矩陣式群錨地腳螺栓預埋安裝施工技術

賈 敬 峰

(山西四建集團有限公司，山西 太原 030006)

矩陣式群錨地腳螺栓預埋安裝施工技術

賈 敬 峰

(山西四建集團有限公司，山西 太原 030006)

以某鋼結(jié)構(gòu)廠房基礎地腳螺栓預埋安裝工程為例，介紹了矩陣式群錨地腳螺栓預埋安裝的施工技術，并對該技術的工藝特點、質(zhì)量標準控制進行了總結(jié),以達到鋼結(jié)構(gòu)廠房基礎地腳螺栓精確預埋的目的。

矩陣式，群錨地腳螺栓，雙層定位模具，安裝精度控制

0 引言

隨著建筑科技日新月異的發(fā)展，大型工業(yè)廠房也由原來的混凝土結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榇罂缍鹊匿摻Y(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)因其具有跨度大、工廠化作業(yè)量大、自重輕、安裝施工快的特點逐漸成為大型廠房的首選形式，而鋼結(jié)構(gòu)與混凝土基礎的連接方式目前基本采用預埋螺栓連接，鋼結(jié)構(gòu)廠房鋼柱的安裝精度控制是整個廠房安裝質(zhì)量控制的關鍵，為了滿足鋼結(jié)構(gòu)廠房鋼柱預埋螺栓安裝精度的要求，采用矩陣式裙錨地腳螺栓技術安裝，從而保證預埋螺栓的安裝精度及準確性，達到設計及施工規(guī)范的要求。

1 工程概況

山西呂梁煙草倉儲分揀用房工程位于孝義市崇文大街以北，規(guī)劃文昌路東側(cè)，倉儲分揀用房總建筑面積6 211.21 m2，工程總長100.63 m，寬58.28 m。倉儲分揀用房為倉儲分揀用房，鋼結(jié)構(gòu)廠房基礎為鋼筋混凝土獨立基礎，上部鋼結(jié)構(gòu)與基礎連接采用在混凝土基礎中預埋螺栓進行連接，共設獨立基礎90個，預埋螺栓2 152套(其中規(guī)格從M24～M45，長度從660 mm～1 220 mm)，全部應用矩陣式裙錨地腳螺栓技術安裝。

2 技術特點

矩陣式排列：矩陣是由M×N個數(shù)，排列形成M行N列的數(shù)表，按照矩形方陣原理所形成的平面排列形式；群錨地腳螺栓：為了保證上部鋼結(jié)構(gòu)與下部混凝土基礎可靠連接，保證螺栓與基礎的摩擦力滿足工程結(jié)構(gòu)整體工作要求，經(jīng)過理論計算提出螺栓埋設深度、數(shù)量、構(gòu)造等設計要求，將多個螺栓埋入下部混凝土基礎中的一種錨固方式。該工程施工中通過對定位模具進行深化設計，設置雙層定位模具結(jié)合螺栓根部與基礎鋼筋焊接的措施，對預埋螺栓進行固定，增加了對預埋地腳螺栓的約束點，有效地控制了垂直度以及螺栓間的相對位置；設置滿堂腳手架體增加獨立基礎間的相互約束、合理利用測量儀器全程控制標高軸線等措施，有效控制螺栓間、獨立基礎間相對位置，修正了外露螺栓不垂直的問題，實現(xiàn)基礎鋼柱安裝一次就位。該工程設定了控制目標值：矩陣式群錨地腳螺栓相對位置偏移控制在2 mm之內(nèi)，外露絲頭垂直度控制在2 mm之內(nèi)，避免鋼柱安裝過程中出現(xiàn)二次擴孔。

3 施工準備

主要材料：腳手架鋼管φ48×3.5、定位模具(竹膠板12 mm)、金屬板、預埋地腳螺栓(M24～M45)、電鉆。

主要儀器：經(jīng)緯儀、水準儀、鋼卷尺、水平尺、線錘。

4 施工工藝流程

施工工藝流程如下：

綁扎獨立基礎鋼筋→在每個獨立基礎柱四周搭設腳手架支架→定位模具設計及加工→地腳螺栓就位→安裝雙層定位模具→獨立基礎間架體固定及定位復測→混凝土澆筑→拆除定位模具→驗收交接。

4.1 鋼筋綁扎

獨立基礎鋼筋綁扎時，在鋼筋籠內(nèi)設置鋼筋馬凳用于支撐上層鋼筋。在獨立基礎四周，采用鋼架管搭設支撐架，架體上部水平管底標高為基礎混凝土頂標高，在錯開預埋地腳螺栓的位置設置多道水平鋼管，現(xiàn)場對水平鋼管的標高采用水準儀進行抄平，確保鋼管支架標高準確。

