预埋地脚螺栓施工的改进方法

2010-03-17何敏宜王晓星胡海涛

河北建筑工程学院学报 2010年3期

何敏宜王晓星胡海涛

1.秦皇岛市政建设集团有限公司;2.秦皇岛中兵工程技术有限公司

0 前言

设备构件与基础采用预埋螺栓连接时,螺栓穿孔率的高低影响设备的组装速度和安装质量,这取决于混凝土基础中预埋螺栓的定位精度和施工质量.它是设备安装公司担心和重视的焦点;也是土建设备基础施工的关键点,且施工后纠偏处理有复杂、难度大、费用高、时间长的特点,所以在前期做好预埋地脚螺栓的施工,调整误差在施工规范允许范围内是土建施工的重点也是难点.预埋螺栓控制的关键点是螺栓安装的轴线偏差、垂直度及标高,螺栓安装架附带螺栓夹的施工方法利用螺栓夹的微调功能,既能保证螺栓精度又能提高螺栓的安装效率.

1 地脚螺栓的分类及允许偏差

(1)按直径大小分为小型(d＜30 mm),中型(30≤d＜60 mm),大型(d≥60 mm).

(2)按端部弯钩可分为无钩,直钩,圆钩,锚板螺栓.

(3)按施工方法分为预埋螺栓、预留孔洞、锚定式活动螺栓.

这里着重介绍预埋螺栓的施工,地脚螺栓的安装允许偏差[1]见下表1:

表1 螺栓允许偏差

2 施工前准备工作

2.1 施工所需的工器具

经纬仪、水准仪、水平尺、50 m钢卷尺、5 m钢卷尺、撬杠、小锒头、样冲、红铅油、螺栓调直仪等.其中经纬仪、水准仪、钢卷尺需送交专业计量检定机构进行检定.

2.2 安装架底埋件的施工

为了螺栓安装的方便,先对螺栓安装架的大致标高定位进行粗调.在基础施工至地脚螺栓安装架底部标高时,在垫层或分层浇筑的混凝土基础顶面螺栓安装架各立柱的位置处分别设一块预埋铁,埋件尺寸宜为100～200 mm见方,厚度为6 mm,锚筋及做法可参图集04G362中的构造埋件.施工中对预埋件顶标高的控制原则上是宜低不宜高,否则螺栓安装架就位后,安装架顶标高超高时处理比较麻烦.

2.3 螺栓夹的制作

取一段圆钢弯成比螺栓直径略大2～4 mm的环,匝数为绕螺杆一周半,螺栓夹一端与安装架连接,另一端可箍住螺栓.所选圆钢的直径对小型螺栓可采用6 mm,中型螺栓可采用8 mm,大型螺栓可采用10 mm.圆钢制作的螺栓夹即有一定的刚度,又具有微调功能,如图1所示.

2.4 调直仪的制作

裁剪一根400 mm长L50X5角钢,两根200 mm长L30X3角钢,垂直焊接两根小角钢于大角钢上,焊点距大角钢每端50 mm;在上部小角钢下侧钻眼,挂上线垂,在下侧小角钢上刻上刻度;最后在调直仪上焊上把手.使用时用调直仪紧靠在螺栓上,读出下侧小角钢上的刻度,以判定螺栓是否竖直及需调整的幅度,如图2所示.

图1 螺栓夹示意图图二调直仪示意图

3 施工过程及工艺

预埋螺栓的施工内容主要包括螺栓安装架的制作和就位、螺栓安装的粗调、微调.详细的施工步骤如下:

3.1 检查螺栓

螺栓安装前应进行清洗,并检查螺栓在螺栓顶上是否已钻好中心定位孔,螺栓材质、规格、直径、尺寸、外露丝长是否满足设计要求,螺纹是否完好,螺栓是否正直,不直的要返回工厂进行矫正.所有螺母均应在安装前试拧.

3.2 螺栓安装架的制作

按图纸中的螺栓要求设计出螺栓安装架,螺栓安装架应有足够的强度和刚度,多采用型钢焊制.制作时按图样用角钢或槽钢裁剪出安装架的立柱和横梁,焊接立柱和横梁形成立体结构,用斜向钢筋做支撑保证安装架的刚度.立柱的高度不应超过混凝土浇筑面与预埋件间的高差,为固定螺栓的需要至少应在立柱上下分别焊接一道横梁,并在螺栓安装位置用红漆做好记号.大中型螺栓安装架的制作不宜采用钢筋骨架,原因是若保证足够的刚度用料并不节省,否则在混凝土浇筑过程中,刚度不足会引起横梁和立柱的过大变形,加大螺栓的施工精度误差.

