山東華中重鋼有限公司【華中重鋼】鋼結(jié)構(gòu)施工中的預(yù)埋螺栓技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)作為一種承重結(jié)構(gòu)體系，由于具有自重輕、強度高、塑性韌性好、抗震性能優(yōu)越、工業(yè)裝配化程度高、施工工期短、綜合經(jīng)濟效益顯著、結(jié)構(gòu)體系靈活、造型美觀等諸多優(yōu)點，因而被越來越廣泛地應(yīng)用于工業(yè)廠房、城市軌道(地鐵)車輛段庫房、大型商場超市等大跨度或超大跨度的各類建筑中。

與其施工工藝相對應(yīng) ,需要為這些建筑建造大型鋼筋混凝土基礎(chǔ)或設(shè)備基礎(chǔ)，埋設(shè)鋼結(jié)構(gòu) (柱)與鋼筋混凝土基礎(chǔ)聯(lián)結(jié)的結(jié)構(gòu)螺栓。由于鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)大 (上部多呈四棱臺形) ，螺栓懸空設(shè)置不易固定，鋼結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量要求高，因此聯(lián)結(jié)螺栓的埋設(shè)精度成為鋼結(jié)構(gòu)安裝施工的關(guān)鍵技術(shù)。 

1工藝原理

利用獨立的支架系統(tǒng)和定型模具為預(yù)埋螺栓定位，經(jīng)使用經(jīng)緯儀或全站儀調(diào)整、校對后，一次性完成混凝土承臺澆注，從而達到預(yù)埋位置的準(zhǔn)確無誤。該工藝流程的特點是 :

( 1 )由于采用定型模具鋼板固定預(yù)埋螺栓，使螺栓組內(nèi)的螺栓相對位置保持準(zhǔn)確。

( 2 )利用獨立的支架系統(tǒng)和定型模具預(yù)埋螺栓，螺栓具有微調(diào)性，施工操作精度高，整體偏差小。

( 3 )充分利用搭設(shè)腳手架常用的Φ48 mm 鋼管腳手桿和扣件周轉(zhuǎn)材料，通用性強，費用低，可大量節(jié)省工程投入。

( 4 )施工工藝簡便快捷，操作人員容易掌握。

鋼結(jié)構(gòu)預(yù)埋螺栓的工藝流程圖如圖 1 所示 。

圖 1　工藝流程圖

2施工操作要點

2.1 　施工準(zhǔn)備

2. 1. 1 　地腳螺栓的加工地腳螺栓應(yīng)按設(shè)計要求加工定制和進場驗收, 須具備相應(yīng)的材質(zhì)證明和檢驗報告。

2. 1. 2 　定型模具的設(shè)計加工

( 1 )根據(jù)預(yù)埋地腳螺栓與混凝土基礎(chǔ)軸線的相對位置 ,并考慮模具的組裝要求 ,確定模具鋼板的平面尺寸，刻出模具鋼板的縱橫軸線十字線，然后按模具軸線確定預(yù)埋螺栓的相對位置鉆孔模具的鉆孔位置、孔徑要與鋼結(jié)構(gòu)柱的螺栓孔位、孔徑完全吻合 ,鋼板厚度宜 ≮4 mm。

( 2 )模具鋼板加工好以后可以在現(xiàn)場組裝，轎桿采用長度2. 0 m的短腳手桿，立筋采用Φ18 mm 螺紋鋼或Φ20 mm鋼管，立筋高度應(yīng)高出預(yù)埋螺栓5～10 cm，以方便使用鋼尺校對軸線。

( 3 )如果混凝土基礎(chǔ)頂部為短柱形，可以考慮在鋼板挖孔，以方便混凝土澆注。

2. 1. 3 　測量精度的控制

根據(jù)工程設(shè)計定位坐標(biāo)及高程，加密測設(shè)軸線和高程控制網(wǎng)，方便對不同部位的測量。

2.2 　施工順序

根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)柱的平面布置，先從角柱或邊柱開始，沿縱軸方向固定預(yù)埋螺栓。如果為多跨度鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)以中間跨縱軸向兩側(cè)縱軸流水施工，以減小測量和施工誤差，提高整體安裝精度。

2.3 　獨立支架系統(tǒng)的安裝

鋼結(jié)構(gòu)混凝土基礎(chǔ)的設(shè)計尺寸較大，寬度為3. 8 m ,上部常設(shè)計為四棱臺形狀，支模高度遠(yuǎn)低于地腳螺栓的預(yù)埋高度，再者鋼模或木模都具有一定的柔性，達不到預(yù)埋螺栓的精度要求，因此，工程采用一套獨立的支架系統(tǒng)。支架的安裝要點如下 :

