高线粗中轧高架基础施工措施

胡 平

(中冶天工集团有限公司，天津 300308)

1 工程概况

日钢营口高线3×70万t/年高速线材工程，轧线设备安装在5.000 m平台上，粗中轧立轧机电机减速机轧辊小车安装在高架基础上，高架基础采用四个钢筋混凝土柱支撑，粗轧区2 V，4 V，6 V轧机靠近轧线侧两个柱断面为1 200 mm×750 mm，远离轧线侧两柱断面为1 000 mm×750 mm，顶设500 mm～570 mm×1 800 mm长6 130 mm悬挑梁，2 V，4 V轧机顶标高为10.700 m，6 V轧机为10.580 m，中轧区8 V，10 V，12 V轧机靠近轧线侧两个柱断面为1 050 mm×580 mm，远离轧线侧两柱断面为1 000 mm×580 mm;粗轧区两个面向主轧线柱每个柱内水平设置长1 355 mm后带25厚200 mm×200 mm锚板的M56螺栓9条，螺栓埋入深度1 100 mm。中轧区两个面向主轧线柱每个柱内水平设置长1 130 mm后带25厚200 mm×170 mm锚板的M48螺栓6条，螺栓埋入深度900 mm。粗轧水平方向螺栓竖向布置三组每组三个，侧向螺栓的安装水平标高与位置与平面上竖向螺栓安装控制精度相比难度较大。

2 施工技术措施

由于预埋螺栓是粗轧基础施工中最重要的一个环节，保证螺栓安装的准确是高架基础施工的关键。螺栓埋设施工完成后，还有基础混凝土浇筑工序，该工序可能对已埋设完成的螺栓固定造成影响，因此，在预埋螺栓施工和混凝土浇筑中应充分考虑，本方案采用钢筋固定架的方法。

2.1 施工顺序

测量放线→搭外架→高架柱钢筋安装→安装柱内水平螺栓→临时固定柱钢筋→顶梁板钢筋绑扎→安装顶部螺栓→安装→螺栓自检→模板安装加固→检查验收→混凝土浇筑→养护→模板拆除。

2.2 主要施工方法

1)测量放线。将车间外控制网投点到5.000 m平台上，纵向轧制线在加热炉出炉口及PF运输线靠近端部安设控制点，再根据这两点用全站仪引测控制线到粗轧与中轧间横向控制点，在粗轧与中轧间控制点架设全站仪，按图将水平螺栓竖向及水平中心线投测到立轧机高架基础外架上，然后在外架上挂预埋螺栓中心线，挂线时考虑螺栓水平外伸长度允许偏差及施工偏差。轧制区控制点如图1所示。

本工程地脚螺栓的设计精度及规范要求指标:

同螺栓组各螺栓间中心位移(上下左右):≤±2 mm;

同螺栓组各螺栓顶标高偏差(伸出混凝土柱外露):0 mm≤H≤+20 mm;

图1 轧线5.000 m平台粗中轧区平面控制网示意图

高程控制点按常规方法引测到已浇筑5.000 m平台控制点，再引测到高架基础外架及柱竖向钢筋上，并用胶带做好标记。

2)钢筋安装。平台浇筑混凝土前柱竖向钢筋按图插放固定，不能完全照图安装，因图纸中柱纵向钢筋间距均等，750 mm面内配8根直径25钢筋，且采用四肢箍，扣除保护层厚度后钢筋净间距较小，M56螺栓按设计图安装从钢筋净距中穿过甚至钢筋上穿过，势必要将钢筋割断，钢筋接头多钢筋的受力性能差。事先将柱钢筋及螺栓按图放大样，然后调整纵向钢筋的间距及内箍筋的大小，确保螺栓安装中不切断主筋，而且螺栓安装过程中有微调间隙，保证施工质量。在平台浇筑混凝土时柱纵向钢筋的插放应按大样图来按柱准确位置安放钢筋，箍筋绑扎过程中适时将螺栓临时放入柱内，避免螺栓调整时箍筋位置不合适。然后绑扎顶部悬挑梁钢筋及中间连梁，顶部悬挑梁钢筋绑扎时也要注意顶部梁内安放螺栓的位置，事先留出螺栓的摆放位置。

3)螺栓安装固定。螺栓固定采用独立支架支撑系统固定柱内螺栓，高架基础柱插筋时同时大致在螺栓位置边或靠近柱纵向钢筋处预留直径20的钢筋4根，安装螺栓前按图纸安放螺栓位置将预留钢筋焊接成钢筋桁架型式螺栓底焊水平钢筋，水平钢筋的位置要安放准确，确保螺栓安放标高。螺栓临时点焊固定后复查螺栓位置是否正确，然后再加以固定牢固。焊接完成后，再次进行用全站仪配合标高和水平位移复核。然后将每组三根螺栓用钢筋头连成整体，再将螺栓附近箍筋调整好绑扎牢固。

立轧机高架基础螺栓固定架安装示意图见图2。

梁顶竖向预埋螺栓的安装按常规法纵横水平挂线，采用δ=10 mm板和∠50×5的加强筋焊接+螺栓连接成一体，按照施工图中的螺栓孔的不同要求在钢板上进行钻孔控制原理:

钢板环板上孔内径仅比设计地脚螺栓外径大3 mm，而其中心严格与设计一致，当地脚螺栓被套于其中时，每个螺栓所能产生的最大位移偏差为0 mm～1.5 mm，任意两个螺栓所能产生的最大位移偏差就为1.5 mm，这样就可以保证同螺栓组任意各螺栓间中心位移达到施工预控目标2 mm。由于模板本身精度控制较好，因此只要通过水准仪(或全站仪)将模板用独立支架精确调整后，就能保证地脚螺栓精度控制在设计范围之内。螺栓顶采用螺栓螺帽在上层模板上下紧固，使其不产生向上浮动。地脚螺栓中部和下部采用直径不小于螺栓直径的1/3的钢筋将螺栓斜向和底部水平点焊使其无左右浮动。通过螺栓上部采用螺帽紧固、螺栓中部和底部采用相应的钢筋水平和斜向点焊，使其上下和水平不浮动，确保施工预控参数要求。

