1. 引言
随着国内外油气管道建设的飞速发展，石油天然气场站站内设备安装的数量和质量要求越来越高，而土建基础安装是设备安装的重要前道工序，直接影响着最终生产运行的质量和使用寿命，目前国内均流行采用大型基础进行现场浇筑，小型基础为了节约时间，降低成本而采取预制场集中预制、现场进行安装的施工方法 [1]。
沙特油气管道场站施工一般都采用测量定位、现场基坑开挖、垫层施工、装配式基础装安装、标高复核、换填土回填夯实、钢结构安装、工艺管道及设备安装的工序进行施工。其中装配式基础标高和尺寸的控制是安装精度控制的重要内容，它关系下一步钢结构及工艺管道和设备的安装尺寸和标高控制，在实际施工过程中经常出现因为现场基础标高误差过大而导致基础预埋地脚螺栓重新套丝、混凝土表面基础凿毛深度额外增加、钢结构尺寸重新修改、新基础和原有站内基础位置冲突无法安装等现象，由此带来的返工和额外工作导致施工进度滞后、成本增加，对整个项目的目标管理增加了很大的难度 [2]。在日常施工和技术管理中需要高度注意土建基础外形尺寸和标高的控制，是提高施工效率、有效保证施工进度、降低项目成本的重要控制措施。
沙特油气管道项目场站工艺设备大部分为工艺管道和阀门，场站内小型基墩比较多，对基墩的整体性、刚度要求低。站场处于沙漠腹地，气候干燥，沉降小，综合考虑，站内除了大型设备采用现浇整体式外，其他小型基础都采用装配式基墩，基墩生产质量好，效率高，安装施工进度快，是经常采用的基础施工方式。本文对项目施工中装配式基墩安装案例进行分析和研究，总结施工工程中常见的技术和管理控制措施，为后续项目提供借鉴。
2. 现场土建基础安装常见问题分析
现场实际施工过程中，多发生的质量问题有预埋基础地脚螺栓标高超高、新旧基础标高不匹配、钢结构地脚螺栓孔与预埋基础地脚螺栓孔不匹配、基础标高超高等问题，发生问题的原因既有设计图纸问题，也有现场的安装精度质量控制问题，下面结合本项目具体案例进行分析，分析施工现场中常见的质量问题及相应的预防控制措施 [2]。
2.1. 预埋螺栓二次套丝
现场实际施工过程中，经常发生基础的预埋螺栓标高超高现象，导致螺栓重新套丝来降低标高满足钢结构安装需要，经过现场多个重新套丝的案例分析和总结，现以某操作平台的基础地脚螺栓重新套丝为例来分析原因和提出预防改进措施 [3]。
2.1.1. 图纸数据
以平台基础为例，如图1(a)和图1(b)所示，使用的螺栓规格为4-AB-2-M20-130-410-(2)，地脚螺栓详细说明见图2所示，其中Projection = 130表示基础顶面到地脚螺栓顶的高度。
(a)
(b)
Figure 1. (a) The vertical view size of foundation; (b) The front view size of foundation
图1. (a) 基础的俯视图详细尺寸；(b) 基础的正视图详细尺寸
Figure 2. The detail information of anchor bolt
图2. 地脚螺栓的表示方式
由图纸可查出，钢结构底板厚度为20 mm，同时考虑到灌浆层25 mm，即从钢结构底板上板面到地脚螺栓顶的距离为L1 = 130 − 25 − 20 = 85 mm，螺纹长度B = 4d = 4*20 = 80 mm。即地脚螺栓螺纹底部距离钢结构底板上板面为L2 = L1 − 80 = 5 mm，垫片厚度约3 mm，依据图纸所给尺寸，完全满足个要求。与如图3所示。
Figure 3. The detail information of every part of anchor bolt as per drawing
图3. 由图纸计算得地脚螺栓各部分尺寸
2.1.2. 现场测量数据
通过现场检查发现，基础在预制时A = Projection大部分为140~150 mm。通过测量发现螺纹根部到钢结构底板上板面的距离L2 = 150 – 25 – 20 − 80 = 25 mm或者L2 = 140 − 25 − 20 – 80 = 15 mm。需要现场套丝长度为10 mm~20 mm，才能满足现场螺栓紧固需求。
2.1.3. 主要原因分析
1) 混凝土基础预制时，未严格按照图纸确定Projection长度；
2) 基础安装前，未与钢结构图纸匹配，未及时调整基础埋深。
2.1.4. 主要预防和改进措施
1) 混凝土基础预制时，现场工程师和施工人员必须严格按照图纸施工，基础尺寸和预埋地脚螺栓外露长度必须符合设计图纸要求 [4]；
2) 基础出厂前和到达现场后必须由预制单位和施工单位办理交接验收手续，合格基础方可进场；
3) 基础安装前必须与配套的钢结构进行尺寸核对，根据实际需要适当调整基础的顶部标高；
4) 严格控制基础垫层标高，垫层的表面平整度必须符合规范要求。
2.2. 新站老站连接处坐标不匹配
在沙特阿美部分场站改扩建项目施工中，多个场站涉及到连头施工，即新建管线与老站原有工艺管线连接。而在现场施工过程中经现场测量发现，新站与老站处部分基础坐标和高程偏差较大，如表1所示，某一场站连头处新建管线与已建管线高程对比，平均偏差129 mm，最大高程偏差达264 mm。以SPS (小型管道支撑)基础为例，如图4所示，主要问题在于基础安装时标高错误，导致后续多次返工处理。
Table 1. The elevation deviation of tie-in location
表1. 连头处标高偏差
