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轉動設備雙效減振浮動地臺施工技術

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上一篇：管道彈性減振支吊架施工技術

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中國建筑一局（集團）有限公司科技創效推廣應用技術名錄
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（一一四）轉動設備雙效減振浮動地臺施工技術
1. 技術背景
隨著社會的不斷進步和人類生活質量的不斷提高，人們對居住環境、工作環境的要求也隨之上
升。如何有效的降低振動噪聲對生活、辦公環境的影響一直是行業關注的重中之重。大型工業建筑、
大型城市綜合體、高端辦公等建筑內部系統復雜，設備數量眾多。各類設備運行過程中其內部的的
壓縮機、電機等轉動設備是振動噪聲的主要發生源，運行時必然會產生振動和噪音。當建筑構件受
到撞擊時，振動將在構件及其連接結構內傳播，產生振動噪音。只要結構是連續的，振動噪音可以
傳播很遠。不采用科學有效的減振措施任由振動噪音傳播，勢必引起使用方的強烈投訴和不滿，甚
至影響整個建筑的使用價值。振動噪音后期處理的費用高且時間長，對于已交付使用建筑往往很難
從根本上解決振動噪音的影響。因此前期階段的系統設計、設備選型、減振施工等各個環節就顯的
尤為重要，其中設備減振地臺的應用是科學有效的減振措施，是一種先進的減振技術，能有效的解
決設備振動沿結構主體無規律傳遞之一重要問題。
通過總結沈陽米其林項目、紹興蘇寧酒店項目、杭州阿里巴巴年運行10萬臺服務器數據中心等
工程的設備減振地臺施工經驗，形成本技術。
2. 技術簡介
當建筑構件受到撞擊時，振動將在構件及其連接結構內傳播，產生振動噪音。只要結構是連續
的，振動噪音可以傳播很遠。地臺減振系統就是在轉動設備下面增加一個減振地臺（一般為混凝土
塊），減振地臺下為減振元件（減振彈簧或減振墊）。利用減振地臺的慣性吸收轉動設備運轉時產
生的部分振動動能，利用減振元件隔離余下的大部分振動噪音的傳遞，從而最大限度地達到減振目
的。根據轉動設備的形式和性能，以及安裝環境對減振消聲的要求，確定減振方式，設計減振塊，
合理布置減振元件，實現減振消聲的目標。
減振器的工作原理：常見的減振器有金屬彈簧和橡膠，金屬彈簧性能比較穩定、承載力大、阻
尼系數小、水平剛度小等；橡膠阻尼系數大、對象個方向都有吸收、降低噪音較好、成型簡單、承
載能力強等。一般轉載普遍使用橡膠減振器。
確定減振器剛度原則：轉動設備的振動具有前后、左右、上下、橫擺、俯仰和側傾（沿Ｘ、Ｙ、
ｚ方向位移及繞三軸的旋轉）等６個自由度，彈性支承布置應考慮６個自由度，在彈性支承（減振
墊）布置時，主要應考慮干擾力的方向、設備的重心及彈性支承布置的幾何尺寸。當干擾力通過設
備的重心，且方向為垂直時，只要將彈性支承（減振墊）布置按重心對稱布置，使彈性支承布置受
力相等。當干擾力頻率大于設備與彈性支承布置組成的隔振系統的固有頻率時，設備周圍的環境就
獲得了良好的隔振效果。當被支承物質量分布不均勻、彈性支承布置無法按重心對稱分布時，可以
采用同一型號但剛度不同的減振墊，使離重心近的減振墊有較大的剛度，離重心遠的減振墊有較小
的剛度，而使各個減振墊產生的合反力與被支承物的重心一致。
3. 適用范圍
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本技術適用于新建、擴建和改建的民用建筑內，暖通、給排水、消防等專業轉動設備的減振施
工，也適用于醫藥、潔凈電子、飲料、食品、化工等對振動噪聲有較高要求的廠房轉動設備的減振
施工。
4. 施工工藝流程及操作要點
4.1 施工工藝流程
圖4.1 工藝流程圖
4.2 施工操作要點
4.2.1 施工準備
1.技術資料收集整理
1）轉動設備安裝位置的結構圖紙、建筑圖紙、機電圖紙。
2）轉動設備的技術資料，包括凈重量、運行重量、轉速、外形尺寸以及安裝說明和操作維護手
冊等相關的資料。
3）減振元件的相關技術資料，包括固有頻率、壓縮變形量、載荷范圍、外形尺寸、使用環境要
