浅谈球罐基础滑板的设计与施工

浅谈球罐基础滑板的设计与施工

摘要： 球罐滑板的作用，设计及施工的改进方法。

关键词：球罐基础滑板 预埋钢板地脚螺栓

滑板是球罐基础顶部的一块钢板，多数球罐基础设计中均有此设计，在设计和施工时滑板一般按照预埋件考虑，由于标高和平整度要求较高，施工较为困难。笔者根据球罐设计规范的有关要求，对滑板的设计和施工进行总结。

一、设置滑板的目的 ：

为消除球罐的焊接应力，一般要求球罐焊接完成后对球罐进行整体热处理。在热处理的过程中球罐将产生膨胀和收缩，这就要求球罐的支柱能作相应的移动。否则球罐支柱和赤道板之间将产生很大的应力，甚至造成开裂。因此球罐的支座均设置有长形孔，如下图。

球罐基础上设置的滑板就是为了便于热处理时支座在基础上滑动而设置。

二、滑板的设置要求：

从使用作用的角度，滑板只是提供一个与混凝土基础面相比更光滑的支承面，如果滑板与下面混凝土面完全密实，其实是不需要多厚的。但在设计时考虑到施工的因素，为保证滑板在球罐载荷下不翘曲变形，多设计有一定厚度，比如3000立方液化气罐，滑板厚度设计有20-30mm。

由于滑板是球罐基础的最顶一部分，因此为保证球罐安装的要求，滑板的标高和水平度是控制的重点。如果不平，会造成支柱底板与滑板接触面小，产生额外的应力。

三、滑板的设计与施工改进：

在球罐基础设计中，滑板多作为预埋件来设计，笔者经历过一个工程，为3000立方液化气球罐，基础和滑板设计如图：

滑板采用30mm厚钢板，大小与基础柱截面一样，设计有25颗500mm长锚筋。

如按照设计图纸要求，埋件的施工有两种方法：一是一次成型法，混凝土浇注前，提前专为该滑板做好支架并准确测定标高，混凝土浇注到一定位置后，将滑板和锚筋压入混凝土。二是分两步做法，混凝土浇注时先将锚筋埋入，混挺土凝固后，根据锚筋位置在滑板上钻孔，滑板就位并调整标高后与钢筋塞焊。两种做法均存在一定难度。

实际上，考虑到滑板的目的和受力，笔者认为，滑板作为预埋件设计欠妥当，因为滑板只是用于提供一个光滑一点的摩擦面，当支座在滑板上滑动时，滑板与基础之间的剪力非常有限，而且在实际操作时支座板与滑板之间还要涂黄油以减小摩擦力，同时支柱地脚螺栓同样可以抵抗该剪力。为此笔者建议采用以下两种方式进行滑板的设计和施工。两种方法均采用二次灌浆法。一是滑板不再设计锚栓，每个滑板单独埋设四个地脚螺栓（M20即可）， 四个地脚螺栓与球罐基础螺栓一起埋设。滑板就位后，采用垫铁组调平至设计标高后，滑板螺栓紧固，滑板与基础间二次灌浆。第二种方法与第一种基本相同，只是不设置单独的地脚螺栓，而在滑板上焊接较短的锚筋（与二次灌浆层长度一样为50mm）。其施工方法与第一种相同。

四、相关规范描述欠妥处

GB50094-2010《球形储罐施工规范》表5.1.1中，关于基础标高和基础水平度的检查项目中出现“采用预埋垫板固定的基础”。其中“固定”一词欠妥，因为在本规范中同时出现了对应的“采用地脚螺栓固定的基础”。 按照此描述，球罐一种是采用地脚螺栓固定，一种是采用预埋垫板固定。 而5.1.2条中则描述“对于有热处理要求的球形储罐，应设置预埋垫板”。笔者查阅SH3062-2007《石油化工球罐基础设计规范》以及GB12337-2010《钢制球形储罐》，其中球罐基础均设置地脚螺栓固定球罐，未见设置预埋垫板固定球罐的。

五、结语

对于辅助性的部件，设计人员多以经验为主进行设计，有时会存在与现场不符及不便于施工的地方。本次改进后的施工方法能够满足设备使用要求，便于施工，具有一定的经济和社会效益。