超高層密集型地腳螺栓預埋施工技術

穆建勝

（山西八建集團有限公司，山西太原 030000）

1 工程概況

本工程主塔樓結構形式為核心筒結構地上41 層，建筑總高度184.0m，東、西塔樓均采用形鋼混凝土框架和混凝土核心筒的結構體系，為實現(xiàn)底層大空間，首層采用抽柱方式，沿建筑周邊每側布置2 根巨形框架柱，共計8 支，巨柱截面3400mm×2300mm×60mm，巨柱總長27.45m，巨柱與多角度混凝土梁連接，巨柱預埋地腳規(guī)格大、數量多且為整個塔樓的根基。其中地腳螺栓的預埋精度是施工的重點，本工程地腳螺栓規(guī)格M60×2400，埋入深度約2.5m，數量1216 根。底部還有方錨固板及肋板，單根重量65kg，預埋地腳螺栓密集且單根較重，傳統(tǒng)的單根安裝或者利用模板安裝效率低且質量難以保證。安裝精度要求高、施工難度大，對工程的質量及工期具有重要影響，如何采取安全、優(yōu)質、經濟、高效的措施加以保證，是施工技術管理的一個重要課題。本基礎為筏板基礎，地腳螺栓埋設在筏板內，筏板高度2.7m。而筏板基礎屬于大體積混凝土，需要一次性澆筑，地腳螺栓必須提前埋設，不能影響混凝土澆筑，如何解決密集型地腳螺栓安裝是本工程的重點。

2 重難點分析

本工程分為西塔樓和東西塔樓連接，共計16 根巨柱鋼柱，鋼巨柱截面積2300mm×3400mm，地腳螺栓單根重量65kg，單根巨柱共計76 條，合計重量4940kg。需應用TEKLA 技術制作地腳螺栓整體支架模型，保證支架不與鋼筋發(fā)生碰撞，保證76 條地腳螺栓的安裝精度。施工時將地腳螺栓間距通過一塊鋼模板開孔定位地腳的間距，通過水平角鋼支撐托架控制地腳螺栓統(tǒng)一標高，然后將上下通過支撐焊接成一個整體塊，然后在塊下端焊接9 個支腿（支腿為了支撐在混凝土上）。安裝時直接將地腳螺栓塊吊人基礎位置，通過控制支腿位置確定地腳螺栓位置。提前放置地腳螺栓整體支架模塊后在進行綁扎鋼筋，比傳統(tǒng)的后置安裝地腳螺栓精度高，工期短。按照工期，支撐架及錨栓的安裝時間僅為5d，8d 內完成1216 根錨栓的安裝，必須確保一次安裝精度。地腳螺栓施工階段正是土建底板鋼筋綁扎高峰期，提前在加工廠制作整體地腳螺栓支架，不影響工期，混凝土操作工人在混凝土澆筑過程中基本按照交底的要求施工，混凝土傾倒后及時分散開，無過大集中荷載影響，并且避免了操作中泵送管與振搗棒直接接觸錨栓支架體，錨栓預埋位置受振搗影響的不大。

3 主要施工方法及實施

3.1 支架的制作

聘請鋼結構專家對地密集型地腳螺栓制作和安裝進行技術交底，講解安裝要點，以及預防質量通病、質量檢查要點，管理人員做到心中有數。

將本螺栓支架分為底層承重支架及支腿、頂層間距模板和側向斜撐桿件。加工廠制作，采用模具制作地腳桿件、底部支架；頂層螺栓間距控制模板采用數控切割機下料，所有焊接實現(xiàn)了有焊工證人員進行焊接，如圖1、圖2、圖3 所示。

3.2 現(xiàn)場安裝

根據圖紙支座坐標，測量支腿平面位置，在筏板底筋網片上焊接支腿底板，并測量標高及坐標點。用豎向螺紋鋼與網片鋼筋焊接，在每個支點保證承重，防止支腿下沉，豎向鋼筋下端要增加短角鋼確保鋼筋不穿透墊層，如圖4、圖5 所示。

根據現(xiàn)場安裝距離（38.5m）及地腳支架重量（6.62t），選擇240t 汽車吊進行吊裝，用千斤頂和倒鏈調節(jié)標高和平面位置。

圖1 地腳螺栓桿件模具焊接地腳底板

圖2 數控頂模板下料

圖3 腳鋼底架地腳螺栓的裝配

圖4 豎向鋼筋定位板支腿焊接定位板

圖5 四塊定位板

吊裝完成后，未發(fā)生支架變形，地腳螺栓尺寸滿足規(guī)范要求。實施效果：平面位置準確，標高準確，未發(fā)生側向傾斜，地腳螺栓尺寸間距及總尺寸滿足規(guī)范要求。

3.3 坐標定位調整

現(xiàn)場實際采用全站儀極坐標測控方法，將全站儀架設在了控制軸線上，整平對中后，將測站點（X，Y）坐標數據輸入，然后在觀測點上將反射片放置到地腳支架，用反射片底部的中線對正控制點，且用全站儀十字線中心照準貼片，所測設數據與控制點設計坐標值進行對比得出偏差，如偏差較大，則用倒鏈和千斤頂對軸線方向進行校正，直到偏差符合規(guī)范要求，然后用同種的方法對地腳架另一端進行校正，各點到位后進行施焊，并對整體支架進行一次全面復測，并做好原始數據記錄。對主要控制點進行復核，視數據變化大小采取調整措施，滿足要求后進行最后施焊。

2018 年 12 月 28 日開始安裝，29 號全部吊裝完成，30 號調整標高及水平位置完成。通過2d 安裝圓滿完成任務。本次地腳螺栓共測量608 個，有600 個地腳螺栓的平面坐標及標高規(guī)范要求都滿足，合格率高達98.7%.

4 結語

山西汾酒文化商務中心西塔樓巨柱地腳螺栓預埋安裝，應用整體安裝施工方法，完成后不僅降低了施工成本，縮短工期，而且得到了業(yè)主與監(jiān)理的認可。施工時間縮短為2d，安裝的合格高達到98.5%。施工的時候要嚴格按照方案設計，既要施工質量，又要降低地基價格，縮短建設工期，從而達到節(jié)能效果。做到技術要先進，經濟要合理、質量要保證。通過制定一系列控制措施確保了1216 根高強錨栓的精確預埋，為后續(xù)構件的安裝提供了良好的安裝精度，總結了一套便于現(xiàn)場操作、有效提高安裝精度的成功經驗，并結合現(xiàn)場施工過程和方法管理體系形成了符合實際的技術管理標準。