求等。
4）建設單位（或設計單位）對振動傳遞和噪聲控制的要求。
2.資源準備
1）根據項目的工程量和總體計劃，合理安排勞動力。
2）根據減振形式，配置施工機具。
4.2.2 深化設計
1.確定減振標準。振動傳遞率T、減振效率η、頻率比f/f0的關系如表5.2.2所示。f/f0值越大，
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減振效果越好，造價也越高。通常f/f0值取3左右。對于變速設備，應以最低運轉頻率為依據進行減
振設計。
表4.2.2 頻率比、振動傳遞率和減振效率的對應表
頻率比f/f0 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 6.0 8 10
振動傳遞率T 0.34 0.30 0.25 0.22 0.18 0.14 0.10 0.08 0.06 0.05 0.04 0.025 0.018
減振效率η
（％）
66 70 75 78 82 86 90 92 94 95 96 97.5 98.2
2.確定減振元件的類型。根據轉動設備的型號規格（底座尺寸）、轉動部件轉速、系統質量和
安裝位置、荷載值、頻率比要求、使用環境等因素選用減振元件。通常情況下，轉速n≤1500r/min
宜選用彈簧減振元件；n＞1500r/min宜選用橡膠、軟木、玻璃棉等材質的減振元件。見圖4.2.2-1
所示。
(a)彈簧減振器(b)軟木減振元件©玻璃棉減振元件
圖4.2.2-1 減振元件類型
3.確定減振塊的尺寸。減振塊一般為鋼筋混凝土減振地臺，標號為C20或C25，厚度為100～250mm。
減振塊的尺寸需滿足下列條件：
1）底座較小，高度較高的設備。如立式水泵，減振塊的重量一般為水泵運行重量的1.5～2.0
倍；
2）高度適中的設備。如端吸或雙吸臥式離心水泵、離心風機、軸流風機等，減振塊的重量一般
為設備運行重量的1.0～2.0倍；
3）轉動設備型鋼底座的地腳螺栓中心至減振塊邊線不宜小于150mm；
4）減振塊尺寸需滿足現場的布置，尺寸以10mm整倍數計。
4.確定減振元件的規格型號和安裝數量。減振元件應符合下述要求：
1）彈性性能優良，固有頻率合適；
2）承載力大，強度高，阻尼比適當；
3）性能穩定，耐久性好；
4）抗酸、堿、油的侵蝕能力較好；
5）維修、更換方便；
6）減振元件支承點數量應為偶數，且不少于4個；
7）單只減振元件的載荷不能超過規定的最大載荷，最好接近最佳載荷點。
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5.減振地臺的整體設計
1）減振元件為橡膠、軟木、玻璃棉等類型時，采用帶圍堰的減振地臺。圍堰的上表面與減振塊
的上表面要在同一水平面，其豎向間隙為10~30mm為宜，用柔性材料填充，并用密封膠封口。減振元
件下部通常要高出室內地面50mm，減振元件粘接在其上表面。圍堰的厚度為100~200mm之間，高度為
底基礎、減振元件、減振塊厚度之和，如圖4.2.2-2所示。
(a)剖面圖(b)平面圖
圖4.2.2-2 帶圍堰的減振地臺基礎
2）減振元件為彈簧時，采用不帶圍堰的減振地臺。底基礎的厚度為100mm，長寬尺寸要保證彈
簧安裝在其上面即可，采用帶限位裝置的設備減振基臺或組合裝配式減振浮動地臺，如圖4.2.2-3、
圖4.2.2-4所示。
（a）限位圈（柱）式減振基臺（b）卡式限位減振基臺
圖4.2.2-3帶限位裝置的減振地臺
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1
2
3
4
5
6
3
(a) 減振基礎結構示意圖
3-4
3-1
3-6
3-5
3-2 3-7
3-3
(b) 減振基礎局部示意圖
1-支撐型鋼；2-地腳螺栓；3-減震彈簧組件；4-鋼筋網片；5-混凝土；6-支撐型鋼連接螺栓；3-1-減震彈簧連接螺
栓；3-2-減震彈簧上固定板；3-4-減震彈簧下固定板；3-3-減震彈簧；3-5-彈簧組件兩側連接鋼板；3-6-彈簧組件
兩側連接鋼板； 3-7-彈簧組件中間連接鋼板
圖4.2.2-4組合裝配式減振浮動地臺基礎
4.2.3 減振塊預制
