雙向傾斜大直徑高強預應力錨栓施工工法

雙向傾斜大直徑高強預應力錨栓安裝工法內(nèi)容材料中建三局建設工程股份有限公司中建三局股份鋼結構公司2008年5月20日雙向傾斜大直徑高強預應力錨栓安裝工法1、前言目前國內(nèi)房屋建筑領域，特別是鋼結構建筑采用普通錨栓進行鋼柱與基礎連接較為普遍，且也有成熟的施工技術規(guī)范可循；而采用大直徑高強預應力錨栓還較為罕見，且國內(nèi)和國際上無成熟的設計和施工規(guī)范。**電視臺新臺址建設工程****主樓工程由于塔樓傾斜和大懸臂結構的外形設計，結構在風荷載或地震等側向力作用下外框鋼柱產(chǎn)生很大的拔力，其中單根鋼柱最大拔力為87,524KN，設計采用了M75規(guī)格的高強預應力錨栓進行鋼柱腳與筏板連接以抵抗拔力，錨栓最長為6307mm，且錨栓雙向傾斜6度布設，錨栓抗拉極限強度為1030N/mm2、屈服強度為835N/mm2，圖1為高強預應力錨栓裝配簡圖。圖1高強預應力錨栓裝配簡圖**工程中采用的傾斜大直徑高強度長錨栓，主要作為外框筒巨形鋼柱的定位和傳力作用，要求錨栓埋設精度高并且與主體鋼結構連接可靠。施工中錨栓精確定位安裝成為最重要的問題，公司技術人員對雙向傾斜錨栓的高精度安裝方法進行了深入的研究和開發(fā)，包括錨栓套架埋設定位和球形螺母應用等技術形成了本工法，并且在**工程586根傾斜高強錨栓施工中得以應用，效果非常顯著。該項施工方法經(jīng)過技術鑒定達到國內(nèi)領先水平和國際先進水平，并且填補了國內(nèi)房屋建筑領域雙向傾斜大直徑高強預應力錨栓應用的空白。2、工法特點2.1工法特點1、安裝措施簡單、設備投入少、部分措施可回收節(jié)約成本。以每根鋼柱為單位設計一個錨栓套架，錨栓套架將高強錨桿固定（非焊接連接、在套架內(nèi)共同安裝，并且套架與筏板墊層埋件焊接連接，可實現(xiàn)傾斜錨栓粗略定位；同時可以保護錨桿在交叉工程施工時不易損壞；2、多次復測和監(jiān)測實現(xiàn)錨栓精確定位。在鋼筋綁扎和混凝土澆注期間，采用全站儀對每根錨栓進行監(jiān)測和復測，以實現(xiàn)對錨栓進行精確校正和定位；3、在錨桿張拉端設計球形螺母能調(diào)節(jié)部分錨桿的安裝角度偏差，同時可使所有不同角度配件做到標準化。2.2與傳統(tǒng)方法比較豐1艦、栽普通錨栓一般需為定位錨栓非軍受力錨栓且材貫料等級不高，傾現(xiàn)場安裝時可牽以進行焊接固槍定；而高強錨宅栓的強度高且忍有脆性，不得女進行現(xiàn)場焊接善，工法中要求城錨栓與套架間蜓采用螺母臨時供固定，解決了念傳統(tǒng)方法的不硬足，較為實用劍。紅2鐵、甜按傳統(tǒng)方法在孔錨栓焊接后，排錨栓位置要進爆行調(diào)整較為困替難，而本工法羽中采用的連接含為非焊接連接艦，在鋼筋工程蜘和其它交叉工恐程施工過程中配，可以隨時調(diào)狂節(jié)套架和錨栓糾之間的連接對錦錨桿定位進行痰校正，以精確超定位。音3飯、屑錨桿張拉端采連用球形螺母，至可以適應不同糟傾斜角度錨桿返的安裝，可使臟配件標準化，怨節(jié)約成本，同歲時可以消化錨志桿安裝誤差，鞠技術較為先罷進遲。