钢结构地脚螺栓施工技术

潘宣任

（中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司，辽宁 大连 116000）

一、引言

随着我国建设事业迅速发展，钢结构厂房也随之而起，现钢结构厂房多为下部混凝土基础、上部钢结构，之间靠着预埋地脚螺栓连接，其施工质量的好坏直接影响到钢结构的施工，由于钢结构构件是在加工厂制作运送到现场进行拼接、安装，若偏差过大，会导致预制的钢结构构件无法安装。综上所述地脚螺栓是连接基础和上部钢结构的桥梁，为保证上部钢结构顺利安装，地脚螺栓的轴线尺寸则成为施工中的重中之重。

二、工程施工重点

（一）测量与控制点

测量是贯穿整个地脚螺栓安装的重中之重，把误差控制在每个闭合区间内更是测量的重中之重。传统测量方法只会反复测量，减小误差，但若每个短柱上地脚螺栓的误差均为正向误差或者反向误差，则误差只会越来越大。所以若把一个钢结构厂房根据伸缩缝分解为若干个部分，每个部分为一个闭合区间，每个闭合区间内的地脚螺栓安装时产生的累积误差在伸缩缝处两个短柱间的缝隙解决掉，这样能够有效地避免误差的累积，增加精准度。

（二）钢丝绳轴网定位

地脚螺栓的施工都是按照轴线定位施工，所以轴线位置的准确性也是非常的重要。为保证施工控制网的精确性，工程施工时设置测量控制网，各控制点均应为永久性的坐标桩和水平基准点桩，必要时应设置保护设施，以防破坏，利用测量控制网来控制和校正建筑物的轴线、标高等，确保施工质量是关键。由于细钢丝绳不易扭曲、变形破损，故采用细钢丝绳贯穿轴网，定位地脚螺栓的水平位置及标高。

（三）短柱钢筋固定

由于独立基础上预留短柱钢筋不固定，即使增加箍筋后也会左右摇摆，所以地脚螺栓施工完毕后进行混凝土施工时，难以保证地脚螺栓的稳定性，无法保证混凝土施工后地脚螺栓的质量，故在施工地脚螺栓前需将短柱钢筋固定，包括短柱钢筋斜拉固定以及地脚螺栓与短柱钢筋固定。

三、地脚螺栓安装

预埋螺栓定位施工顺序：短柱测量放线→短柱斜撑加固→模具固定→地锚螺栓固定→测量复核→短柱地梁混凝土浇筑。根据钢结构柱的平面布置,先从角柱或边柱开始,沿纵轴方向固定预埋螺栓。如果为多跨度钢结构,应该以中间跨纵轴向两侧纵轴作为流水施工,以减小测量和施工误差,提高整体安装精度。

（一）定型模具的设计加工

根据预埋地脚螺栓与混凝土基础轴线的相对位置,并考虑模具的组装要求,确定模具木板或钢板的平面尺寸,刻出模具模板横纵轴线的十字线,然后按照模具轴线确定预埋螺栓的相对位置并钻孔。模具的钻孔位置、孔径要与钢结构柱的螺栓孔位、孔径完全吻合。如果混凝土基础顶部为短柱形,可以考虑在钢板中心挖孔,以方便混凝土浇注。

（二）独立支架模具的安装

钢结构混凝土基础的设计尺寸较大,最大宽度为2.2 m ,上部常设计为四棱台形状,支模高度远低于地脚螺栓的预埋高度,再者钢模或木模都具有一定的柔性,达不到预埋螺栓的精度要求,因此,工程采用一套独立的支架系统。首先在用钢筋斜拉加固、使短柱钢筋网达到整个框架稳定。再用钢筋在立柱上焊上立杆，水准仪找好模具及锚栓顶步标高，焊上横杆后安装模具。

（三）定型模具的就位调整

用经纬仪或全站仪设在支架上、测设纵横向轴线点,拉线形成十字轴线,然后把定型模具轿杆架于井字架水平杆上,使模具钢板上的十字刻线与井字架轴线拉线对正以备调整。定型模具就位后,用全站仪往模具钢板上投点,轻轻敲击轿杆,让定型模具前后左右微小移动,利用井字架上的轴线拉线对其进行精确调整,使投点与模具刻痕重合。

（四）预埋螺栓的安装调整

把预埋螺栓从模具钢板钻孔下穿入,按设计要求预留外露螺纹长度,并用两个螺母将其固定;用水准仪检测螺栓顶部标高,通过上下螺母微调至符合标高要求,拧紧螺母但螺母暂不要拧死。用水平尺逐根检测预埋螺栓螺杆立面两个方向的垂直度,可轻微掰动螺杆进行调整,直至两个方向的垂直度达到要求,彻底紧固螺母。当一个螺栓组的每一根螺栓的标高和垂直度都调整合格后,用短钢筋将螺栓根部相互点焊交圈连接,使一个螺栓组拉结成整体。如预埋螺栓较长,可增加一至二道焊筋,确保定位的准确与稳定。为了确保预埋螺栓不发生整体沉降和整体倾斜,还要用短钢筋将其与基础钢筋网架斜拉点焊,并在预埋螺栓底部对角点焊两根短钢筋,支撑于基础垫层。当基础钢筋网架内部空间足够大、不影响预埋螺栓的整体安装时,可以在安装模具前先安装预埋螺栓。以上预埋螺栓安装遵循规则为以中间每隔3个独立基础安装一个用全站仪定位基础，定位基础与定位基础之间在锚栓的对应中心线上用钢丝拉紧，标高轴线尺寸必须符合图纸要求。模具调整对位及螺栓标高轴线调整对位必须对准钢丝后，全站仪复核后加以固定。

（五）预埋螺栓的复核

当各基础承台预埋螺栓安装完成后,用全站仪在模具木板上测设轴线交点,检查钢板刻痕交点是否与测设轴线交点重合,如果存在误差,通过微调模具,直至使之完全重合。如果偏差过大,拆除基础钢筋网架的加固连接,重新进行调整。用钢尺检查各基础承台螺栓组之间的距离是否符合设计要求,拉通线检查各基础螺栓组同一排预埋螺栓是否直线排列,如有误差,重复前述的方法进行纠正。对纵向轴线较长的钢结构,由于视觉和仪器的局限,可采取分段预埋及加密控制网的方法,并加强与已预埋螺栓的复核测量,确保控制精度符合要求。核对无误后方可浇筑混凝土。预埋螺栓的复核总体原则为全站仪检查，并调整模具，之后用钢尺配合完成对预埋螺栓的复核，保证预埋螺栓安装完成后满足后续钢结构正常施工。