1.帶圍堰的減振地臺用的減振塊，工藝流程如圖4.2.3-1，見圖4.2.3-2所示。
圖4.2.3-1 減振塊工藝流程圖
1）底部鋼板的厚度為6mm～10mm，要保證其平整度，與混凝土接觸的面不需刷防銹漆，其它部
位需刷防銹漆兩遍。
2）構造鋼筋的直徑為￠6，構造鋼筋的間距為200mm×200mm，下部與底部鋼板焊接連接，上部
高度不能超出上層鋼筋。
3）在減振塊的長邊兩端要預留吊耳，吊耳盡量靠近端頭和短邊的中間位置。
4）混凝土澆筑完成上表面要壓光處理，并對減振塊進行養護。
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5）模板拆除后，檢查減振塊是否有缺陷，有問題的進行處理。減振塊清理后集中存放，以備減
振地臺組裝時使用。
（a）配筋圖（b）構造筋布置圖
圖4.2.3-2 帶圍堰減振地臺內減振塊圖
2.不帶圍堰的減振地臺用的減振塊，工藝流程如下：
圖4.2.3-3 不帶威嚴減振地臺減振塊施工流程圖
1）邊框一般用重型槽鋼制作，搭接部位要滿焊，預制焊接四角要保證90度和平面的水平度，與
混凝土接觸的部位不需刷防銹漆，其它部位需刷防銹漆兩遍。
2）內部鋼筋的直徑為￠6～10，鋼筋兩端與槽鋼焊接。
3）在減振塊的長邊兩端要預留吊耳，吊耳盡量靠近端頭和短邊的中間位置。
4）澆注的混凝土與槽鋼邊框上下表面平齊，澆筑完成上表面要壓光處理，并對減振塊進行養護。
5）減振塊清理后集中存放，以備減振地臺組裝時使用。
6）此減振塊也可在場外委托加工，其結構如圖4.2.3-4所示。
（a）配筋圖（b）槽鋼框布置圖
圖4.2.3-4 不帶圍堰減振地臺上部減振塊圖
4.2.4 設備基礎施工
1.圍堰（底基礎）
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1）在一次結構面上制作，早于層地坪的施工。
2）減振元件的下部要有高出室內地坪50mm的混凝土基礎。
3）基礎表面要抹平壓光，減振元件要粘接在此表面上。見圖4.2.4 （a）所示。
4）圍堰需配筋。
5）模板支完后要認真核實尺寸，確認無誤后方可澆注混凝土。
6）圍堰的陰角、陽角要保證90度。
7）圍堰的內外立面和底面要摸平壓光。
2.非圍堰底基礎
1）在一次結構面上制作，早于層地坪的施工。
2）彈簧要安裝在此底基礎上部。見圖4.2.4（b）所示。
3）底基礎需配筋。
4）模板支完后要認真核實尺寸，確認無誤后方可澆注混凝土。
5）底基礎各外表面要摸平壓光。
（a）圍堰（底基礎）
（b）非圍堰底基礎
圖4.2.4設備基礎圖
4.2.5 減振元件安裝
1.軟木、橡膠墊、玻璃棉塊等減振元件安裝
1）徹底清理底部物質，清理完成后認真檢查底面的平整度，達不到要求的要進行處理。
2）橫縱向墨線的交點即為減振元件的安裝位置。
3）在粘接前要仔細清理粘接面上的垃圾。
4）粘接劑要涂抹均勻，按照說明書正確使用。
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5）減振元件粘接牢固后，在安裝減振塊前要做好成品保護工作，避免雜物進入圍堰內。
2.彈簧減振元件安裝
1）徹底清理底基礎上物質，清理完成后認真檢查底面的平整度，達不到要求的要進行處理。
2）橫縱向墨線的交點即為減振彈簧的安裝位置。
3）彈簧與底基礎采用膨脹螺栓固定。
4）減振彈簧安裝完成后要做好成品保護工作，避免損壞。
5）彈簧減振器應選擇彈簧外露的，便于設備運轉時觀察彈簧的工況及檢查彈簧的磨損情況。
4.2.6 減振塊安裝
1.圍堰內減振塊安裝
1）在減振塊底部鋼板清理的清理非常重要，一定要認真仔細，保證其底面無任何附著物。
2）吊裝時，由于減振塊與圍堰間隙很小，可提前準備一些塞塊，就位時盡量保證縫隙均勻。
3）減振塊重量均在1~3噸之間，安裝時要注意安全。
4）減振塊與圍堰之間的縫隙需填充橡膠板或軟木等軟材料。
5）縫隙涂抹密封膠時要均勻密實，保證使用過程中水不會滲漏到圍堰內部。
2.彈簧上部減振塊安裝
1）支撐板由肋板和支撐底板組成，肋板是用16mm的鋼板制做，支撐底板是用20mm的鋼板制做。
肋板和支撐底板焊接在減振塊槽鋼框外立面上。
2）支撐底板的焊接高度根據彈簧的壓縮變形量確定，彈簧加載所有靜載荷后，減振塊底面距底
基礎間距要在控制在30mm~80mm之間。