纖4度、扭傳統(tǒng)錨栓的套棵架全部埋設成奶本不經(jīng)濟，本懇工法中采用的艙套架上部分待勿混凝土澆注完原后須切除回收暮，可節(jié)約成本寸。3、適用范圍儀本工法為雙向漂傾斜大直徑高丘強預應力錨栓個安裝仙工法，適用于叮房屋建筑特殊續(xù)高層建筑、大捷跨度結構、塔攀結構等抗拔支震座連接施工，掀也可以適用于珍橋梁結構、高晌速鐵路、遂道上、港口等土木鋼工程支座連接稈施工，還可以淹適用于機械設語備支座等其它見領域。由于目鄉(xiāng)前國內(nèi)和國際坐上房屋建筑工第程中采用大直株徑高強預應力銜錨桿的連接節(jié)綁點形式較少，棍此種施工方法棗對以后技術研陜究和規(guī)范標準寧編制具有很大悼的參考價值。4、工藝原理鄭4.1習輕采用錨栓套架金的埋設工藝原跡理械1作、襪采弦用敢CA吼D灣技術在計算機硬中放樣出每根問鋼柱所有錨栓討的精確位置，羊并且以每根鋼亂柱為單位設計忍出錨桿套架，乏設上下兩層鋼蛾板作為錨栓的擦固定點，每根針錨栓兩個固定結點連線為錨栓禾的空間角度位庭形，如下檔圖約2舞為高強預應力級錨栓套架簡圖油。惕圖般2益餓高強預應力錨退栓套架簡圖趙2毀、少套架和錨栓現(xiàn)狠場組裝（標高讀由錨栓頂點控恨制戴、拳，并且在塔吊超將套架和錨桿皺共同吊裝，顧測量定位后套杯架與筏板墊層霜埋件焊接連接謊，以實現(xiàn)錨栓渴粗略定位；在晨鋼筋綁扎過程仍中，采用全站纖儀進行定位監(jiān)葬測，并且在混姐凝土澆注前對貫每根錨栓定位酬復測，調(diào)節(jié)套向架與錨桿的連鼓接，以實現(xiàn)錨廟栓的精確定位電，間圖篇3賣為吊裝前高強送預應力錨栓套起架和錨栓組裝效簡圖。膛圖聞3雞奇高強預應力錨待栓套架和錨栓端組裝簡圖御3籌、襯在混凝土澆注漸時，采用全站凝儀對每根錨栓副進行定位監(jiān)測隱，以控制錨桿滴位置是否變化從；混凝土澆注寶完成后，切割資錨栓套架混凝醬土表面以上的蛛部分（或者切疏割到鋼柱底標浙高處戶、微，并復測各錨耀栓位置，最后拍進行主體結構股安裝，談圖端4廈為鋼結構吊裝扎前高強預應力溪錨栓套架切割證后的簡圖。煤圖終4舞皇高強預應力錨居栓套架切割后冷簡圖稼4.2擺覺球形螺母調(diào)節(jié)蓋角度偏差的工音藝原理禾1啟、屋錨栓張拉端采另用球形螺母，宇能夠同時適應禁一定范圍傾斜鉛角度錨桿的安澇裝，使所有配繁件標準化，垃圖所5德為球形螺母安家裝端部大樣圖墾；責圖谷5替季球形螺母安裝靈端部大樣圖伐2柄、左如果錨桿存在艇傾斜角度的安熟裝偏差，球形昏螺母可以通過邊與楔形墊板之慎間的轉動來消鉆化此安裝偏差傳；透3獄、就可調(diào)節(jié)角度大電小可根據(jù)錨桿湊直徑、楔形墊革板中間圓孔直盡徑、鋼柱底板榴圓孔直徑以及很各配件的厚度寶等因素確定，哲如下祖圖粉6尚所示，以球形票螺母球面中心把為轉動點，調(diào)是節(jié)角隨度首θ存范圍為溉：弄a暖<尋θ狼<b元(剩設順時鐘轉動瓜時為負，覆即版a征為負贈值腫)碗，堵圖毛6伸為球形螺母可讓調(diào)整錨桿角度過傾斜偏差圖。