图2 立轧机高架基础螺栓固定架安装示意图

螺栓安放后由测量工用经纬仪和水平仪对螺栓再次进行轴线和标高的调整，经检查达到要求后，再把螺栓下部焊牢固定。同时，对螺栓固定架纵横两个方向加焊剪刀撑予以加强。

每个螺栓中部与固定架钢筋不少于两处连接，保证预埋螺栓与水平钢筋及斜钢筋成为空间不变体。焊接完成后，再次进行标高和水平位移复核。

4)模板加固。螺栓等安装完毕，将柱底洒落的焊渣焊条头等垃圾清理并用水冲洗干净，经监理业主对柱钢筋螺栓检查验收后，合柱梁侧模板及悬挑梁底模，模板采用15 mm厚胶合板，模板用铁钉固定在木方上，木方间距200 mm与胶合板钉成整体，纵横上下间距500 mm设直径12的对拉螺栓加固模板，模板外侧上下500 mm用短架管和扣件加一道柱箍加固柱，螺栓外露处模板进行现场实测排板，螺栓孔略大于螺栓，螺栓孔处外层加钉模板一层以防漏浆;模板拼缝处贴海绵条或用胶带密封，模板外侧四周加斜撑两道。悬挑梁水平竖向间距400 mm均采用直径12的对拉螺栓进行加固，并用脚手架管将两道梁上下扣锁水平方向加斜撑以防梁混凝土浇筑不均匀时发生位移。

5)混凝土浇筑。所有预埋螺栓用全站仪、水准仪配合检查验收合格，螺栓外露部分用塑料布包裹，钢筋、模板验收合格后进行混凝土浇筑。粗中轧高架基础采用泵送商品混凝土浇筑，因粗中轧基础施工为工艺安装服务，3线，2线基础可进行泵送，1线施工时其他两条线已经试运行，需泵车站位在车间内受限，采用车间天车吊运浇筑。浇筑混凝土前底部先铺一层50 mm～100 mm厚同标号混凝土配合比水泥砂浆，柱内混凝土分层浇筑，每层浇筑高度500 mm，随浇筑随振捣，混凝土浇筑过程中防止混凝土分层离析，浇筑过程中注意安放螺栓位置，避免振动棒直接碰撞螺栓，每个粗中轧高架基础一次浇筑完成不留施工缝，浇筑后用木抹子将上表面抹平。

3 质量保证措施

1)认真审图，施工前进行技术交底。

2)利用现有全站仪准确放出柱边线及螺栓位置线。

3)钢筋安装时考虑螺栓位置是否与钢筋相碰。螺栓安装过程中先检查所挂的测量控制线是否有被碰撞过，及时进行复查校核。

4)精确的控制轴线、标高是螺栓安装的必要条件之一，因此施测的轴线、标高应严格控制在设计和规范允许误差范围之内。

5)施焊过程中应对称均匀施焊，以防应力集中而产生变形，影响螺栓垂直度及水平位移。

6)混凝土浇筑应防止泵送骨料对螺栓及固定架冲击过大，应均衡匀速浇灌，并做好螺栓露出部位的保护。

7)钢筋绑扎时防止强行碰撞螺栓，部分钢筋适当按现场实际情况修改。

8)为防止柱模板底部漏浆，在混凝土浇筑前将模板底板的缝隙用稠度较小的水泥砂浆填塞密实。

9)柱下部往往浇筑不满，振捣不实，应采取在侧面开口浇筑的措施，振捣密实后再封好模板，然后往上浇筑，防止出现孔洞。

10)混凝土浇筑完收面后，及时对混凝土构件进行养护，为设备安装尽早创造条件。

11)模板应有足够的强度、刚度和稳定性，支撑下垫脚手板，以保证结构不发生过量下沉。

4 安全保证措施

1)施工前对施工人员进行安全技术交底。2)进入施工现场须穿戴劳保防护服装，劳保鞋，安全帽。3)安装焊接须申请动火许可证。对施工作业区域的焊接安装危险源有明确醒目标示。4)高空安装预埋件须有稳固可靠的施工平台，施工人员须系安全带。5)高空作业时严禁上下抛掷物品。6)特殊工种须持证上岗(如电焊工、测量工)。7)使用电焊机、振动机前检查电源电压、漏电开头、保护电源线路是否良好，电源线不得有接头，不在钢筋及其他锐利物上拖拉，以防割破拉断电线，而造成触电伤亡事故。8)现场设一名安全监督员，负责监视高空和地下的施工情况，在安装范围内的土建施工人员，暂时避开吊装作业范围。

5 文明环保措施

1)安装完成后及时集中整理施工现场剩余的材料、工具等物品，并从模板内将安装时产生的废料清理干净。2)螺栓丝扣部分浇筑混凝土前用塑料布包裹或套塑料管进行保护。3)收班后或暂停施工时，将所有机具、材料摆放整齐，严禁杂乱停放。4)高空作业时，采取防止物件坠落的措施，避免击打事故的发生。5)各种机械性能和外观必须合格，经常保养和维护，标记明显，专机专人负责。6)焊接作业前，采用石棉板(布)等材料将电(气)焊火花飞溅范围内的电气设备、电缆等全面隔离或严密包裹起来，杜绝火花的损伤。