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柴油发电机房混凝土基础施工方案 |
柴油发电机组是往复式运转机械，运行时将产生较大的振动。因此，柴油发电机组的基础是安装中很重要的部分。柴油发电机组基础质量的优劣直接影响到发电机组的安装质量和正常运行，从而影响发电机组的使用寿命。
混凝土安装基础是一种可靠简便的安装方式，建议用户优先采用。当浇注混凝土底座时，应确保混凝土的表面平整光滑，没有任何损伤。发电机组的地基应有足够体积，以减小振动。用于制作混凝土平台的机房内地面必须有足够承载强度来承受它上面的整个装置和混凝土基础的总重量，避免沉降。一般来说，柴油发电机组的混凝土平台高度高出机房内地面100～200mm，并采取表面涂耐油油漆防油浸措施。
一、基础的作用
1、支撑整台发电机组的重量和发电机组运行时不平衡力所产生的动态冲击负载。
2、具有足够的刚度和稳定度，以防止变形而影响柴油发动机和主交流发电机及附件的同轴度。
3、吸收发电机组运行时所产生的振动，尽量减少振动传递给基础和墙壁等；建议用户结合使用水平仪或类似仪器进行发电机组及其排气系统的安装。
基础主要用于支撑柴油发电机组及底座的全部重量，底座位于基础上，发电机组安装在底座上，底座上一般都采取减振措施。
二、基础的设计
柴油发电机组的基础应布置在发电机房里合适的位置，其四周留有至少1m的空气流通余地，也便于检查维修操作。发电机组可直接安装在水平的混凝土基础平台上，要求基础平台的承载能力应能满足承载要求。
1、基础的设计准则
1）基础的强度必须能够支撑发电机组湿重（包括发电机组、燃油和冷却液）和动负载。
2）基础各边应超出发电机组底座150～300mm。
3）基础应高于机房地平面100～300mm，以防水浸。
2、基础的设计要求
1）地基基础应有较好的土壤条件，其允许压力一般要求为0.15～0.25MPa。
2）地基一般为钢筋混凝土结构，地基重量为发电机组总重的1.5～2倍。混凝土强度等级不低于C20级。
3）发电机组的地基与机房结构不得有刚性连接，以减小机房的振动。
4）发电机组运行和检修时会出现漏油、漏水等现象，因此地基表面应进行防渗油和渗水的处理，并有排水措施。
3、基础载重的计算
1）基础的载重取决于发电机组湿重、体积的大小和减振垫，若底座直接固定在基础上，则基础的载重为
基础载重＝整台发电机组的重量/底座槽轨的面积（接触基础地面的槽轨面积）
2）如果基础与底座间装有减振器，发电机组的重量又是平均地分布在每一个减振器上时，地基的载重为
基础载重＝整台发电机组的重量/（减振器面积×减振器数目）
由上式可知，用户可以在必要时（例如基础的载重受限制等）通过增加减振器的数目来减少基础的载重。
3）如果发电机组的重量不是均匀地分布，基础的最大载重将产生在支持重量最大的那个减振器上（假设全部的减振器大小相同）。
最大基础载重＝最重负载减振器上的重量/减振器面积
4、基础（即混凝土底座）厚度
混凝土底座的厚度可由式 D＝W/d×B×L计算，
式中 D——混凝土底厚座（m）；
W——发电机组的总重量（kg）；
d——混凝土的比重（kg/m3，注意：当不知道准确的比重数据时，用2402.8kg/m3计算）；
B——混凝土底座的宽度（m）；
L——混凝土底座的长度（m）。
当按照运行发电机组对重量和稳定度要求确定了混凝土底座厚度后，必须检查底座是否能承受总重量（发电机组加混凝土底座）和抵抗它所受到的作用力。
当发电机组位于建筑物底层时，应按发电机组要求设置混凝土基础。地脚螺钉可预埋，也可以在发电机组到达后在用电钻打孔安装。当机房地面为楼板时（发电机组安装在楼板上即机房不在底层时），设计时需把发电机组载荷提供给专业机构，基础筋需与楼板连接，与楼板的连接方式：与楼板筋均匀焊接、植筋焊接、膨胀螺钉焊接。
钢筋混凝土的基础必须经过一定的养护期，设备才可以就位。
三、基础的常见做法
基础地基的处理就是按照发电机组对地基的要求，对地基进行加固或改良，提高地基的承载力，保证地基的稳定。柴油发电机组的基础通常采用混凝土基础，必须能够承受发电机组的静态重量和动态载荷，一般要求基础承载能力为发电机组重量的2倍。混凝土基础分素混凝土基础和钢筋混凝土基础。对于重量较轻的发电机组（400kW及以下），基础承受载荷较小，变形不大，可采用素混凝土基础；对于重量较重的发电机组（400kW以上），基础承受载荷较大，变形较大，则采用钢筋混凝土基础，钢筋混凝土基础如图1、图2 所示。素混凝土基础是由砂、碎石、水泥等材料组成的基础；钢筋混凝土基础是由砂、碎石、水泥、钢筋等材料组成的基础，混凝土的强度等级通常采用C20。
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图1 柴油发电机房混凝土基础大样图 |
图2 柴油发电机房混凝土基础平面图. |
混凝土基础平台常见做法：
1）基础应高出机房地面100～300mm。
2）基础各边应超出发电机组底座150～300mm。
3）基础外表面应无裂纹、空洞、掉角和露筋。
4）基础表面和地脚螺栓预留孔中的油污、碎石、泥土和积水等应清理干净。
5）混凝土底座的厚度可由 D＝W/d×B×L计算确定，如果使用地脚螺钉，建议螺钉深度取H＝0.5m。
6）地基表面应进行防水、防油处理，基坑地面应夯实。
7）发电机组的地脚螺钉可一次浇筑，也可预留孔进行二次浇筑。地脚螺钉位置尺寸应根据生产厂商提供的尺寸确定。
8）地基与发电机组底盘间最好设减振器。减振器在每个地脚螺钉处设一个，按发电机组总重量平均分配在各地脚螺钉上的压力选择，并留有一定富余量，发电机组与外部连接的油、水、排烟管路，应采用橡胶管或金属波纹管软连接，以防止发电机组振动或受热膨胀时损坏管路。
