设备基础螺栓组预埋加固措施研究

任石开

（重庆市北碚区建设工程质量监督站 重庆北碚区 400700）

1 前言

大型设备或游乐设施，运行时存在震动，为避免设备震动对基础的破坏，设备基座与混凝土基础连接通常采用基础预埋螺栓组解决。预埋螺栓安装完成后容易受混凝土浇筑时冲击力、侧压力及振动棒振捣影响，导致螺栓偏位，对螺栓加固体系要求较高，常规螺栓组预埋加固采用单层钢模具进行定位和加固的方式，难以确保螺栓组加固体系可靠性，在混凝土浇筑时冲击力、侧压力及振动棒振捣影响下，可能发生偏位、移动等问题，造成螺栓预埋失控。本研究从增强加固体系可靠性入手，将原单层加固的形式改为双层加固，确保加固可靠性。

2 加固工艺原理

采用数控钻铣床按设计螺栓位置在钢板上开孔，形成钢模具；采用电钻按设计螺栓位置在木模板上开孔，形成木模具。通过定位放线，在基础钢筋骨架上定位焊接钢模具，将螺杆穿入钢模具内一次定位（钢模具与螺杆采用螺帽拧紧加固），再穿入木模具二次加固，确保螺栓组形成整体。浇筑基础混凝土后，将木模具、钢模具依次取出，周转使用。

3 操作要点

3.1 钢模具、木模具加工及拼装

（1）单组螺栓模具：钢模具采用数控钻铣床进行加工，模具开孔尺寸偏差≤1mm，钢板厚度≥1.2mm，边孔距模具边缘≥100mm（避免模具切割开孔时热应变造成的钢板边缘翘曲影响开孔的准确性）。对木模具，要求采用18mm厚木板，在木板上弹出开孔中心线后，现场采用相应规格电钻开孔。

（2）多组螺栓模具：将单组螺栓模具根据设计间距、位置要求采用一定方式进行拼装，形成整体模具。对钢模具，采用角钢或大直径钢筋焊接形成整体；对木模具，采用木方连接形成整体。所有拼装工作需在平整坚实的地面或操作台上进行，通过在地面或操作平台上弹线（单组模具边线或中线），将单组模具一次摆放后，进行连接加固。

3.2 钢模具安装定位放线

设备基础螺栓预埋精度要求高，根据内控点测设螺栓预埋位置可能存在误差累计的问题，因此采用极坐标法由一级控制点直接施测。具体做法是：在基础钢筋骨架上焊接水平短钢板，采用全站仪将控制点引测至钢板上，根据钢板上的控制点（线）安装定位钢模具。

3.3 钢模具安装

精准定位钢模具安装位置后，采用临时支撑（长条钢筋马凳或长木方）将模具垫高至设计标高（混凝土浇筑完成面以上50mm），采用短钢筋将模具与钢筋骨架焊接为整体。

3.4 螺杆安装

将螺杆由下至上穿出钢模具，穿出长度为设计要求的螺杆外露长度。采用线坠检查螺杆安装垂直度无误后，采用螺帽拧紧螺杆。

3.5 木模具安装

将木模具由上至下套入螺杆（木模具表面标高低于螺杆顶端50～100mm），木模具下部采用螺帽支撑。

3.6 校核螺杆距离和垂直度

通过卷尺校核不同组螺栓相对距离（横向、纵向及对角线），采用线坠检查螺杆垂直度。若不满足要求，采取松开模具螺帽后微调螺杆的方式对螺杆间距进行微调。

3.7 混凝土浇筑和螺杆定位监测

基础混凝土浇筑时，泵管出料口不得直接冲击螺栓，振捣棒不得触碰螺杆及钢筋骨架，确保不会对螺栓造成震动或冲击。浇筑混凝土时，安排专人对螺杆相对距离进行监测，发现相对距离偏差超限应立即暂停浇筑并调整，调整方法同样采用松开模具螺帽后微调螺杆的方式。