4.2 定位模具設計及加工要求

用于定位模具的竹膠板，表面平整，層間粘結(jié)密實，選用變形小、強度高的竹膠制作時，厚度宜為12 mm，具體情況應根據(jù)獨立基礎平面尺寸區(qū)別對待。

根據(jù)不同獨立基礎的截面形式、截面尺寸、預埋螺栓數(shù)量、規(guī)格、預埋位置，結(jié)合設計圖紙，繪制矩陣式群錨地腳螺栓模具加工圖，并委托專業(yè)廠家加工制作雙層定位模具，進行地腳螺栓相對位置和垂直度控制。不同規(guī)格尺寸的模具進入現(xiàn)場后由操作人員按照基礎類型進行編號，其中模具在加工螺栓孔時比螺栓直徑增大3 mm，并且全部靠右(模具設計加工圖見圖1)，安裝地腳螺栓時每個模具上的全部螺栓穿孔全部靠一側(cè)進行加固，緊靠模具定位孔左側(cè)進行安裝控制，方便工人操作，可降低安裝誤差。

4.3 地腳螺栓就位

采用經(jīng)緯儀、水準儀將每個獨立基礎的軸線控制線和標高控制線投測于支撐架上，將螺栓按照設計要求進行就位，采用鉛絲與基礎鋼筋進行初次固定。

將加工好的第一塊定位模具放置在鋼管支撐架上，并將每個螺栓全部穿入第一塊定位模具，螺栓下部盡量做到自由下垂，遇到鋼筋時適當調(diào)整鋼筋位置，以保證螺栓的垂直度，超出模具表面的每個螺栓絲頭套上兩個六角螺母，靠下的螺母底面與第一塊定位模具頂面齊平，靠上的螺母用于支持上部第二塊定位模具，其頂面與第二塊定位模具底面齊平，根據(jù)控制線調(diào)整定位模具的位置，調(diào)整好六角螺母的標高，將模具進行固定。將第二塊定位模具安裝就位，采用經(jīng)緯儀、水準儀輔助進行位置修正，并將所有的螺栓靠模具預留孔的左側(cè)進行固定，適當微調(diào)螺栓位置，待全部調(diào)整到位后，在第二塊定位模具的上面采用六角螺母將第二塊定位模具擰緊固定，采用支撐架對定位好的模具進行加固，并在螺栓根部與獨立基礎的鋼筋(箍筋或馬凳鋼筋)進行焊接固定，采用塑料膠帶對外露螺栓絲頭及螺母進行保護，最后進行模板支撐。

4.4 獨立基礎間架體固定及定位復測

根據(jù)獨立基礎的截面尺寸，采用鋼管腳手架搭設固定支架，在各獨立支架間搭設滿堂架體，增加斜向支撐，將基礎聯(lián)系成整體(見圖2)。提高獨立基礎間的相互約束力，避免了在混凝土澆筑過程中造成的偏移。

為保證基礎節(jié)點處地腳螺栓的軸線定位尺寸準確，現(xiàn)場每一縱橫軸線全部采用細鋼絲拉線，采用水準儀、經(jīng)緯儀對標高、軸線位置偏移進行校核檢查，并逐一進行偏差調(diào)整，確?；A地腳螺栓軸線、標高符合設計要求及規(guī)范規(guī)定。

4.5 混凝土澆筑

獨立基礎混凝土澆筑，采用插入式振搗器，振搗時快插慢拔，振動器距模板不應大于振動器作用半徑的0.5倍,也不能緊靠模板,且盡量避開預埋地腳螺栓及定位模具，振搗以混凝土表面不再明顯下沉，出現(xiàn)浮漿，不再冒氣泡為止。

4.6 定位模具拆除

待基礎混凝土澆筑完成，達到強度后，進行定位模具的拆除，拆除后的模具要及時清理表面的砂漿，對于同樣規(guī)格的基礎可重復利用。

5 質(zhì)量驗收標準

1)主控項目。

建筑物定位軸線、基礎軸線和標高、地腳螺栓規(guī)格符合設計要求。

檢查數(shù)量：按柱基數(shù)抽查10%，且不少于3個。

檢查方法：用經(jīng)緯儀、水準儀和鋼卷尺現(xiàn)場實測。

2)一般項目。

預埋螺栓埋設允許偏差見表1。

表1 預埋螺栓埋設允許偏差

3)通過現(xiàn)場實測，矩陣式群錨地腳螺栓相對位置偏移均在3 mm之內(nèi)，達到設定目標2 mm的94%；外露螺栓垂直度偏差均未超出3 mm ，合格率達到設定目標2 mm的98%；基礎節(jié)點鋼柱一次安裝就位，未發(fā)生二次擴孔現(xiàn)象。

