地腳螺栓預(yù)埋施工技術(shù)

摘要：鋼結(jié)構(gòu)建筑多為下部混凝土基礎(chǔ)、上部鋼結(jié)構(gòu)，通過(guò)預(yù)埋地腳螺栓連接，其施工質(zhì)量的好壞直接影響到鋼結(jié)構(gòu)的施工。本文以雅安大熊貓文旅EPC項(xiàng)目為例，根據(jù)實(shí)際施工條件擬定了2套施工方案，經(jīng)過(guò)對(duì)比選擇更適合該工程的第二個(gè)方案。詳細(xì)闡述地腳螺栓安裝施工工藝、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)以及保障措施。結(jié)果證明使用地腳螺栓拼組整體預(yù)埋施工技術(shù)縮短了工期，可為類似工程參考。

關(guān)鍵詞：地腳螺栓；預(yù)埋；焊接；十字相交軸線

中圖分類號(hào)：TU391" "文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" "文章編號(hào)：２０９６-2118（2024）04-0051-04

Anchor Bolt Embedment Construction Technology

ZHU Hangjun

（CCCC First Highway Xianen Engineering Co.，Ltd.，Xiamen Fujian 361000，China）

Abstract：Steel structure buildings are mostly the lower concrete foundation and the upper steel structure，which are connected by embedded anchor bolts，the quality of construction directly affects the construction of steel structure.This paper takes the EPC project of Giant Panda Cultural Travel in Ya’an as an example，two construction schemes are drawn up according to the actual construction conditions，and the second scheme which is more suitable for the project is selected by comparison.The installation and construction technology，acceptance standard and safeguard measures of anchor bolts are described in detail.The results show that the whole embedment construction technology using anchor bolt group can shorten the construction period and can be used as reference for similar projects.

Keywords：anchor bolt；pre-buried；welding；cross axis

0 引言

隨著鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)下部混凝土基礎(chǔ)與上部鋼結(jié)構(gòu)大多采用地腳螺栓連接，目前地腳螺栓的預(yù)埋形式大多采用逐根預(yù)埋的方式，存在預(yù)埋精度不高、地腳螺栓整體性不強(qiáng)等缺點(diǎn)。為了提高地腳螺栓預(yù)埋精度和質(zhì)量，本文提出一種地腳螺栓整體式預(yù)埋的施工工藝。

1 工程概況

雅安大熊貓文旅EPC項(xiàng)目位于四川省雅安市雨城區(qū)，一期共包含3個(gè)單層鋼結(jié)構(gòu)廠房倉(cāng)庫(kù)單體，均為門式剛架結(jié)構(gòu)，每個(gè)單體占地面積為18 157 m2，檐口高度13 m。設(shè)計(jì)橫向跨度11.4 m，縱向跨度7.5 m～24 m；每個(gè)單體廠房共142件鋼柱，均為錨栓柱，每個(gè)鋼柱基礎(chǔ)由4根Φ24地腳螺栓組成。單體廠區(qū)橫向跨度216 m，縱向跨度83 m，跨度大，工期緊，詳見圖1。

2 技術(shù)方案擬定依據(jù)

根據(jù)實(shí)際施工條件擬定了2套方案進(jìn)行對(duì)比，方案詳情如下。

方案一：地基地腳螺栓為4根錨栓逐個(gè)單項(xiàng)預(yù)埋。

1） 質(zhì)量：應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)分包提供的鋼板模具預(yù)埋。

2） 進(jìn)度：逐根預(yù)埋好每個(gè)地基的4根錨栓。

3） 綜合：①鋼結(jié)構(gòu)分包所提供鋼板模具占據(jù)預(yù)埋短柱截面2/3，中間只留5 cm×15 cm方形孔，外圍無(wú)多余空間，焊接工作難以正常開展，無(wú)法保障焊接質(zhì)量。②逐根預(yù)埋地腳螺栓，預(yù)埋需進(jìn)行的焊接工作量大，且均為模具下方作業(yè)，操作空間受限，工作效率低。③鋼板自重大，人工搬運(yùn)和周轉(zhuǎn)困難。