( 1 )沿縱軸在基礎(chǔ)軸線兩側(cè) 0. 75 m 左右 (應(yīng)保證在地梁外側(cè) ) 拉線，沿拉線在基礎(chǔ)承臺墊層兩側(cè)和基礎(chǔ)承臺之間設(shè)置立桿，間距2. 0～2. 5 m。

( 2 )立桿應(yīng)打入地基土30～50 cm (根據(jù)土質(zhì)軟硬程度而定) ，高度高出縱向水平桿約20 mm?？v向水平桿須保證水平設(shè)置，高度應(yīng)保證預(yù)埋螺栓頂符合設(shè)計高度并留有上下調(diào)整移動的空間。

( 3 )一般的基礎(chǔ)承臺施工寬度均大于2. 0 m ,可將基礎(chǔ)兩側(cè)立桿和上部水平桿用斜拉桿連接，形成門字形架;斜拉桿與水平桿的節(jié)點間距 1. 5 m 左右，保證水平桿不產(chǎn)生撓度變形。

( 4 )在斜拉桿與水平桿節(jié)點處向兩側(cè)架設(shè)斜支撐 (支撐打入地基土深度約 30 cm )，然后在支撐附近安裝橫向拉桿，并在基礎(chǔ)上部由水平桿和橫向拉桿組成井字架，形成一空間幾何不變體，確保架體的剛度和穩(wěn)定(見圖2 ) 。

圖 2

　獨立支架系統(tǒng)安裝示意圖

2.4 　定型模具的就位調(diào)整

( 1 )用經(jīng)緯儀或全站儀在支架系統(tǒng)的井字架上測設(shè)縱橫向軸線點，拉線形成十字軸線，然后把定型模具轎桿架于井字架水平桿上，使模具鋼板上的十字刻線與井字架軸線拉線對正，用腳手扣件將轎桿與水平桿聯(lián)接(暫不用扣緊，以備調(diào)整 ) 。

( 2 )定型模具就位后，擰松轎桿上扣件，用小線墜從井字架的軸線拉線往模具鋼板上投點，輕輕敲擊轎桿，讓定型模具前后左右微小移動，利用井字架上的軸線拉線對其進行調(diào)整，使投點與模具刻痕重合，然后擰緊扣件。

2..5 預(yù)埋螺栓的安裝調(diào)整

( 1 ) 把預(yù)埋螺栓從模具鋼板鉆孔下穿入，按設(shè)計要求預(yù)留外露螺紋長度，并用兩個螺母將其固定 ; 用水準(zhǔn)儀檢測螺栓頂部標(biāo)高，通過上下螺母微調(diào)至符合標(biāo)高要求，擰緊螺母 (暫不要擰死 ) 。

( 2 )用水平尺逐根檢測預(yù)埋螺栓螺桿立面兩個方向的垂直度，可輕微掰動螺桿進行調(diào)整，直至兩個方向的垂直度達到要求，緊固螺母。

( 3 )當(dāng)一個螺栓組的每一根螺栓的標(biāo)高和垂直度都調(diào)整合格后，用短鋼筋將螺栓根部相互點焊交圈連接，使一個螺栓組拉結(jié)成整體。如預(yù)埋螺栓較長，可增加一至二道焊筋，確保定位的準(zhǔn)確與穩(wěn)定。 

( 4 )為了確保預(yù)埋螺栓不發(fā)生整體沉降和整體傾斜，還要用短鋼筋將其與基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)架斜拉點焊，并在預(yù)埋螺栓底部對角點焊兩根短鋼筋，支撐于基礎(chǔ)墊層。

( 5 )當(dāng)基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)架內(nèi)部空間足夠大、不影響預(yù)埋螺栓的整體安裝時，可以在安裝模具前先安裝預(yù)埋螺栓。

2.6  預(yù)埋螺栓的復(fù)核

( 1 ) 當(dāng)各基礎(chǔ)承臺預(yù)埋螺栓安裝完成后， 用全站儀在模具鋼板上測設(shè)軸線交點，檢查鋼板刻痕交點是否與測設(shè)軸線交點重合，如果存在誤差，通過松動扣件輕擊轎桿微調(diào)模具，直至使之完全重合 。如果偏差過大，應(yīng)松開轎桿扣件及與基礎(chǔ)鋼筋網(wǎng)架的加固連接，重新進行調(diào)整。

( 2 ) 用鋼尺檢查各基礎(chǔ)承臺螺栓組之間的距離是否符合設(shè)計要求，拉通線檢查各基礎(chǔ)螺栓組同一排預(yù)埋螺栓是否直線排列，如有誤差，重復(fù)前述的方法進行糾正 。

( 3 ) 對縱向軸線較長的鋼結(jié)構(gòu)， 由于視覺和儀器的局限，可采取分段預(yù)埋及加密控制網(wǎng)的方法，并加強與已預(yù)埋螺栓的復(fù)核測量，確?？刂凭确弦蟆?/p>