抱圖糧6腫廟球形螺母可調(diào)摔整錨桿角度傾抖斜偏差圖罩5跌、施工工藝流玉程及操作要點他5.1導咳施工工藝流程拆5.2兩稱操作要點準侄錨栓套架設計皺和加工敞以每根鋼柱為拼單位設計錨栓典支撐套架，截堡面主要采用角暖鋼和鋼板。錨捧栓套架立柱垂騰直設計，套架擁上下設計有兩往層鋼板用于定書位錨桿，所有越預應力錨桿全賀部固定在套架漿內(nèi)且傾斜布置滾，在鋼板上按恐錨桿的傾斜角委度放樣出錨栓西的定位孔，錨坊桿上端與套架透上表面鋼板連逐接，下端與下巖層鋼板連接，垂每根錨栓的傾晝斜角度即上下究定位孔的空間鳴角度。上層鋼漠板表面高出混卡凝土表面以便雹測量，下層鋼德板標高結合錨鬧桿長度確定。窗圖坊7幸為一典型鋼柱事錨栓套架設計中圖：左注明：為了清三晰取見，圖中沒僅畫出一根錨傘桿。似圖困7支刷典型鋼柱錨栓瓣套架設計圖土錨桿套架結構泉較為簡單，現(xiàn)主場加工以便運臭輸，且可立即井進行下道錨桿餡裝配工作，以善節(jié)省工期。錨竭桿套架加工全速部采用焊接連型接。存孔錨栓系統(tǒng)裝配匯在加工地點，端就將錨桿裝配語到套架內(nèi)，以藝減少現(xiàn)場作業(yè)劑和與其它工程凝的交叉作業(yè)，涼降低安全風險夫，且作業(yè)速度蔥快能夠降低成標本。錨栓系統(tǒng)搜裝配的具體步啄驟如下：脈1訂、購套架內(nèi)安醋裝千φ做88X惱2財錨桿護管（護道管下端設放大浴頭，尺寸新為畢φ攝102X2倉、椒，護管上端略嘴伸出套架上表良面；采用汽車祖吊安裝錨桿，跡將其插入護管砍內(nèi)，吊裝點設悅置方式為在錨朋桿一端安裝一昆個臨時螺母并責在螺母上焊接擱吊耳（需要說尺明：錨桿為高督強鋼不得在上套面焊接任何零費件樸、齊；同時安裝鎖絲定螺母、錨固臨端平墊板、石海棉墊板、墊圈費和螺母，然后增起吊松鉤；最灰后去除臨時吊嶼裝螺母，安裝秘球形螺母。套阻架內(nèi)的所有錨論桿按上述順序換逐根完成。財2喪、議月安裝灌漿盼管濤φ言20X浩2勵，將其與護管罵焊接連接；網(wǎng)3方、詞靈套架上表面標送出鋼柱控制點報（即鋼柱定位其軸線控制點幅、追，校正每根錨血桿的定位尺寸仿和傾斜角度，攤然后緊固上下甘螺母；護管與廈錨固端平墊板猜圍焊連接；最遭后將錨固端平敏墊板與套架下恭層鋼板焊接連嚴接。錨栓埋設方法稀1板、召滅預埋件安裝：扇在筏板防水墊傻層施工階段，貿(mào)根據(jù)外圍軸線寨控制點及標高康控制點測放出鬼套架每個預埋旅件的準確位置鄰，安裝套架預礙埋件；對較高劫和較重的錨栓慶套架，應增加嗓四周斜支尿撐預埋件。墊櫻層混凝土完成艇后，對埋件定欠位進行復測。帶2給、趙憂錨栓系統(tǒng)埋設統(tǒng)：筏板底筋綁練扎前，開始預容應力錨栓支撐找套架埋設工作蜓。采用土建塔蜻吊將錨栓套架追吊裝就位，待粗套架定位校正割完畢后，套架療角鋼支腿與墊庫層預埋件焊接駐；為了防止筏懷板混凝土澆注蹤和鋼筋綁扎對瓣錨桿產(chǎn)生位移多和變形，在套虎架四角加設角慣鋼斜支撐，以姑增強套架剛度碧，同時在斜支捧撐與套架之間口的中部增設臨腿時橫向支撐。羽圖印8慢為錨栓系統(tǒng)埋饅設示意圖。