Figure 4. The deviation of piping between old and new facility
图4. 新站与老站坐标偏差
由图4可见，按照设计图纸进行基础安装之后，新建与老站工艺管线安装后发现，高程偏差80 mm，而站外工艺和基础坐标基本匹配。
2.2.1. 主要原因分析
1) 已有管线的标高和坐标与业主竣工资料不符；
2) 设计单位在项目设计初期，未到现场进行实地测量老站内坐标；
3) 在施工图纸审核阶段，施工单位设计和技术人员未到现场进行设计踏勘，基础数据不全 [5]；
4) 经与设计沟通，已建管线图纸高程标注为管线到地面的相对坐标，未标明绝对坐标，而新建管线图纸标注均为管中心绝对坐标，两者计算基数不同也是造成后续安装不能很好匹配的原因。
2.2.2. 采取应对措施
1) 对已安装基础进行重新开挖和调整；
2) 对未施工点进行重新测量，按照实测数据安装基础；
3) 必要时，安排管工现场核实工艺尺寸，对预制件进行实时调整；
4) 采取“宁低勿高”原则，对基础偏低的基础，加垫板或垫块，较少基础调整量 [6]。
2.2.3. 主要预防和改进措施
1) 在设计图纸审核阶段，施工单位设计和技术人员需要对图纸的土建标高和已有设施的标高进行实际核对，发现问题及时向业主进行澄清；
2) 施工前施工单位技术人员要根据设计单位给的坐标参考点对新建和已有设施的坐标和标高进行复核，发现问题及时进行现场纠正；
3) 利用3D模型对各个基层、钢结构、工艺设备的标高进行复核 [7]；
4) 对图纸的标高和坐标进行复核验算，发现问题及时向设计进行澄清。
2.3. 地脚螺栓和钢结构孔不匹配
在钢结构安装过程中，发现钢结构底板预留孔与基础地脚螺栓不匹配，无法正常安装。见图5所示。由于钢结构底板设有筋板，导致修改钢结构底板预留螺栓孔非常困难，另外修改基础地脚螺栓位置更加困难。
Figure 5. The comparison between bolt from structure and anchor bolt
图5. 钢结构底板螺栓孔与基础地脚螺栓位置比较
2.3.1. 主要原因分析
1) 初期设计错误，钢结构专业和土建专业之间设计数据不匹配；
2) 钢结构和基础与之前，各专业人员未对图纸进行校核。
2.3.2. 采取应对措施
1) 由于基础地脚螺栓处理较困难，同时改变地脚螺栓位置会导致地脚螺栓预埋张力变化，故采取调整钢结构底板预留螺栓孔位置 [8]；
2) 将已有钢结构底板螺栓孔填埋，对校正之后的部位重新开孔；
3) 对于涉及到底板筋板的修改，需要和设计沟通，确定受力计算满足设计要求。
2.4. 基础二次凿毛
在实际施工过程中，经常发现基础毛面标高超高，需要重新凿毛降低标高，返工造成了进度滞后和费用增加，以某项目收发球筒和阀门的基础表面再次凿毛为例进行分析。
查询图纸可得，沙特哈拉德项目某场站发球筒及相邻阀门支撑钢板顶高分别为TS03/04 = 100.836 ，VS05/06 = 100.720。
现场基础安装完成后，经测量可得螺栓顶标高TS03/04 = 100.878，VS05/06 = 100.755。所有螺栓顶至混凝土基础顶面(未凿毛前)的距离约为Projection = 45 mm。可计算得混凝土基础顶面标高为TS03/04 = 100.878 − 0.045 = 100.833，VS05/06 = 100.755 − 0.045 = 100.710。可以看出，现场混凝土基础顶标高与图纸给出的支撑钢板顶标基本一致，相差无几。
为使设备正常安装，现场需对基础凿毛最小深度 = 25 mm (钢板厚度) + 20 mm (螺母厚度) + 5 mm (套丝富余量) + 10 mm (套丝螺杆富余量，便于套丝施工) = 60 mm。如图6所示。
Figure 6. The thickness of chipping for scraper launcher
图6. 发球筒凿毛厚度
2.4.1. 主要原因分析
1) 基础坑开挖时，未能准确计算高程；
2) 基础安装前，工艺人员未与测量人员进行现场核对。
2.4.2. 采取应对措施
1) 对于砂垫层基础，移除基础，重新深挖；
2) 对于混凝土垫层，由于无法移除混凝土，只能二次凿毛，并对地脚螺栓进行套丝处理。
2.4.3. 主要预防和改进措施
1) 在进行基坑开挖前，需要对测量和土建技术人员进行技术交底，明确各项技术参数要求；
2) 基础安装前，组织对各个基础的混凝土垫层或者砂垫层基础表面标高进场复核；
3) 安装前对于整个土建和工艺的坐标参考点坐标进行复核，确保工艺和土建设计采用统一坐标系和参考坐标相同 [9]。
3. 总结
经上述案例分析，沙特项目中的土建基础相关施工问题，主要集中在基础二次处理、基础坐标不符、基础钢结构不匹配、基础二次凿毛等问题，发生此类问题的原因主要来自于设计问题，其次来自于施工过程中的技术参数控制。
在今后的类似项目中，首先要注重项目的前期设计，尤其是土建、钢结构、工艺各个专业之间的坐标是否匹配；其次在施工前，要安排技术人员进行设计核对，重点核对现场容易发生的安装问题，尤其涉及到现场交叉专业的工作，在施工前期发现问题，及时采取有效措施；再次加强现场施工过程技术管理，对于基础垫层标高、坐标尺寸等关键技术参数加强管理和控制，总结类似施工经验，开展技术交底和图纸复核工作，举一反三，避免类似情况在后续施工中再次出现，节约工期与成本 [10]。
NOTES
*通信作者。