方案二：采用定制預(yù)埋模具，對(duì)地腳螺栓進(jìn)行整體式預(yù)埋。

1） 質(zhì)量：根據(jù)圖紙采用18 mm厚新模板自主制作預(yù)埋模具，控制其尺寸，使其便于操作。

2） 進(jìn)度：4根地腳螺栓提前焊接，再進(jìn)行整體式預(yù)埋。

3） 綜合：①自制18 mm厚新模板模具，尺寸為23 cm×32 cm，短柱截面為60 cm×65 cm，兩側(cè)有足夠空間進(jìn)行焊接作業(yè)，中部預(yù)留7 cm×15 cm孔洞便于標(biāo)高找平。②4根地腳螺栓在工作臺(tái)上焊接成整體后再進(jìn)行安裝，以保證錨栓之間的焊接質(zhì)量，減少短柱內(nèi)焊接作業(yè)量。

綜上，采用方案二作為指導(dǎo)預(yù)埋工作的依據(jù)。

3 施工工藝

3.1 工藝流程

地腳螺栓安裝施工工藝流程見圖2。

3.2 詳細(xì)施工工藝

3.2.1 前期工作

①施工測(cè)量放樣；②鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)鋼筋綁扎；③模板安裝，建筑物軸線、標(biāo)高引測(cè)到獨(dú)立柱模板上；④基礎(chǔ)鋼筋、模板已施工完畢，并經(jīng)相關(guān)人員檢查驗(yàn)收通過(guò)[1]。

3.2.2 軸線復(fù)核、彈出錨栓定位中線

因廠區(qū)橫向跨度216.60 m，縱向跨度83.00 m，為減少誤差，地腳螺栓預(yù)埋前對(duì)前期所彈軸線進(jìn)行第一次復(fù)核，并在柱模板頂端彈出地腳螺栓定位中線，標(biāo)記清晰。

3.2.3 模具制作

1） 選材：鋼板或細(xì)木工板為制作地腳螺栓模具的首選材料，應(yīng)保證模具有一定的剛度，且與地腳螺栓連接后模具不產(chǎn)生變形，選擇18 mm厚新進(jìn)場(chǎng)的九夾板作為模具材料，取材容易，加工簡(jiǎn)單，在模具耗損到一定程度后進(jìn)行更換，以保證模具精度。

2） 制作：地腳螺栓的模具應(yīng)按柱腳螺栓孔的尺寸預(yù)留好，在模具上彈出柱腳板中心線，之后嚴(yán)格按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)規(guī)定的尺寸和位置在模具上開孔，開孔孔徑宜比螺栓直徑大1 mm～2 mm，以保證螺栓能自由穿過(guò)[2]，詳見圖3。

3.2.4 地腳螺栓組焊

1） 模具組焊：鋼結(jié)構(gòu)單位提供的鋼板模具在工廠車間操作臺(tái)上進(jìn)行拼裝焊接，分成上下兩塊模具鋼板，采用方鋼嚴(yán)格對(duì)孔拼接，確保4根地腳螺栓相互之間能準(zhǔn)確定位。

2） 地腳螺栓組焊：將4根地腳螺栓分別穿過(guò)鋼板模具組，調(diào)整地腳螺栓高度一致后進(jìn)行組焊，焊接兩層，使地腳螺栓組牢固連接且不脫離組合體。

3） 驗(yàn)收：焊接好的地腳螺栓組合體預(yù)埋前需進(jìn)行驗(yàn)收。①將地螺栓組水平放置在平面上，水平尺置于相鄰2根地腳螺栓之間（4個(gè)面均測(cè)量），將水平泡是否居中作為判定合格的依據(jù)；②將地腳螺栓組立放于平面上，以螺栓組能否自由穿過(guò)自制18 mm九夾板模具作為判定合格的依據(jù)。兩項(xiàng)驗(yàn)收均合格后方可進(jìn)入下一道工序。