6 質(zhì)量控制措施

1)工程施工前，由項目總工、施工員向操作人員進行矩陣式群錨地腳螺栓施工專項技術交底，交底內(nèi)容具體明確，有針對性，并由項目工程師進行審核后下發(fā)。

2)組織施工人員召開技術交底會，對施工的技術難點進行重點說明，使操作人員熟悉施工工藝。

3)設置專用腳手架整體支撐體系：施工人員在現(xiàn)場根據(jù)獨立基礎的截面尺寸，采用鋼管腳手架搭設固定支架，保證每個基礎節(jié)點錨栓定位模具拼裝合理、準確、牢固。 同時在各獨立支架之間搭設滿堂架體，增加斜向支撐，連接采用扣件連接，將基礎聯(lián)系成整體，有效提高了獨立基礎間的相互約束，保證了在混凝土澆筑過程中造成的整體偏移。

4)設置雙層定位模具的定位方法對預埋螺栓進行固定，加固采用搭設專用腳手支架(如圖3所示)，外露絲頭粘貼保護膠帶如圖4所示。

5)為保證基礎節(jié)點處地腳螺栓與軸線定位尺寸準確，現(xiàn)場每一縱橫軸線全部采用米絲拉線，采用水準儀、經(jīng)緯儀對標高、位置偏移進行校核檢查，并逐一進行偏差調(diào)整，確保基礎地腳螺栓軸線、標高符合設計規(guī)范要求，有效控制了支撐固定體系的牢固性，地腳螺栓精度安裝質(zhì)量。

6)混凝土澆灌前，應檢查鋼筋及保護層是否準確。為防止鋼筋位移引發(fā)的固定支架位移，嚴禁振搗棒沖擊鋼筋和螺栓固定支架。

7 成品保護

1)地腳螺栓在混凝土澆筑前，上好黃油并用膠帶包裹好，以免污染絲口。

2)地腳螺栓上口制作專用保護套管，防止土方回填時機械碰撞。

3)地腳螺栓在施工時應特別注意絲口保護，避免絲口磕碰。

8 結(jié)語

通過對矩陣式群錨地腳螺栓預埋安裝施工精度進行研究，對施工過程進行嚴密的策劃和控制，有效控制螺栓間、獨立基礎間相對位置偏移，修正外露螺栓不垂直的問題，大大提高了預埋安裝的精度，避免基礎鋼柱安裝就位出現(xiàn)二次擴孔的現(xiàn)象。由于對矩陣式群錨地腳螺栓安裝工藝進行提煉和過程控制，節(jié)省了操作時間，縮短了檢查驗收時間，確保了鋼結(jié)構(gòu)安裝的節(jié)點工期目標，該工程倉儲分揀用房倉儲區(qū)、入庫區(qū)、分揀區(qū)、發(fā)貨暫存區(qū)共節(jié)約工期10 d，共取得的經(jīng)濟效益8.31萬元。同時鋼結(jié)構(gòu)工程具有建造周期短、工業(yè)化程度高的特點，鋼材的循環(huán)利用率明顯高于其他結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)工程可杜絕磚的使用、減少土地資源的消耗，符合“四節(jié)一環(huán)?！崩砟睿哂辛己玫慕?jīng)濟效益和社會效益。

[1] 王浩男.大型鋼結(jié)構(gòu)廠房柱地腳螺栓預埋安裝施工工藝[J].四川建筑，2014(3)：254-256.

[2] 楊華俊，夏宏智.大直徑預埋螺栓群安裝調(diào)校控制技術[J].施工技術，2012(20)：96-98.

[3] 楊 榮.鋼結(jié)構(gòu)預埋地腳螺栓施工方法[J].山西建筑，2006，32(24)：133-134.

[4] GB 50205—2001，鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].

[5] GB 50202—2002，建筑地基基礎工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范[S].

The construction technology of the matrix types anchor group anchor bolt embedded installation

Jia Jingfeng

(ShanxiFourthConstructionGroupLimitedCompany,Taiyuan030006,China)

Taking the group anchor bolt embedded installation engineering in the steel structure workshop foundation as an example, introduces the construction technology of the matrix types anchor group anchor bolt embedded installation， and summarizes its technological properties and quality criteria control, with a view to achieve the accurate bolt pre-embedding goal of the steel structure workshop.

matrix, group anchor bolt, double positioning mould, installation accuracy

2015-04-08

賈敬峰(1984- ),男，工程師

1009-6825(2015)17-0066-03

TU758

A