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钢结构施工中的预埋螺栓技术


    钢结构作为一种承重结构体系 ,由于具有自重轻、强度高、塑性韧性好 、抗震性能优越 、工业装配化 程度高、施工工期短、综合经济效益显著、结构体系 灵活、造型美观等诸多优点 ,因而被越来越广泛地应 用于工业厂房、城市轨道 (地铁 车辆段库房 、大型 商场超市等大跨度或超大跨度的各类建筑中 。与其 施工工艺相对应 ,需要为这些建筑建造大型钢筋混 凝土基础或设备基础 ,埋设钢结构 (柱 )与钢筋混凝 土基础联结的结构螺栓。由于钢结构基础大 (上部 多呈四棱台形 ) ,螺栓悬空设置不易固定 ,钢结构安 装质量要求高 ,因此联结螺栓的埋设精度成为钢结 构安装施工的关键技术 。 

01

工艺原理

利用独立的支架系统和定型模具为预埋螺栓定 位 ,经使用经纬仪或全站仪精确调整、校对后 ,一次 性完成混凝土承台浇注 ,从而达到预埋位置的准确 无误。该工艺流程的特点是 :

( 1 )由于采用定型模具钢板固定预埋螺栓 使 螺栓组内的螺栓相对位置保持准确 。

( 2 ) 利用独立的支架系统和定型模具预埋螺 栓 ,螺栓具有微调性 ,施工操作精度高 ,整体偏差小 。

( 3 )充分利用搭设脚手架常用的 Φ 48 mm 钢管 脚手杆和扣件周转材料 ,通用性强 ,费用低 ,可大量节省工程投入。

( 4 )施工工艺简便快捷 ,操作人员容易掌握。

钢结构预埋螺栓的工艺流程图如图 所示 。


02

施工操作要点

2.1  施工准备

2. 1. 1  地脚螺栓的加工 地脚螺栓应按设计要求加工定制和进场验收, 必须具备相应的材质证明和检验报告 。

2. 1. 2  定型模具的设计加工

( 1 )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 ,确定模具钢板的平面尺寸 ,刻出模具钢板的纵横轴线十字线 ,然后按模具轴线确定预埋螺栓的相对位置 ,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 ,钢板厚度宜 ≮4 mm

( 2 )模具钢板加工好以后可以在现场组装 轿 杆采用长度 2. 0 m 的短脚手杆 ,立筋采用 Φ 18 mm 螺纹钢或 Φ 20 mm 钢管 ,立筋高度应高出预埋螺栓510 cm ,以方便使用钢尺校对轴线。

( 3 )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。

2. 1. 3  测量精度的控制

根据工程设计定位坐标及高程 ,加密测设轴线 和高程控制网 ,方便对不同部位的精确测量。

2.2  施工顺序

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 ,应以中间跨纵轴向两侧纵轴流水施工 ,以减小测量和施工误差 ,提高整体安装精度。

2.3  独立支架系统的安装

钢结构混凝土基础的设计尺寸较大 ,最大宽度 为 3. 8 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。支架的安装要点如下 :

( 1 )沿纵轴在基础轴线两侧 0. 75 m 左右 (应保证在地梁外侧 拉线 沿拉线在基础承台垫层两侧 和基础承台之间设置立杆 ,间距 2. 02. 5 m

( 2 )立杆应打入地基土 3050 cm (根据土质软 硬程度而定 ) ,高度高出纵向水平杆约 20 mm。纵向 水平杆必须保证水平设置 ,高度应保证预埋螺栓顶

符合设计高度并留有上下调整移动的空间。

( 3 )一般的基础承台施工宽度均大于 2. 0 m ,可 将基础两侧立杆和上部水平杆用斜拉杆连接 ,形成 门字形架;斜拉杆与水平杆的节点间距 1. 5 m 左右 保证水平杆不产生挠度变形。

( 4 )在斜拉杆与水平杆节点处向两侧架设斜支 撑 (支撑打入地基土深度约 30 cm ) ,然后在支撑附 近安装横向拉杆 ,并在基础上部由水平杆和横向拉 杆组成井字架 ,形成一空间几何不变体 ,确保架体的 刚度和稳定(见图 2 ) 

 

2.4  定型模具的就位调整

( 1 )用经纬仪或全站仪在支架系统的井字架上 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 ,用脚手扣件将轿杆 与水平杆联接(暂不用扣紧 ,以备调整 

( 2 )定型模具 ,拧松轿杆上 ,用小线 坠从井架的线拉线模具板上投 , 击轿杆 ,让定模具前后右微小移动 ,井字架 上的轴线拉线进行确调 ,使点与 痕重合 ,然后紧扣

2..5 预埋螺的安装调整

( 1 ) 把预埋栓从具钢钻孔下穿 , 计要求留外露螺长度 ,并用两个母将其固定 用水准检测顶部 ,通过上螺母符合标要求 ,拧紧螺母 (不要拧死 ) 

( 2 )用水平尺根检测埋螺螺杆面两 方向的直度 ,可轻微掰螺杆进行 ,至两个 方向的直度达到 ,底紧固螺

( 3 )当一个螺组的每根螺的标和垂度都调合格后 ,钢筋螺栓根相互 连接 ,使一螺栓拉结预埋  ,可增加一二道焊筋 ,确保位的准确 

( 4 )为了确保埋螺栓发生体沉和整体倾斜 ,还要用钢筋将其基础钢筋架斜拉点焊 ,并在预螺栓对角焊两短钢 , 础垫

( 5 )础钢架内足够 预埋螺的整 ,在安装具前 预埋螺

2.6  预埋螺的复核

( 1 )基础预埋装完 ,  站仪在具钢测设线交 ,钢板 点是否测设轴线点重合 ,如果存误差 ,通过松 动扣件轿调模 ,至使完全 如果偏差 ,轿杆扣及与基钢筋 加固连接 ,进行调

( 2 )用钢尺检各基础台螺组之的距 是否符设计 ,通线查各基螺栓 排预埋栓是否直线排列 ,如有误差 ,重复述的方 法进行 

( 3 )向轴线长的 , 于视 器的局限 ,取分段预及加密控网的方法 , 加强与预埋的复 ,确保制精

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