3.2.5 地腳螺栓預(yù)埋

地腳螺栓預(yù)埋流程：焊接支撐架→放置地腳螺栓組→拉通定位線、校核十字軸線→焊接地腳螺栓。

1） 焊接支撐架：將2根凹字型鋼筋平行焊接于短柱鋼筋上，調(diào)整焊接高度至短柱面層標(biāo)高處下方約2 cm處，用水平尺檢查鋼筋支撐架平整度[3]。

2） 放置地腳螺栓組，拉通定位線、校核十字軸線：①地腳螺栓組穿過(guò)模具，對(duì)角位置2根錨栓各配1個(gè)螺帽，用來(lái)調(diào)整錨栓外露長(zhǎng)度和固定錨栓組。②外露長(zhǎng)度調(diào)整完畢后將地腳螺栓和模具共同放入短柱中，并將模具架于鋼筋支撐架上。③在標(biāo)記的模板端部對(duì)拉出十字相交軸線，調(diào)整模具位置，保證模具上的標(biāo)記線與十字軸線重合（見圖4）[4]。

3） 焊接地腳螺栓。①落位調(diào)整完畢后，用短鋼筋（鋼筋頭）將地腳螺栓組分別與4個(gè)面的主筋、箍筋焊接，短鋼筋頂至短柱各個(gè)側(cè)面模板上。原則上至少焊接兩層，宜多不宜少（見圖5）。②焊接完畢后敲掉焊渣，檢驗(yàn)地腳螺栓與短柱鋼筋是否焊接牢靠，以人工手搖等方式下不偏位作為判定合格的標(biāo)準(zhǔn)。

3.2.6 軸線復(fù)核、成品保護(hù)和混凝土澆搗

1） 地腳螺栓全部焊接固定完成后，用全站儀測(cè)量其偏位情況，不符合要求應(yīng)立即校正。

2） 螺栓固定完成后，應(yīng)將模具卸下，用塑料保護(hù)套將地腳螺栓中螺紋部分包裹，防止混凝土澆筑時(shí)污染螺栓螺紋。

3） 在澆筑混凝土過(guò)程中，應(yīng)采取措施確保地腳螺栓位置的穩(wěn)定，防止因混凝土澆筑時(shí)產(chǎn)生的擠壓力造成地腳螺栓位移?；炷翝仓r(shí)泵管應(yīng)避免直接朝向地腳螺栓布料澆筑，地腳螺栓四周應(yīng)均勻分層澆筑，在混凝土振搗時(shí)，應(yīng)避免地腳螺栓與振動(dòng)棒直接接觸。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)操作人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地腳螺栓的檢驗(yàn)和監(jiān)測(cè)，用全站儀等測(cè)量?jī)x器定時(shí)定點(diǎn)對(duì)各組地腳螺栓測(cè)量復(fù)核?；炷翝仓瓿汕以诔跄埃瑧?yīng)及時(shí)檢查各預(yù)埋螺栓組的位移偏差情況，檢查是否因振搗、脹模等因素影響預(yù)埋位置的準(zhǔn)確性，在偏差較大時(shí)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整校正。

4 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

驗(yàn)收允許偏差見表1。

1） 檢查螺栓外露長(zhǎng)度、螺紋長(zhǎng)度，需分別大于等于原設(shè)計(jì)螺栓外露長(zhǎng)度、螺紋長(zhǎng)度30 mm，驗(yàn)收采用卷尺尺量的方法。

2） 找出建筑物軸線，尺量檢查地腳螺栓中心位移是否符合質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范要求，螺栓中心允許偏差需控制在軸線±5 mm。

3） 用水準(zhǔn)儀或全站儀等檢查地腳螺栓的標(biāo)高是否符合設(shè)計(jì)要求。

4） 用目測(cè)和尺量的方法檢查地腳螺栓外露部分是否有彎曲變形、絲牙缺損的情況，如有應(yīng)進(jìn)行修正。

5 保障措施

5.1 質(zhì)量保障

1） 項(xiàng)目質(zhì)檢部門設(shè)質(zhì)檢員專門監(jiān)督地腳螺栓從加工制作到安裝完成的整個(gè)施工過(guò)程，并進(jìn)行驗(yàn)收記錄。