3）減振塊四角安裝的彈簧其外側肋板距減振塊短邊的距離為20mm。
4）如減振塊由六個減振彈簧支撐，中部兩個彈簧支撐底板上的螺栓孔為100mm的長條孔，用來
調整中部彈簧的位置來保證減振塊的水平度。
5）減振塊調整水平后，緊固與其連接的彈簧減振器的螺栓。
4.2.7 設備安裝
1.在減振塊上彈出減振塊的縱橫向中心線。
2.吊裝轉動設備到減振塊上，使設備和減振塊的縱橫向中心線完全重合。
3.用水平尺檢測減振塊和設備的水平度，通過微調設備的位置保證兩者水平。
4.用膨脹螺栓固定設備在減振塊上，減振塊安裝示意圖見圖4.2.7所示。
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圖4.2.7 減振塊安裝圖
4.2.8 調試檢測
1.減振設備及其附屬機電管線安裝完成后，測量減振塊和設備的水平度是否在允許的范圍內。
2.在全部靜荷載加載后，用游標卡尺測量減振元件的壓縮變形量是否與計算數值一致。
3.設備運轉時，觀察減振元件、減振地臺和連接機電管線的工作狀況是否正常。
5. 材料與設備（參考廠家）
表5-1 主要材料表
序號材料名稱型號規格用途
1 圓鋼￠10 減振塊配筋使用
2 鋼板t=6mm 減振塊底板使用
3 鋼板t=20mm 減振塊彈簧支撐底板
4 鋼板t=16mm 減振塊彈簧肋板
5 槽鋼10#～30# 減振塊槽鋼框使用
6 彈簧減振器
根據計算選用，彈簧減振器盡量選用彈簧外露
型的，便于觀察其壓縮及磨損情況
設備基座減振
7 減振墊（塊）
材質有橡膠、軟木、高強玻璃棉、軟木橡膠粘
和物等多種材質
設備基座減振
8 混凝土C20或C25 減振塊使用
9 橡膠板t=10mm 減振塊與圍堰填縫使用
10 密封膠柔性防水類密封膠
減振塊與圍堰上部縫隙封堵
使用
表5-2 主要設備表
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序號機具名稱規格與型號數量單位
1 交流電焊機BX1-300-2 2 臺
2 砂輪切割機GJ-400 1 臺
3 角向磨光機￠100 1 臺
4 角向磨光機￠150 1 臺
5 倒鏈3T 2 個
6 倒鏈5T 2 個
7 電錘—— 1 把
8 振動棒—— 2 臺
9 紅外水平儀—— 1 臺
10 液壓推車5T 2 臺
6. 效益計算分析
表6-1 沈陽米其林項目經濟效益表
序號名稱傳統施工方法（萬元） 應用本施工技術（萬元）
1 人工費238.4 230.3
2 材料費512.2 500.1
3 機械費89.0 85.3
4 合計839.6 815.7
5 經濟效益23.9萬元
表6-2 紹興蘇寧廣場項目經濟效益表
序號名稱傳統施工方法（萬元） 應用本施工技術（萬元）
1 人工費701.6 686.3
2 材料費328.9 320
3 機械費217.5 190.5
4 合計1248 1198.7
5 經濟效益49.2萬元
表6-3 杭州阿里巴巴年運行10萬臺服務器數據中心項目經濟效益表
序號名稱傳統施工方法（萬元） 應用本施工技術（萬元）
1 人工費304.1 290.7
2 材料費683.4 670.2
3 機械費156.3 148.3
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4 合計1143.7 1109.2
5 經濟效益34.5萬元
7. 應用實例（典型照片）
圖7-1 浮筑地臺減振元件安裝圖1 圖7-2浮筑地臺減振元件安裝圖2
圖7-3 帶圍堰浮筑地臺安裝圖1 圖7-4帶圍堰浮筑地臺安裝圖2
圖7-5 減振塊預制圖1 圖7-6 減振塊預制圖2
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圖7-7 臥式水泵減振地臺圖1 圖7-8 臥式水減振地臺圖2
圖7-9立式泵減振基臺圖圖7-10 柴油發電機減振地臺圖
8. 技術咨詢服務單位聯系方式
技術提供單位中建一局集團安裝工程有限公司
主要完成人陸浩、徐華、胡永亮、王雪亮、張曉明
技術咨詢聯系人陸浩聯系電話18652703344

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