多孔双层柱脚底板钢柱安装精度控制关键技术

冯 剑 锋

(陕西建工机械施工集团有限公司，陕西 西安 710032)

1 工程概况

本工程位于陕西省宝鸡市凤翔县南指挥村国家一级文物保护单位秦雍城遗址博物馆内，为秦公一号大墓保护大棚钢结构工程(见图1)，钢柱截面为箱型□500×500×16，采用双层抗剪柱脚底板，每根钢柱下设16根预埋锚栓，其直径为30，材质Q235B,屋盖系统采用管桁架结构，与钢柱采用固定支座连接，该工程设计使用年限50年。

2 施工重难点分析及总体控制思路

2.1 施工重点、难点分析

本工程柱脚设计为双层底板与16根预埋锚栓连接(见图2)，屋盖为管桁架结构，桁架与钢柱柱顶采用固定支座连接(见图3)，柱脚板和柱顶板均要求不能扩孔，因此如何控制锚栓的预埋精度和钢柱的安装精度，成为控制本工程安装质量的关键所在。

2.2 施工总体思路

1)利用BIM建模技术，严格控制钢柱在工厂下料加工，用汽车运输至施工现场。

2)制作专用预埋锚栓定位架，严格控制锚栓间距和锚栓的上下垂直度。

3)定位架定位后，锚栓与土建基础钢筋焊接牢固，拆除锚栓定位架，循环使用。

4)安装焊接完成后浇筑混凝土前的锚栓裸露丝杠涂抹黄油并用彩条布进行包裹保护。

5)吊装钢柱前对锚栓标高，轴线、间距进行复测，发现问题及时采取纠偏措施。

3 建立测量控制系统

3.1 建立坐标系

本工程测量控制系统采用建筑物相对坐标建立坐标系(见图4)，以A轴与17轴交点处设定为坐标原点(0,0,0)，X轴即为17轴，X轴正方向沿A轴～D轴方向，Y轴即为A轴,Y轴正方向沿1轴～17轴方向，Z轴正方向取垂直向上方向，将所有点坐标均控制在坐标系第一象限，坐标值均取正值。针对本工程双层柱脚底板及上部大跨度屋面管桁架用固定支座与钢柱连接的特点，建立该套适用本工程的测量控制系统。

3.2 埋设测量控制点

选择在距基坑边坡40 m的开阔处且地质情况稳定，不受施工扰动、不受场内交通影响的开阔地埋设测量控制桩，该控制点兼顾平面控制、标高控制，变形监测控制等要素，注意控制点的按测量规范严格埋设同时加强控制点的地面保护，设立明显围挡(如图5所示)。

3.3 标高控制

沿建筑物周边一圈，在高等水准基准点之间布设闭合水准测量控制系统，做平差计算(见图6)。

4 预埋锚栓埋设方法

4.1 施工流程

布设轴网→安装并固定锚栓定位架→将锚栓穿入定位架螺栓孔固定→测量、调整锚栓定位架→焊接锚栓与承台钢筋→拆除锚栓定位架→彩条布保护锚栓螺纹→浇筑承台混凝土→养护混凝土→在混凝土承台上放出柱脚中心线→调整调平螺母至设计标高→底节柱安装及测量校正→钢柱整体位形复测。

4.2 制作锚栓定位架

按照柱脚底板(如图7所示)1∶1放样制作两块6 mm厚带螺栓孔的底板，用4根长度400 mm的Φ18钢筋连接上下两块底板，特别注意上下两块底板必须几何平行且上下螺栓孔必须严格对齐，焊接牢固钢筋和底板，使之不能发生变形。

4.3 安装精度控制关键技术

用钢筋和角铁将锚栓焊接在承台桩头钢筋和底板钢筋上，拆除锚栓定位架，定位架可作为循环使用，在承台钢筋绑扎完毕后，用全站仪做二次测量，进行微调。浇筑完混凝土，初凝后对锚栓再次进行轴线和标高的复测，在承台上弹出正交的两条轴线。

4.3.1预埋锚栓安装的关键技术

在建筑物基坑周围布设的轴网控制点，制作锚栓定位架，将锚栓间距严格按照图纸固定，采用全站仪布设正交的两条轴线作为锚栓定位架的安装控制基准线，用水准仪将远处高程控制点引至锚栓顶部，控制所有锚栓在同一理论高程上。

为防止承台钢筋施工时产生的外力和混凝土浇筑时产生的震动对锚栓定位的影响，必将锚栓牢牢固定，采用焊接的方法，将锚栓和基础钢筋和桩头钢筋连接，操作过程必须进行实时监控，如有偏差，即刻进行调整。锚栓预埋完成后用彩条布对螺纹进行缠绕绑扎保护，防止混凝土浇筑时对螺纹造成污染。

4.3.2钢柱安装的关键技术

调平螺母是控制钢柱高程和垂直度的有效方法，理论计算出调平螺母的设计标高，用水准仪将所有螺母全部调至同一理论标高。在钢柱安装前，复核预埋锚栓间距是否和柱脚底板相一致，如果稍有偏差，则给锚栓上安装上螺母，用钢管套入(注意不要伤到螺纹)，稍作调整。待所有锚栓调整完毕，开始安装钢柱(见图8)。底节钢柱安装到位后，利用两台经纬仪复测钢柱的X,Y两个方向，在两个方向都垂直后，安装并帽螺母并拧紧，用电焊机点焊固定。钢柱底板与混凝土基础顶面的空隙采用微膨胀细石混凝土填充密实。

5 结语

对于双层柱脚底板的钢柱安装工程，根据施工现场的实际情况，建立一套可靠的测量控制系统，采取一些合理有效的加固措施和方法，结合成熟的施工工艺，有效解决了双层柱脚底板且锚栓数量较多的钢柱安装精度问题。通过对各个施工阶段的严格控制，实现了设计意图，保证了工程安装精度和施工质量。