尼圖護8助箭錨栓系統(tǒng)埋設州示意圖咸3覺、矮劃混凝土澆注前川的精確定位復紗測：在鋼筋綁慮扎過程中，采飯用全站儀進行遇定位監(jiān)測；并肢且在鋼筋綁扎南完后和殼筏板戴混凝土澆注前粘，使用全站儀招對預應力錨桿牢進行最后復測庭，校正其位置封及標高，采用攏臨時夾具將每促根錨桿固定鎖睬死，進入下道注混凝土澆注工惜序；彩工鞋4進、裙顛混凝土澆注時扯的保護措施和旗定位監(jiān)測：混販凝土澆注前需嘉將錨桿的上端流螺紋處涂刷黃多油、包上塑料辮紙并套上塑料撲管；并將灌漿荷管上端口用膠萄紙完全封閉，柜并且伸出混凝嗽土澆注頂面棄400mm哪。在混凝土澆燈注過程中，派盯專人對其進行遵監(jiān)控，并且避齡免震動棒接觸洪錨桿或離錨桿蛇太近，以免影劉響定位精度；康同時在混凝土宿澆注時，在基扯坑四周采用全舟站儀對錨桿位遲置進行監(jiān)測，碗全過程控制混鴉凝土澆注對錨昏栓定位的影響拾。昆5驅、管錨栓套架的處搞理：在混凝土婆澆注完成后，反切割錨栓套架員混凝土表面以穗上的部分（或加者切割到鋼柱揚底標高處抓、捏，并復測各錨魂栓位置，最后訊進行主體鋼結姓構安裝。墓叛球形螺母誤差圾調(diào)整秀鋼柱安裝完成益后，安裝球形萍螺母并消化錨螞栓安裝角度偏抵差，高強錨栓賴進行預應力張揭拉后緊固螺母約，最后進行錨箭栓灌漿。儲6騙、材料與設備碑6.1麥親主要材料：遇角鋼和鋼板：示若干摔（林Q23厭5恨或蠟Q345擁、蘋6.2懸護使用設備艷履帶吊或汽車交吊才:錦1召臺平臂式塔著吊稀:億3恩臺猜(押用土建施工塔盯吊天)猜直流電焊兆機皂:輸4捎臺經(jīng)緯儀罩：供2廚臺博全站儀大：測2錘臺手動工具：惰若干似配電箱最：秧2暫個；電源電纜扭：若干；7、質量控制洗7.1末繳質量要求淋1押、藏高強預應力錨叢栓的安裝應滿渣足《鋼結構工山程施工質量驗竄收規(guī)范》?。ㄋ酖B5020版5-2001勵、尾的相關要求；孕2豐、符**押主樓中高強預東應力錨栓安裝井應滿足中國建逼筑工程總公司滑發(fā)布的企業(yè)標悉準《廈**詠電視臺新臺址州****恩主樓鋼結構施洲工質量驗收標鎮(zhèn)準》鼻（種ZJQ00-止SG-001躺-2006壟、贊；價3弦、壩高強預應力錨海栓食安裝而應滿足工程設骨計技術文件的牙相關要求。煤7.2渠慈質量控制蹈1為、御高強預應力錨那桿具有直徑大根、尺寸長、單蛾根較重、每根發(fā)鋼柱數(shù)量不等裹、且傾斜一定炸角度的安裝特云點，要滿足錨還桿準確高精度局定位，必須保莫證支撐套架穩(wěn)痛固，筏板鋼筋蛾綁扎和混凝土晴澆注時必須防你止變形和移動扯。洽2圈、窩混凝土澆注時首派專人監(jiān)控，羨以避免震動棒蒸接觸錨桿或離撕錨桿太近而造翁成較大誤差；靈并在基坑四周含設置全站儀對期錨栓位置進行彈精度監(jiān)控。倆3迅、碧高強預應力錨片栓不得在施工厘現(xiàn)場進行任何捐焊接，并且在砍交叉作業(yè)時和擋錨栓套架切割晚時保護好錨栓憑螺紋。8、安全措施和8.1廟柿錨栓套架較高裳，工作人員站每在套架頂部安侍裝錨桿時屬高饑空作業(yè)，應進根行相應的安全耀防護，并且還界需防止整體傾刃覆倒塌；也8.2編漿現(xiàn)場綁扎鋼筋模時避免將鋼筋脆直接鋪設在套額架上以免錨栓畢套架整體倒塌爭。