2） 施工前組織操作工人進(jìn)行交底、培訓(xùn)工作，清退操作技能差、工作態(tài)度不端正的操作工人，并要求做到持證上崗。

3） 對(duì)焊接用材嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，嚴(yán)格控制鋼板、螺栓桿、焊條等材料質(zhì)量，確保材料合格且與設(shè)計(jì)圖紙規(guī)格型號(hào)保持一致，對(duì)需第三方檢測(cè)的原材料經(jīng)監(jiān)理工程師見證取樣后送檢，檢測(cè)合格后出具合格證明方可用于工程。

4） 電焊機(jī)、烘箱等施焊設(shè)備保證完好，施工操作環(huán)境溫度滿足規(guī)范要求。

5） 短柱模板需安裝牢固，保證混凝土澆搗時(shí)不跑模、爆模。

6） 九夾板模具需及時(shí)更替，一般使用次數(shù)為30～50次，螺栓孔起毛即需更替[5]。

5.2 安全保障

1） 操作工人進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)需正確佩戴勞動(dòng)防護(hù)用品。

2） 用于切割的氧氣、乙炔瓶應(yīng)保持10 m以上的安全距離，檢查其開關(guān)及回火閥是否設(shè)置。

3） 電焊、氣焊作業(yè)前應(yīng)申請(qǐng)動(dòng)火作業(yè)許可證，確認(rèn)作業(yè)場(chǎng)地周圍無(wú)易燃易爆物品后再進(jìn)行作業(yè)，嚴(yán)防火災(zāi)發(fā)生。

4） 電氣設(shè)備嚴(yán)禁超負(fù)荷作業(yè)，施焊操作時(shí)戴好絕緣手套和眼鏡，防止施焊時(shí)對(duì)身體造成傷害。

5） 高空作業(yè)中的物料應(yīng)固定在指定位置，不得隨意存放，嚴(yán)禁傳遞時(shí)拋擲物件。

6） 施工前應(yīng)布置好場(chǎng)地，指定材料、機(jī)具、構(gòu)件存放在指定區(qū)域，禁止亂堆亂放。

7） 對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的螺栓、電焊條等的包裝板、包裝袋應(yīng)及時(shí)分類回收，避免造成環(huán)境污染[5]。

6 結(jié)語(yǔ)

該工程地腳螺栓拼組整體預(yù)埋施工縮短了工期，采用模板模具施工地腳螺栓焊接作業(yè)，質(zhì)量得到保障。在整個(gè)預(yù)埋過(guò)程中軸線定位、標(biāo)高、垂直度控制效果較好，142個(gè)錨栓基礎(chǔ)中僅2個(gè)基礎(chǔ)地腳螺栓偏差在5 mm以上，合格率為98.6%，其余均在設(shè)計(jì)圖紙及規(guī)范允許范圍之內(nèi)，該技術(shù)在項(xiàng)目中的成功運(yùn)用，提高了鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)的連接質(zhì)量，同時(shí)降低了人工成本，增加了收益，對(duì)后續(xù)鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)連接的實(shí)施具有重要的指導(dǎo)作用。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]中冶建筑研究總院有限公司，中建八局第二建設(shè)有限公司等.鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)：GB 50205—2020[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2020.

[2]中冶建筑研究總院有限公司.鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)范：GB 50661—2011[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

[3]中國(guó)石化集團(tuán)寧波工程有限公司.地腳螺栓（錨栓）通用圖：HG/T 21545—2006[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2007.

[4]中國(guó)建筑股份有限公司，中建鋼構(gòu)有限公司.鋼結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范：GB 50755—2012[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2012.

[5]中建鋼構(gòu)有限公司.鋼結(jié)構(gòu)施工安全防護(hù)：17G911[S].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2018.

編輯：楊 洋