钢结构地脚螺栓的预埋施工及控制

2020-03-05张勇

工程建设与设计 2020年4期

张勇

（国基建设集团有限公司，太原030009）

1 引言

预埋地脚螺栓是一项重要工序，是钢结构现场作业的第一步，其施工质量与安装情况直接影响后期钢结构的使用情况，只有地脚螺栓预埋质量符合标准要求，才能够保证钢结构后续施工的安装质量，满足其进度要求。因此，在预埋地脚螺栓环节，通过人员、材料、图纸及施工工艺的过程控制，避免技术偏差，奠定良好的钢结构施工基础，从而达到提升钢结构工程的整体施工水平的目的。

2 钢结构地脚螺栓预埋施工技术

钢结构工程地脚螺栓预埋施工过程，分为5 个步骤，即螺栓的预制加工、现场的测量放线与定位、定位模板安装、预埋地脚螺栓安装、复核及永久固定螺栓。其具体操作方法如下。

2.1 地脚螺栓的预制

首先，通过图审，确认施工图纸中，地脚螺栓及预埋件的材质、规格、数量等各类参数，编制预制加工件的数据表格，同时，明确各类加工件的技术及质量要求以及具体的交货时间与地点。对于入场的地脚螺栓，现场人员需要进行验收，即按照货运清单核对其材质、规格、数量，根据委托单的技术与质量要求检查其加工制作情况，保证其委托加工制作的地脚螺栓符合图纸及规范要求。由于地脚螺栓一般为成组布置，因此，不仅要对地脚螺栓组内配套各个构件的螺杆长度、套丝长度、螺母的拧转是否顺滑进行检查，而且也应对安装定位模板的外观质量、厚度、尺寸、孔径、纵横孔间距、孔边距、孔组对角线等进行重点检查[1]。

2.2 测量放线与定位

地脚螺栓预埋在工程建设的切入点是土建基础（独立基础或条形基础）已经完成了模板支护与钢筋骨架的绑扎工作。此时，作业人员开始测量放线，依照图纸要求，复核基础纵横轴线及间距，然后确定出每个编号柱脚的方向、平面位置及高程进行标识。最后核对编号螺栓组，检查螺栓组及其垫板、锚板等配件是否齐全，并与柱脚安装位置一一对应。

2.3 定位模板的安装

定位模板，以地基基础的支模模板为主，基础钢筋骨架为辅。其主要功能在于地脚螺栓组的精准定位，即保证螺栓组各杆件的预埋深度、丝扣外露长度，以及相互间的距离。定位模板的安装：（1）应保证其标志的柱脚纵横轴线与地基基础纵横轴线应一致；（2）定位模板安装应当牢固、平整，其受力通过钢筋支架着力于稳固的模板上或者是独立于基础钢筋骨架的受力体系，且具备一定的承重能力；（3）模板固定支架与钢筋固定支架，应相互独立，从而提高支架的稳定性；（4）定位模板应表面平整，与基础混凝土的上表面齐平，其标高应符合设计要求。当定位模板完成后，然后复测检验，保证测量数据满足相关需求及建设标准。

2.4 地脚螺栓安装与复核

地脚螺栓的安装大致分为粗放与精调。关于粗放，作业人员对应施工图纸，将按照分组编号地脚螺栓组内杆件的分别插入到定位模板孔内，并且通过垫板与螺母，确定螺栓杆件的下埋深度与丝扣外露高度；关于精调，调整控制组内各个螺栓杆的预埋深度，丝扣外露长度、锚板安装位置、螺杆指向及垂直度，复核组内各螺杆间距；同时应保证螺栓组成行成列，组与组之间的间距，保证螺栓组的平面位置及高程。

2.5 地脚螺栓固定

当地脚螺栓组内杆件间距、垂直度，组间纵横向距离复核完成后，即可进行螺栓的固定。螺杆之间以及螺杆与模板之间的固定，可以使用φ6mm 的钢筋进行焊接点固的方式水平拉结或者斜拉固定，使各个杆件之间形成一个整体，然后将该体系与基础模板进行支撑，支撑点应设置在定位模板以下的预埋部分。作业人员完成地脚螺栓的固定后，质检员应逐个检查其是否安装合格，回收临时固定的螺母与垫板，同时应对螺栓丝扣采取相应的保护措施。

3 钢结构地脚螺栓预埋施工控制

3.1 事前控制

事前控制包括以下3 方面：

1）人员方面：选择优秀的有责任心的施工管理人员和熟练的专业技术工人，通过教育培训，使其学习相关技术技能，加强质量意识；要求参与施工作业的人员均持证上岗。人员选用：选择施工过程中应配备施工员，质检员、钢筋工、木工、电焊工及配合人员，要求全部持证上岗。

2）技术准备：在正式施工预埋之前，要结合实际情况，编制切实可行的施工方案；通过对施工图纸的钢结构与土建结构部分进行细致比对、校核的图审程序，确认图纸无误后，向技术工人进行书面交底；通过安全技术交底，是作业人员掌握作业要点、关键步骤以及相关质量标准；同时要保证所投入测量仪器在校验有效期内，满足施工的精度要求；保证焊机等设备，与施工要求向匹配。

3）材料准备：首先，要保证地脚螺栓材质符合设计要求，与施工图纸相匹配；其次，应委托有相关资质的加工工厂预制，且有合格证及其出厂检测报告；当地脚螺栓进场时，要会同工程施工单位、建设单位、监理单位对地脚螺栓的规格、数量、质量进行联合验收，并将验收记录签字后归档保存。螺栓杆件表面出现缺牙、豁口，或出现断口、粘扣、锈蚀等情况，严禁用于工程中。

3.2 施工过程控制

在实际施工过程中，为了达到精确安装的标准，应采取必要的施工措施。如定位测量放线时，应遵循先整体后局部的放线原则，将施工误差降到最小；定位模板的轴线及标高的控制，可以采用纵横方向拉设通长钢线的方式；定位模板的平面控制则需要水平尺的校核。地脚螺栓组各螺杆的垂直度控制，尤其是在埋地部分的固定拉结过程中，容易引起螺杆垂直度的偏差；依据施工经验，可以采取螺母紧固法，对于丝扣距离定位模板较远的情况，可以增设简易支架配套使用；对于螺杆埋地部分的拉结固定，需要设置稳固的着力点和传力结构简单的支撑体系。还需要在完成地脚螺栓固定工作后进行校正，结合设计图纸，控制偏差，保证其在±0.1mm 的范围内，从而保证地脚螺栓预埋施工质量。此外，锚板的固定，一般采用螺杆穿入锚板中心孔，距离螺杆末端约5cm，然后焊接固定。严禁将地脚螺栓的螺栓杆直接焊接在端板面上。在地脚螺栓埋地部分的固结过程中，要保证地脚螺栓的不移位不变形，而且拉结钢筋与地脚螺栓为绑扎连接，不得在地脚螺栓上直接进行动火焊接操作。

3.3 PDCA循环原则的应用

PDCA 即制定明确的目标和详细的计划，按照相应的节点、进度去实施，在实施过程中，检查计划实施情况，通过对比执行结果与预定目标，找出差距，最后总结成功经验，纠正偏差与错误。它是一个计划、实施、检查、总结的循环往复的过程，是不断积累总结经验，不断提升的过程。地脚螺栓预埋同样适用，如何精准安装，是提高钢结构现场安装功效的重要环节，也是工程人不断摸索的一个过程。