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) 。

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)緯儀或全站儀精確調(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 Φ 48 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 。

2.1 　施工準備

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, 必須具備相應(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 Φ 18 mm 螺紋鋼或 Φ 20 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 在鋼板中心挖孔 ,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) ,方便對不同部位的精確測量。

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 ,最大寬度 為 3. 8 m ,上部常設(shè)計為四棱臺形狀 ,支模高度遠低于地腳螺栓的預(yù)埋高度 ,再者鋼?；蚰灸６季哂幸欢ǖ娜嵝?,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 水平桿必須保證水平設(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精確調(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 ; 用水準儀檢測螺栓頂部標高 ,通過上下螺母微調(diào)至符合標高要求 ,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 ,徹底緊固螺母。

( 3 )當一個螺栓組的每一根螺栓的標高和垂直度都調(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 ,確保控制精度符合要求。