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钢结构施工中的预埋螺栓技术

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    钢结构作为一种承重结构体系 ,由于具有自重 轻、强度高、塑性韧性好 、抗震性能优越 、工业装配化 程度高、施工工期短、综合经济效益显著、结构体系灵活、造型美观等诸多优点,因而被越来越广泛地应 用于工业厂房、城市轨道(地铁) 车辆段库房 、大型商场超市等大跨度或超大跨度的各类建筑中。与施工工艺相对应,需要为这些建筑建造大型钢筋混凝土基础或设备基础,埋设钢结构()与钢筋混凝 土基础联结的结构螺栓。由于钢结构基础大(上部多呈四棱台形) ,螺栓悬空设置不易固定,钢结构安 装质量要求高,因此联结螺栓的埋设精度成为钢结构安装施工的关键技术 。

 

1  工艺原理 

利用独立的支架系统和定型模具为预埋螺栓定位,经使用经纬仪或全站仪精确调整、校对后 ,一次性完成混凝土承台浇注,从而达到预埋位置的准确无误。该工艺流程的特点是:

( 1 )由于采用定型模具钢板固定预埋螺栓, 使螺栓组内的螺栓相对位置保持准确 。

( 2 ) 利用独立的支架系统和定型模具预埋螺栓,螺栓具有微调性,施工操作精度高,整体偏差小 。

( 3 )充分利用搭设脚手架常用的Φ48 mm 钢管脚手杆和扣件周转材料,通用性强,费用低,可大量节省工程投入。

( 4 )施工工艺简便快捷,操作人员容易掌握。

钢结构预埋螺栓的工艺流程图如图1 所示 。


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1工艺流程图

 

2 施工操作要点 

2. 1    施工准备

2. 1. 1  地脚螺栓的加工 地脚螺栓应按设计要求加工定制和进场验收, 必须具备相应的材质证明和检验报告 。

2. 1. 2  定型模具的设计加工

( 1 )根据预埋地脚螺栓与混凝土基础轴线的相对位置,并考虑模具的组装要求,确定模具钢板的平面尺寸,刻出模具钢板的纵横轴线十字线,然后按模具轴线确定预埋螺栓的相对位置,钻孔 。模具的钻孔位置、孔径要与钢结构柱的螺栓孔位、孔径完全吻合,钢板厚度宜 ≮4 mm

( 2 )模具钢板加工好以后可以在现场组装, 轿杆采用长度2. 0 m 的短脚手杆,立筋采用 Φ18 mm 螺纹钢或Φ20 mm 钢管,立筋高度应高出预埋螺栓510 cm ,以方便使用钢尺校对轴线。

( 3 )如果混凝土基础顶部为短柱形, 可以考虑在钢板中心挖孔,以方便混凝土浇注。

2. 1. 3  测量精度的控制

根据工程设计定位坐标及高程,加密测设轴线和高程控制网,方便对不同部位的精确测量。

2. 2    施工顺序

根据钢结构柱的平面布置,先从角柱或边柱开始,沿纵轴方向固定预埋螺栓。如果为多跨度钢结构,应以中间跨纵轴向两侧纵轴流水施工,以减小测量和施工误差,提高整体安装精度。

2. 3  独立支架系统的安装

钢结构混凝土基础的设计尺寸较大,最大宽度为3. 8 m ,上部常设计为四棱台形状,支模高度远低于地脚螺栓的预埋高度,再者钢模或木模都具有一定的柔性,达不到预埋螺栓的精度要求,因此,工程采用一套独立的支架系统。支架的安装要点如下:

( 1 )沿纵轴在基础轴线两侧0. 75 m 左右(应保证在地梁外侧) 拉线, 沿拉线在基础承台垫层两侧 和基础承台之间设置立杆,间距2. 02. 5 m

( 2 )立杆应打入地基土3050 cm (根据土质软硬程度而定) ,高度高出纵向水平杆约20 mm。纵向水平杆必须保证水平设置,高度应保证预埋螺栓顶

符合设计高度并留有上下调整移动的空间。

( 3 )一般的基础承台施工宽度均大于2. 0 m ,可将基础两侧立杆和上部水平杆用斜拉杆连接,形成门字形架;斜拉杆与水平杆的节点间距1. 5 m 左右, 保证水平杆不产生挠度变形。

( 4 )在斜拉杆与水平杆节点处向两侧架设斜支撑(支撑打入地基土深度约30 cm ) ,然后在支撑附近安装横向拉杆,并在基础上部由水平杆和横向拉杆组成井字架,形成一空间几何不变体,确保架体的刚度和稳定(见图2 ) 

 

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 2 独立支架系统安装示意图

2. 4  定型模具的就位调整

( 1 )用经纬仪或全站仪在支架系统的井字架上测设纵横向轴线点,拉线形成十字轴线 ,然后把定型模具轿杆架于井字架水平杆上,使模具钢板上的十字刻线与井字架轴线拉线对正,用脚手扣件将轿杆与水平杆联接(暂不用扣紧,以备调整 ) 

( 2 )定型模具,拧松轿杆上,用小线坠从井架的线拉线模具板上投,击轿杆,让定模具前后右微小移动,井字架上的轴线拉线进行确调,使点与痕重合,然后紧扣

2.. 5 预埋螺的安装调整

( 1 ) 把预埋栓从具钢钻孔下穿,计要求留外露螺长度,并用两个母将其固定; 用水准检测顶部,通过上螺母符合标要求,拧紧螺母(不要拧死 ) 

( 2 )用水平尺根检测埋螺螺杆面两方向的直度,可轻微掰螺杆进行,至两个方向的直度达到,底紧固螺

( 3 )当一个螺组的每根螺的标和垂度都调合格后,钢筋螺栓根相互连接,使一螺栓拉结预埋 ,可增加一二道焊筋,确保位的准确 

( 4 )为了确保埋螺栓发生体沉和整倾斜 ,还要用钢筋将其基础钢筋架斜拉点焊 ,并在预螺栓对角焊两短钢 ,础垫

( 5 )础钢架内足够预埋螺的整,在安装具前预埋螺

2. 6 预埋螺的复核

( 1 )基础预埋装完, 站仪在具钢测设线交,钢板点是否测设轴线点重合,如果存误差,通过松动扣件轿调模,至使完全如果偏差,轿杆扣及与基钢筋加固连接,进行调

( 2 )用钢尺检各基础台螺组之的距是否符设计,通线查各基螺栓排预埋栓是否直线排列,如有误差,重复述的方法进行

( 3 )向轴线长的, 于视器的局限,取分段预及加密控网的方法,加强与预埋的复,确保制精

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