9、效益分析首9.1威文設備投入及經(jīng)魔濟效益方面埋預應力錨桿根缸數(shù)較多，主要屬分布在鋼柱處仆，涉及面積較際大，施工中采紫用錨栓套架和彈錨桿同時安裝作的做法，僅需輝采用一臺小型曲汽車吊就能滿落足組裝要求，毫避免了現(xiàn)場采亡用塔吊逐根錨怕桿安裝，以減陵少了塔吊起重把設備的投入，丟大大節(jié)約了安矩裝成本。壘預應力錨栓張拾拉端采用球形孫螺母可以適應觸傾斜錨桿的角農(nóng)度，使所有不善同角度錨桿的悔配件全部按傾溉斜冒6蠶度加工，做到奸標準化，大大血節(jié)約了配件加現(xiàn)工成本，經(jīng)濟命效益非?？捎^鉆。織9.2食槽工期方面：秧錨栓套架現(xiàn)場慌加工，且錨桿擾在套架加工完錫成時安裝，然貪后運輸至指定塊地點進行吊裝值，整個工作可脫以與其它工序疊同時進行，又謙減少了現(xiàn)場交襲叉作業(yè)，施工路周期最短。炸9.3與殊質量方面：氧錨栓張拉端采遇用球形螺母可遍以適應一定范陰圍的傾斜錨桿堡角度，并且可斃以消化部分安告裝角度誤差。哥從完成工程安福裝結果來看昆，恥100防%悅的鋼柱錨栓預踢埋定位準確，攔無一柱底板擴技孔現(xiàn)象，在國旦內(nèi)鋼結構安裝擠行業(yè)中也少有限。傅安裝時采用了蜜錨栓套架一次襲定位，錨桿再流次精確定位，雪提高了安裝精夠度，能夠滿足雅預埋精度要求潮。低10接、應用實例乳**要電視臺新臺址流建設工程主樓滋（以下簡稱爭****槐主樓放、犬坐落于北京市尼朝陽區(qū)東三環(huán)暴中路和朝陽路質交界處京廣橋示東南角，結構痰造型新穎獨特仁，為全鋼結構絹?？偨ㄖ娣e疊為聯(lián)472,99脖8m敘2量，由兩座雙懲向跟6被度傾斜塔頑樓謊(坐塔樓一嗚為視5申2換層、塔樓二黃為肯4奴4憐層謝)轎、緊1麗0革層裙房泛和填1媽4廉層懸臂結構組啟成，結構最大曠高度為德234m帥，總鋼結構用臟量舌約呈12.據(jù)5耗萬噸。塔樓內(nèi)曠部核心筒及內(nèi)構柱為豎直，外遇框筒柱為雙向芽傾斜。塔火樓崗1丙、塔艙樓帆2吧和裙房外框柱嚴共寸9困7躬根，不除薄1誼2焰根為埋入式鋼吸柱外，其磚余憂8驚5厭根柱都設計有笑大直徑高強預蘭應力錨栓，直售徑為奧75mm饞、最長為觸6307mm閘、抗拉極限強談度駁為蓮1030N/漂mm餐2劃、屈服強度膚為怨835N/m孟m淡2爽的大直徑高強著度預應力錨栓牛是國內(nèi)首例。鞠錨栓角度與雙堡向傾斜鋼柱角爆度一致，范圍門為刊6殖o燕～友8.45腔o除；每根鋼柱錨返栓數(shù)量也不相信同，數(shù)量扮在界4決～蓋1思2籍根之間。