3.3 螺栓安装架的就位

将螺栓安装架按其型号规格编号后运至现场,用吊车将螺栓安装架逐个起吊放在基础相应位置,并根据混凝土基础或垫层的预埋件已弹好的“十”字中心定位线,用撬杠将螺栓架调整到中心位置,进行轴线的粗调整.

3.4 螺栓安装架顶轴线中心的定位

由测量人员将经纬仪架设在各轴线一端头的控制桩上,调平找正后,后视轴线另一头的控制桩中心点,采用中心线投点法依次定出各横向及纵向的轴线.对于无法用经纬仪确定轴线中心的安装架,可依据图纸上的定位尺寸,通过用钢卷尺量与相邻螺栓安装架中心的距离来确定中心位置.

3.5 安装线架

用角钢焊制门式线架,并根据经纬仪测定的轴线,在线架相应位挂一根φ 0.5 mm的钢丝作为中心线,钢丝两头用花兰螺栓调节或吊上重锤,使钢丝绷紧拉直.在放线员校准轴线后在线架上用锯弓割槽,以防轴线的移动,以中心线为基准再利用线坠和钢直尺来找正螺栓的准确位置.操作时线架宜根据设备基础的长度分段焊接,以免挂线过长被碰掉或撞偏;安装时应注意固定线架位置不可偏移.

3.6 螺栓安装架顶标高的控制

螺栓安装架顶面安装允许偏差为-10 mm,+5 mm.用水准仪测出每个钢架顶面四角预埋件的实际标高,比较与设计标高的高差,可用撬杠将钢架底脚撬起,在其下部垫上薄钢板或楔铁.按实际经验安装架可比计算标高低2,调整完成后将螺栓安装架柱脚与混凝土基础上预埋铁焊接固定.

3.7 螺栓夹的就位

将螺栓夹按标注的红漆及线架确定的准确位置与螺栓安装架的横梁焊接,将螺栓从螺栓夹预留孔处垂直穿下,并套上定位垫板.

3.8 螺栓顶面标高的控制

螺栓允许安装偏差0～10 mm,在施工中控制螺栓标高略高.先用水准仪测出线架上张紧钢丝线的实际标高,该标高值与对应的螺栓夹顶面标高的差值设定为L,与螺栓顶设计标高的差值设为D,使定位垫板顶面距螺栓顶距离为L-D-δ+5 mm(δ为定位垫板的厚度),且要求定位垫板与螺栓垂直,再将定位垫板与螺栓焊接.

3.9 螺栓中心轴线定位及垂直度的控制

施工人员每三人为一小组,每小组由一人蹲在螺栓安装架顶面用钢卷尺量螺栓顶中心眼距钢架顶纵向或横向轴线钢丝的水平距,另一人将调直仪竖向紧靠在螺杆中部,根据水平尺上刻度来判断是否居中来调整螺栓的垂直度,并用小锒头轻轻敲振螺栓,使其最终到达中心位置,使螺栓竖向垂直度小于允许偏差.调整好后,由第三人用电焊将顶端定位垫板与螺栓夹点焊住,将螺栓底部与螺栓夹也点焊住.最后用钢卷尺复核安装架顶各螺栓的中心距及对角距确认无误后,再将垫板与螺栓及螺栓夹焊牢.焊接完毕后,及时清除焊缝处的药皮与焊渣.

3.10 螺栓丝扣保护

安装完毕经验收全部符合要求后,应及时对所有螺栓上部的丝杆及丝扣采取保护措施,以免在进行混凝土浇灌时损坏丝扣.先在丝扣及丝杆上部涂上一层黄油,再用塑料纸进行包裹.有条件时可裁剪比螺杆直径大一个规格的钢管套在螺栓丝杆上,长度比外露长度略长,这样即可以防止丝杆生锈,又可防止进行混凝土浇灌时因外力撞击而损坏丝扣[2].