9）当机房地面为楼板时，发电机组安装在楼板上时，这种发电机组就不可能做较深的地基，设计时需把发电机组载荷提供给相关专业结构，基础筋需与楼板连接，楼板应能承受发电机组的静载荷和运行时的动载荷，并留有1.5的安全系数。底盘与楼板间的防振措施要增强。
四、地基材料与混凝土的配比
地基材料主要由水泥、砂、碎石和水分等组成。混凝土是指用水泥作胶凝材料，砂、碎石作集料，与水（加或不加添加剂和掺合料）按一定比例配合，经搅拌、成型、养护、硬化而成的具有一定结构强度的结构或者构件，也称水泥混凝土。混凝土的强度等级通常采用C20。
配合比计算应依据混凝土设计强度等级、钢筋最小净距、水泥品种和强度等级、砂、石的种类规格等。
所用的砂子要坚硬、无土（所含的泥土不超过总质量的5％），最好的砂子为石英砂，石子大小为5～50mm，石子的大小应与砂子的粗细搭配使用。
混凝土通常采用的容积配合比例（水泥：砂：石子）为1：2：4、1：3：5或1：3：6。以容积比例配合的混凝土的材料用量参考见表1。
表1 混凝土的容积配合比例表
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容积比
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水泥
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砂/m3
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碎石/m3
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质量/kg
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袋/（50kg/袋）
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1:2:4
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236
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6.72
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0.44
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0.88
|
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1:3:5
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253
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5.04
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0.55
|
0.83
|
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1:3:6
|
229
|
4.57
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0.45
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0.90
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拌和混凝土时要拌得彻底，使水均匀地分布于水泥、砂子及石子颗粒表面。拌和时所加入的水量要适当。因为加入的水量仅有一小部分（20％）与水泥发生水化作用，其余的水游离
而蒸发。游离蒸发后，其原来所占的地方就变成微小空隙，使混凝土的强度受到影响，所以水量不能太多。但是水量太少则不易拌透，浇注时也不易夯实，亦将造成大量空隙。混凝土浇筑前应对模板、钢筋、预埋件等认真检查，并应清除模板内的杂物，方可进行浇筑。
五、基础的尺寸
基础的尺寸根据柴油发电机组的外形尺寸确定。按照发电机组本身的长宽尺寸各向外增加200～300mm，基础台可高于地面100～300mm。基础的深度即混凝土基础的厚度，一般参照基础厚度公式D=（W/D）×B×L计算。基础台的承重设计应按照1.5～2倍发电机组重量设计。如图3所示发电机组基础图。
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图3 柴油发电机组底座基础立面图 |
六、基础的浇筑
1）浇筑前，应根据混凝土基础的长宽尺寸、基础顶面的标高准备好模板，检查模板支撑是否牢固，模板是否已清洗干净，基坑有无积水。
2）向模板间断浇水2～3次，使板缝胀严，并避免吸收混凝土的水分。
3）一般应分层浇筑，每层混凝土的厚度为200～300mm。
4）混凝土灌入模框时，中间存有很多空隙，必须随时夯实，排除空气。
5）地基要一次浇筑完毕，在浇筑过程中间隔时间最多不要超过2h。
6）地基表面要求水平、平整，有足够的承载能力，一般要求为发电机组净重的2倍。
7）浇筑完毕应按规范要求进行养护，保湿养护的持续时间不得少于14天。如有需要，可在水泥中添加增强剂，则可在10天内安装柴油发电机组。
8）对特殊部位，如地脚螺栓、预留地脚螺栓孔、预埋管等，浇筑混凝土时要控制好混凝土上升速度，使其均匀上升，同时，防止碰撞，以免发生位移或歪斜。
9）功率为1000kW以上的发电机组基础须预留安装底板锚定螺栓孔。当安装底板的平面度和平行度校正完成之后，在底板与基础锚定螺栓孔中浇灌水泥浆。在浇灌完成之后，应有7～10天的凝结时间。
10）安装前必须按相关规范对基础进行验收。
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