4 质量控制

4.1 质量控制标准

（1）《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）对螺栓预埋精度的要求。

表1 螺栓预埋允许偏差表

（2）满足《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）对钢板材料和螺栓材料的要求。

（3）钢、木模具开孔的质量要求。

4.2 钢筋、混凝土检验要求

钢筋、混凝土检验要求同普通钢筋混凝土结构检验要求，检验标准为《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）。

表2 模具开孔允许偏差表

4.3 质量保证措施

（1）螺栓、钢模具进场后应组织验收，确保螺栓材质合格，钢模具开孔尺寸、间距满足要求。

（2）控制点、水准点独立设置，由一级控制点直接施测，严禁利用楼层控制点或水准点引测，避免误差累计。

（3）焊接作业时，应注意点焊位置，严禁焊接烧伤螺杆，破坏螺杆力学性能。

（4）浇筑混凝土时，布料机支架应设置在框架梁上，泵管设置在板面钢筋上时，应采用废旧轮胎或竹跳板垫在下面进行保护。

（5）浇筑混凝土时，出料口严禁直接冲击螺栓，放料冲击基础钢筋骨架时，应减缓放料速度。振动棒严禁触碰螺栓及钢筋骨架。

（6）螺栓预埋前应组织技术交底，明确技术要求及控制要点，选用专业钢结构班组施工。

（7）螺栓预埋和混凝土浇筑过程中，加强校核和监测，一旦发现螺栓距离、垂直度不满足要求及时调整。

5 安全措施

（1）现场临时用电严格执行《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46）的有关规定；现场安全检查严格执行《建筑施工安全检查标准》（JGJ59）的规定；现场高处作业执行《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80）的规定。

（2）施工现场执行各专业工种安全技术操作规程；并要求各特殊技术工种持证上岗操作，机械设备做到专人专机。

（3）焊接设备应有完整的防护外壳，一、二次接线柱处应有保护罩。现场使用的电焊机，应设有防雨、防潮、防晒的机棚，并应装设相应的消防器材。施焊现场10m范围内，不得堆放油类、木材、氧气瓶、乙炔发生器等易燃、易爆物品。

（4）焊接操作及配合人员必须按规定穿戴劳动防护用品，作业人员必须使用相应的防护眼镜、面罩、口罩、手套，穿白色防护服、绝缘鞋，并必须采取防止触电事故的安全措施。电焊操作人员应持证上岗作业。

（5）电焊机导线应具有良好的绝缘，绝缘电阻不得小于1MΩ，不得将电焊机导线放在高温物体附近。电焊机导线和接地线不得搭在易燃、易爆和带有热源的物品上，接地线不得接在管道、机械设备和建筑物金属构架或轨道上，接地电阻不得大于4Ω。严禁利用建筑物的金属结构、管道、轨道或其他金属物体搭接起来形成焊接回路。

（6）电焊钳应有良好的绝缘和隔热能力。电焊钳握柄必须绝缘良好，握柄与导线连结应牢靠，接触良好，连结处应采用绝缘布包好并不得外露。操作人员不得用胳膊夹持电焊钳。

（7）钢材加工制作机械上的传动部分应设有防护罩，作业操作时，严禁拆卸，加工机械均应安装在机棚内。

（8）雨天不得在露天电焊作业，在潮湿地带作业时，操作人员应站在铺有绝缘物品的地方，并应穿绝缘鞋。

（9）作业完成后，应切断电源，锁好电闸箱，并做好日常保养工作。

（10）其他安全措施与常规钢筋混凝土结构施工阶段安全措施相同。

6 结语

本研究创新的提出设备基础螺栓组预埋双层加固的方式，确保了加固体系的可靠性，实现了一次预埋合格率100%，对螺栓组预埋施工具有一定的指导意义。

[1]贾敬峰.矩阵式群锚地脚螺栓预埋安装施工技术[J].山西建筑，2015（17）：66～68.