高強插度預應力錨栓幟的傾斜角度、池埋入長度、數(shù)更量和總長度，父按鋼柱分類可蠢參照下表：舊序號腦鋼柱編號賣傾斜角度待埋入筏板長度躍(喉mm)蠻錨栓數(shù)量潮(引套刻)鮮錨栓總長度冒(句mm)竹1仇C30~C3沸4清6.0000繳賽1319汗20繁1852忘2傍C29因6.0463召墨1428苗4彈1961限3屈C28梨6.1832喊傲1428糊4廁1962虎4妙C27映6.4047花鐮1429拒4悶1963夫5蔥C26賓6.7021遙夾1430走4接1966城6多C25制7.0654氣頑1431罰4晶1968篩7嚴C24謠7.4847昆依1432古4嘴1972漿8朵C23棄7.9505攻膽1434稅4巴1976旋9谷C10~C1彈1嘴6.0000增睜1629伯8氣2161聲10鐘C68糾6.3718循術1823蹈6串2358隆11轟C67咱6.6463串墾1824惱6卡2360睬12貍C58劣6.2237債紛2125肥4鐵2658陷13彼C59炎6.4923貍愛2126晨4話2660援14話C60植6.8499顧濟2127斯4大2664霧15無C61蠢7.2831但穗2129肢4憐2668輸16瓦C62位7.7785五疤2132窄4簽2673脊17道C13~C1英5暖6.0000飽駛2333孩12禮2865宅18梨C16間6.0605拾道2333蹈4膊2866浪19雪C12堪6.0000亡丙3137才4鉛3670明20早C66工6.9868抱訪3337鑄6妻3875圓21至C65化7.3772禮洽3340匠6四3880琴22周C64礦7.9505案榮3344騎6渴3886神23怒C63架8.4548睜姓3348蜜8征3893幸24聽C17辱6.2382逮鍵3770歷4默4304控25去C18否6.5234睛情3772繩4格4307捆26松C19識6.9023盯攝3775裕4解4312紙27肯C20俱7.3597隸時3779期4稅4318翅28倦C21塔7.8814挖樓3784額4療4325腿29虜C22浩8.4540茫寫3789奶8業(yè)4334拖30露C野8寧、敞C86嘴6.0000員孝3871磚12伸4404恐31匆C伙3釘、離C4薄1茄、濫C4尸5骨、鳥C83承8.4545挪眨3892簽48賞4437妨32排C88雄6.0000藏畜3972淘6貓4504箏33驟C81攏8.4545絨蔽3993吳6送4538慨34守C池9伏、佳C87咬6.0000替皂4022鐮12叉4554嘩35縮C4~C麥5舒、皺C39~C4物0暖、燃C46~C4蕉7搏、廣C82楊8.4545牢陶4044借66湖4588和36已C5臥6扎、劇C92郊6.0000尺猜4877攔16脖5409懷37辰C57吉6.0567間駁4877化6黃5410摩38腦C49~C5純5棋8.4545醬灣4903母66軍5448掠39貝C93~C9斥6誤6.0000桂達4927骨24鹽5459易40筐C89~C9享0消6.0000來寸5028屈16債5560擴41告C79~C8徒0再8.4545橋到5055雪16煌5599粱42恩C48販8.4545鄰瞧5358賽8配5903惰43帆C35~C3疊6熟6.0000苗巖5379團10落5912唇44脖C7管1課、賠C91帽6.0000侮午5731僵18簽6264之45堤C70獲6.0463休派5732以10柜6265飽46夾C69慧6.1832域雷5733考8格6267衫47默C72~C7鋤8俊8.4545直弱5763柿76告6307磨屢總計扇棒586砍盜***