控重型机床设备基础设计的核心要素,对于常见的问题进行及时处理。以下就对重型机床设备设计的关键点进行深入分析:
(一)重视地基处理
针对不均匀地质条件一定要通过换填、强夯等方式确保地质持力层保持均匀。一般不鼓励采用桩基承台结构,因为在动荷载作用下,桩端返复受力易产生沉降不匀的现象。
(二)简化承载力的计算
承载力计算应采取最简易计算方法。将机床自重、基础自重(无竖向冲击设备)、加工件的最大重量荷载总和做为作用在地基上的荷载,除以基础承载部分的总面积,如大于2倍的承载力特征值即可,根据以上要求选择持力层。大多数设备基础所占面积较大,一般情况下均可满足,特殊情况可通过放大脚满足基底面积。
(三)确保基础砼的整体性
重型机床设备基础与楼房基础不同,常常会出现沟、槽、坑或高低差较大,受力情况下易产生应力集中。砼强度和厚度是保证基础完整性的两大“法宝”。设计时首先应对机床主要受力面进行分区,如:床身、龙门、立柱、加工平台等区域,根据区域分别计算是否满足地基承载力,如有部分区域无法满足地基承载力的要求,可选择相邻区域设计同一厚度重新验算。砼选择标号易选择C25号,主要受力部位砼厚度大于1.5m,同时满足地脚螺栓深度及沟、槽、坑底大于0.5米的要求。许多设计人员认为设备基础需要大量配筋。从我多年的经验看,这样做既不经济也无必要。基础底板钢筋按最少配筋率配置双向钢筋网片即可;其他如坑壁或基底高低差部位需配筋外,其他部位无需配筋。
(四)几何尺寸的合理变动
厂家提供的基础图大多以机械制图标准绘制,所有尺寸精确到毫米。施工图设计时应采取四舍五入的原则精确到厘米,如一次性浇筑完毕时所涉及到的标高,施工图设计时除±0.00以外可以适当降低5-10cm;尺寸标注时以床身中心向周边辐射。
(五)施工过程中的要点控制
在施工过程中尽量一次性浇筑完毕,如果受条件限制不能一次性浇筑完毕可以留水平施工缝:螺栓孔洞及坑槽位置应用脚手架加固牢,以免在砼浇筑的冲击下移位。脚手架杆可作为施工工艺措施,可在预算中适当体现,浇筑在砼中不再取出;重型机床的床身、平台等部位确保水平度±5mm,尽可能一次成型不再抹面;螺栓孔在二次浇筑时一定要进行孔内清理,确保无污染、无油渍方可灌入并振捣密实:灌筑混凝土易选择比基础混凝土高一个标号或采用成品灌浆料。在条件允许的情况下,厂家可采用设计荷载2倍的重物对基础进行预压,预压力应在砼强度达到100%以后进行。吊运时重物时应避免冲击,基础负载后应进行沉降观测。预压2周后可逐渐卸载。预压后可使基础充分沉降,减少今后机床找平的次数。基础完成后用厂家提供的基础工艺图进行检查,方法是用墨线将机床中心线、孔洞中心线、坑槽中心线、预埋铁件中心逐一弹出,这样做一是检查是否存在偏位;二是给设备安装提供依据。
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